Одиннадцатый класс
  1. Основные концепции химии  1.1. Важность химии  1.2. Природа и область химии  1.3. законы химического соединения  1.3.1. Закон сохранения массы  1.3.2. Закон постоянства состава  1.3.3. Закон кратных отношений  1.3.4. Закон объемов газов  1.3.5. Закон Авогадро  1.4. Атомная теория Дальтона  1.5. Понятие моля и молярная масса  1.6. Процентный состав  1.7. Эмпирическая и молекулярная формула  1.8. Стехиометрия и стехиометрические расчеты  1.9. Концепция ограничивающего реагента
  2. Структура атома  2.1. Открытие электрона, протона и нейтрона  2.2. Атомная модель  2.2.1. Модель Томсона  2.2.2. Модель Резерфорда  2.2.3. Модель Бора  2.3. Квантово-механическая модель атома  2.4. Двойственная природа материи и излучения  2.5. Принцип неопределенности Гейзенберга  2.6. Квантовые числа  2.7. Атомные орбитали и их формы  2.8. Электронная конфигурация элементов  2.9. Aufbau principle  2.10. Принцип запрета Паули  2.11. Правило максимальной мультиплетности Хунда  2.12. Гипотеза де Бройля  2.13. Фотоэлектрический эффект
  3. Классификация элементов и периодичность в свойствах  3.1. Историческое развитие периодической таблицы  3.2. Современный периодический закон и периодическая таблица  3.3. Периодические тенденции в свойствах  3.3.1. Атомный и ионный радиус  3.3.2. Энтальпия ионизации  3.3.3. Энтальпия присоединения электрона  3.3.4. Электроотрицательность  3.3.5. Валентность  3.3.6. Металлические и неметаллические свойства  3.3.7. Степени окисления  3.4. Unusual Properties of the First Elements
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Подход Косселя – Льюиса к химической связи  4.2. Ionic or electrovalent bond  4.3. Ковалентная связь и ее особенности  4.4. Параметры связи  4.5. Теория ВСЭПР  4.6. Теория валентных связей  4.7. Hybridization and its types  4.8. Теория молекулярных орбиталей  4.8.1. Порядок связей и стабильность  4.9. Водородная связь
  5. Состояния вещества  5.1. Межмолекулярные силы  5.2. Газовые законы  5.2.1. Закон Бойля  5.2.2. Закон Шарля  5.2.3. Закон Авогадро  5.2.4. Dalton's law of partial pressure  5.2.5. Закон диффузии Грэма  5.3. Уравнение идеального газа и его применения  5.4. Реальные газы и отклонения от идеального поведения  5.5. Кинетическая теория газов  5.6. Сжижение газов  5.7. Свойства жидкостей  5.8. Поверхностное натяжение и вязкость
  6. термодинамика  6.1. Система и окружающая среда  6.2. Типы систем в термодинамике  6.3. Виды процедур  6.4. Первый закон термодинамики  6.5. Внутренняя энергия и энтальпия  6.6. Теплоемкость и удельная теплоемкость  6.7. Закон постоянной суммы теплот Гесса  6.8. Энтальпия диссоциации связей  6.9. Энтальпия образования и сгорания  6.10. Энтальпия раствора и нейтрализации  6.11. Спонтанность и второй закон термодинамики  6.12. Свободная энергия Гиббса и ее применения
  7. Balance  7.1. Концепция равновесия  7.2. Константа равновесия и ее приложения  7.3. Принцип Ле Шателье  7.4. Ионное равновесие в растворах  7.5. Теория кислот и оснований  7.5.1. Концепция Аррениуса  7.5.2. Концепция Бренстеда-Лоури  7.5.3. Концепция Льюиса  7.6. Шкала pH и pOH  7.7. Эффект общего иона  7.8. Гидролиз солей  7.9. Буферные растворы и их механизм действия  7.10. Равновесие растворимости малорастворимых солей
  8. Редокс-реакции  8.1. Концепции окисления и восстановления  8.2. Степень окисления и её применения  8.3. Окислительно-восстановительные реакции в терминах передачи электронов  8.4. Балансировка окислительно-восстановительных реакций (методы чисел окисления и ионо-электронный метод)  8.5. Типы окислительно-восстановительных реакций  8.6. Электрохимические ячейки и окислительно-восстановительные реакции
  9. Водород  9.1. Положение водорода в периодической таблице  9.2. Изотопы водорода  9.3. Получение водорода  9.4. Свойства водорода  9.5. Гидриды и их классификация  9.6. Вода и тяжёлая вода  9.7. Перекись водорода и ее свойства  9.8. Использование водорода и его соединений
  10. Элементы s-блока (щелочные и щелочноземельные металлы)  10.1. Элементы группы 1 - свойства и тенденции  10.2. Элементы группы 2 - свойства и тенденции  10.3. Необычные свойства лития и бериллия  10.4. Важные соединения натрия и их применения  10.5. Важные соединения магния и кальция
  11. Некоторые элементы p-блока  11.1. Общее введение в элементы р-блока  11.2. Элементы группы 13  11.2.1. Бор и его соединения  11.3. Элементы группы 14  11.3.1. Углерод и его аллотропы  11.3.2. Важные соединения углерода и кремния
  12. Органическая химия - Некоторые основные принципы и техники  12.1. Классификация и номенклатура органических соединений  12.2. Структурное представление органических соединений  12.3. Классификация органических реакций  12.4. Электронные эффекты в органической химии  12.4.1. Индуктивный эффект  12.4.2. Резонансный эффект  12.4.3. Гиперконъюгация  12.5. Механизм реакции и промежуточные виды  12.6. Очистка и качественный анализ органических соединений
  13. Углеводороды  13.1. Углеводороды  13.1.1. Получение и свойства алкенов  13.2. алкены  13.2.1. Preparation and Properties of Alkenes  13.2.2. Электрофильные реакции присоединения  13.3. Алкины  13.3.1. Подготовка и свойства алкинов  13.4. Ароматические углеводороды  13.4.1. Структура и свойства бензола  13.4.2. Электрофильные реакции замещения бензола
  14. Экологическая химия  14.1. Загрязнение окружающей среды  14.2. Атмосферное загрязнение и парниковый эффект  14.3. Загрязнение воды и методы очистки  14.4. Загрязнение почвы и его последствия  14.5. Промышленные отходы и их обработка  14.6. Стратегии контроля загрязнения

Одиннадцатый класс → Основные концепции химии ↓


Эмпирическая и молекулярная формула


Мир химии предоставляет нам систематизированный способ понимания состава и структуры веществ. Двумя важными концепциями в этом понимании являются эмпирическая формула и молекулярная формула. Эти формулы помогают нам знать, какие элементы присутствуют в соединении и в каких пропорциях. Давайте более детально рассмотрим каждую из этих концепций, чтобы понять их важность в химии.

Понимание эмпирической формулы

Эмпирическая формула соединения дает простейшее целое число отношений атомов каждого элемента, присутствующего в соединении. Она не показывает фактическое количество атомов, а показывает простейшее отношение элементов.

Например, молекулярная формула соединения этилена: C 2 H 4. Отношение атомов углерода к атомам водорода составляет 1:2, поэтому его эмпирическая формула — CH 2.

Чтобы визуально представить эмпирическую формулу, представьте себе простой квадрат, представляющий каждый атом, где атомы углерода черные, а атомы водорода белые:

    CHH
    ,

Каждый черный квадрат — это атом углерода, а каждый белый квадрат — это атом водорода, представляющий их базовую структуру в самой простой форме.

Шаги для определения эмпирической формулы

Следуйте этим шагам, чтобы найти эмпирическую формулу соединения:

  1. Определите массу (в граммах) каждого элемента, присутствующего в соединении.
  2. Преобразуйте эти массы в моли, используя их атомные массы из периодической таблицы.
  3. Разделите значение в молях каждого элемента на наименьшее значение молей, полученное в ваших расчетах.
  4. При необходимости умножьте эти числа на целые числа, чтобы получить целые числа. Это дает подномера для каждого элемента в эмпирической формуле.

Пример расчета

Предположим, у нас есть соединение, содержащее 40,0% углерода, 6,7% водорода и 53,3% кислорода по массе. Давайте найдем его эмпирическую формулу:

  1. Предположим, у нас есть 100 граммов соединения. Итак, у нас есть 40,0 граммов углерода, 6,7 граммов водорода и 53,3 грамма кислорода.
  2. Преобразуйте эти массы в моли:
    • Углерод: 40,0 div 12,01 approx 3,33 моль
    • Водород: 6,7 div 1,008 approx 6,65 моль
    • Кислород: 53,3 div 16,00 approx 3,33 моль
  3. Разделите каждое значение молей на наименьшее количество молей, которое составляет 3,33:
    • Углерод: 3,33 div 3,33 = 1
    • Водород: 6,65 div 3,33 approx 2
    • Кислород: 3,33 div 3,33 = 1
  4. Таким образом, эмпирическая формула — CH 2 O.

Понимание молекулярной формулы

Молекулярная формула показывает фактическое количество каждого типа атомов в молекуле. В то время как эмпирическая формула дает простейшее отношение, молекулярная формула отображает фактический состав молекулы, предоставляя более детальную информацию о ее структуре.

Молекулярная формула является целым числом, кратным ее эмпирической формуле. Например, молекулярная формула пероксида водорода — H 2 O 2, а его эмпирическая формула — HO. Это означает, что молекулярная формула является целым числом, кратным эмпирической формуле.

Молекулярную формулу также можно представить в виде квадратов, представляющих атомы. В H 2 O 2 у нас есть:

    huh

Шаги для определения молекулярной формулы

Чтобы найти молекулярную формулу, вам нужно две части информации: эмпирическая формула соединения и молярная масса. Вот шаги:

  1. Вычислите массу по эмпирической формуле.
  2. Разделите молярную массу соединения на массу эмпирической формулы, чтобы получить целое число, кратное эмпирической формуле.
  3. Умножьте подцифры в эмпирической формуле на этот множитель, чтобы получить молекулярную формулу.

Пример расчета

Дано, что эмпирическая формула соединения — CH, а его молярная масса составляет 78 г/моль, найдите молекулярную формулу:

  1. Вычислите массу эмпирической формулы CH: 12,01 + 1,01 = 13,02 г/моль.
  2. Разделите молярную массу соединения на массу эмпирической формулы: 78 div 13,02 approx 6.
  3. Умножьте подномера в эмпирической формуле на 6:
    • Молекулярная формула — C 6 H 6.

Визуальные примеры эмпирических и молекулярных формул

Рассмотрим соединение глюкозы с молекулярной формулой C 6 H 12 O 6. Эмпирическая формула глюкозы — CH 2 O, потому что она представляет простейшее отношение 1:2:1 для углерода, водорода и кислорода.

Вот как это соотношение между эмпирической и молекулярной формулами выглядит визуально:

    Molecular: CCCCCC
               ,
               hhhhhhh
               ,
               Ooooo

    Empirical: CHHO (повторяющийся блок)
               ,

Значение в химии

Обе формулы важны в изучении и применении химии:

  • Эмпирическая формула: используется для определения простейшей структуры, важной для понимания того, как соединения реагируют и взаимодействуют на самом базовом уровне.
  • Молекулярная формула: предоставляет полную картину для ученых, желающих синтезировать химикаты или понять функцию соединения в биологических системах.

Практические задачи

1. Соединение имеет процентный состав 85,7% углерода и 14,3% водорода. Определите его эмпирическую формулу.

2. Проба неизвестного соединения имеет молярную массу 180 г/моль, и его эмпирическая формула — CH 2 O. Какова молекулярная формула соединения?

Заключение

Понимание эмпирических и молекулярных формул — это важный шаг в изучении химии. Освоив эти концепции, как студенты, так и профессионалы могут понять природу соединений, что ведет к дальнейшим открытиям и инновациям. С помощью как простых расчетов, так и глубокого анализа эти формулы закладывают основу для изучения удивительной сложности химических взаимодействий и их влияния на мир.


Одиннадцатый класс → 1.7


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс

← Предыдущий (1.6)
Процентный состав
Следующий (1.8) →
Стехиометрия и стехиометрические расчеты

Комментарии 



Эмпирическая и молекулярная формула

https://www.chemistryelite.com/g11/1.7?ceal=ru