Основные формулы по химии для решения задач: Основные формулы по химии для решения задач

Страница не найдена (ошибка 404)

• Родителям и ученикам
  • Полезная информация
    • Правила приема, перевода, отчисления
    • Вакантные места для приема (перевода) обучающихся
    • Обеспечение учебниками учащихся младших классов
    • Обеспечение учебниками учащихся средних и старших классов
    • Безопасность учеников
    • Детям с ограниченными возможностями здоровья
  • Мероприятия
    • Общественно-педагогические чтения “Диалог”
    • Научно-практическая конференция “Инфосфера”
  • Платные образовательные услуги
  • Новости
  • Каникулы
  • Экзамены
  • Секции и кружки
  • Олимпиады и конференции
  • Стипендии и меры поддержки обучающихся
  • Услуги и сервисы
  • Дистанционное обучение
  • Профориентация
  • Всероссийские проверочные работы
• Наша школа
  • О школе
  • Администрация
  • Педагогический состав
  • Профили обучения
    • Гуманитарный
    • Информационно-технологический
    • Социально-экономический
    • Химико-биолого-технологический
  • Наши классы
  • Достижения и победы
    • Доска почета
  • Школьный спортивный клуб
  • Целевая модель наставничества
• Педагогам и сотрудникам
  • Электронный журнал
  • Электронные образовательные ресурсы
  • Профессиональные стандарты
  • Аттестация педагогических работников
  • Повышение квалификации
  • Профсоюзная организация
  • Вакансии
• Независимая оценка качества образования
  • Независимая оценка качества условий образовательной деятельности
  • Независимая оценка качества подготовки обучающихся
• Расписание
• Вопросы и ответы
• Контакты

Неделя литовской культуры-2015

Дни литовской культуры проходят в гимназии с 2003 года, и это стало доброй традицией. За это время реализован не один образовательный проект, гимназия принимала видных деятелей культуры, искусства и литературы Литвы.

Гостями церемонии открытия Недели стали заместитель председателя ассоциации учителей литовского языка в Калининградской области Альгирдас Кормилавичус, фольклорный коллектив «Рутяле» (г. Гурьевск) под руководством Ирены Тирюбы, фольклорный коллектив (художественный руководитель Ирма Куркова) из пос. Переславское «Куполите». Ирена Тирюба рассказала о народных литовских инструментах и особенностях национального костюма.

В рамках реализации гимназического проекта «Неделя литовской культуры» состоялась открытая лекция Б.Н. Адамова для учащихся гимназии. Борис Николаевич Адамов – член правления и один из организаторов Калининградского клуба краеведов, автор книги «Кристионас Донелайтис. Время. Люди. Память». В лекции об известных литовцах Кёнигсберга он особое внимание уделил Людвигу Резе – литовскому поэту, критику, переводчику, профессору и ректору Кёнигсбергского университета.

Тренер баскетбольной команды БФУ им.И. Канта Гедиминас Мелунас провел мастер-класс для баскетбольной команды 5«А» класса. Ребятам были показаны новые техники и приемы игры в баскетбол, которые многому  их научили. Время пролетело очень быстро, но тренер обещал встретиться еще раз.

Учащиеся 10-х классов, слушатели Школы юного дипломата, совершили визит в Генеральное консульство Республики Литва. Это событие стало частью программы Дней литовской культуры в гимназии № 40. Учащихся встречали Генеральный консул господин Витаутас Умбрасас и атташе по культуре господин Романас Сенапедис, которые очень тепло и радушно отнеслись к гостям. На встрече обсуждались такие вопросы, как путь дипломата в профессию. Другой интересующей всех участников темой был вопрос молодежного международного сотрудничества. Учащиеся поделились своим впечатлениями от проектов с литовскими школами и гимназиями. Другим вопросом обсуждения стала деятельность консульства в сфере обмена культур на территории Калининградской области.  

10-я юбилейная Неделя Литовской культуры в гимназии № 40 завершилась 20 февраля 2015 г. Почетными гостями церемонии стали руководитель представительства МИД России в Калининграде Павел Анатольевич Мамонтов, Витаутас УМБРАСАС, министр-советник, исполняющий обязанности генерального консула Литовской Республики, заместитель председателя ассоциации учителей литовского языка в Калининградской области Альгирдас Кормилавичус, руководитель общественной кафедры «Образование и дипломатия» гимназии №40, главный специалист-эксперт Представительства МИД России в Калининграде Юлия Изидоровна Матюшина. Были подведены итоги Недели, награждены участники и победители различных конкурсов. В конкурсе чтецов «По следам  литовских поэтов» среди учащихся 5-11 классов победителями стали Булаев Дмитрий, ученик 6«С» класса, Балесная Мария, ученица 7«Б» класса, Даудова Деши, читавшая стихотворения на литовском языке. В фотоконкурсе «Путешествие по Литве» победителем конкурса стала творческая группа 8«О» класса (Волошина Тамара, Громазина Арина, Рубцова Лариса Владимировна).  Дипломы победителям вручали руководитель представительства МИД России в Калининграде Павел Анатольевич Мамонтов и Витаутас Умбрасас, министр-советник, исполняющий обязанности генерального консула Литовской Республики. Ярким украшением Церемонии закрытия стало выступление народного коллектива лицея № 35 «Жюгелис (žiogelis)» (руководитель Альгирдас Кормилавичус) и музыкального коллектива гимназии № 40 «Канцона» (руководитель Н.В. Литвинова).

• Новые
• Просматриваемые

2.4 Химические формулы — химия 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Обозначение состава молекул с помощью молекулярных формул и эмпирических формул
• Представьте расположение связей атомов внутри молекул, используя структурные формулы

Молекулярная формула представляет собой представление молекулы, в котором используются химические символы для обозначения типов атомов, за которыми следуют нижние индексы, показывающие количество атомов каждого типа в молекуле. (Нижний индекс используется только в том случае, если присутствует более одного атома данного типа.) Молекулярные формулы также используются в качестве сокращений для названий соединений.

Структурная формула соединения дает ту же информацию, что и его молекулярная формула (типы и количество атомов в молекуле), но также показывает, как атомы связаны в молекуле. Структурная формула метана содержит символы для одного атома С и четырех атомов Н, указывающие на число атомов в молекуле (рис. 2.16). Линии представляют собой связи, удерживающие атомы вместе. (Химическая связь — это притяжение между атомами или ионами, удерживающее их вместе в молекуле или кристалле.) Мы обсудим химические связи и увидим, как предсказать расположение атомов в молекуле позже. А пока просто знайте, что линии указывают на то, как атомы связаны в молекуле. Шарико-стержневая модель показывает геометрическое расположение атомов с размерами атомов не в масштабе, а модель заполнения пространства показывает относительные размеры атомов.

Рисунок 2.16 Молекулу метана можно представить в виде (а) молекулярной формулы, (б) структурной формулы, (в) шаростержневой модели и (г) модели заполнения пространства. Атомы углерода и водорода представлены черными и белыми сферами соответственно.

Хотя многие элементы состоят из отдельных отдельных атомов, некоторые существуют в виде молекул, состоящих из двух или более атомов элемента, химически связанных друг с другом. Например, большинство образцов элементов водорода, кислорода и азота состоят из молекул, каждая из которых содержит два атома (называемых двухатомными молекулами), и поэтому имеют молекулярные формулы H ₂ , О ₂ и N ₂ соответственно. Другими элементами, обычно встречающимися в виде двухатомных молекул, являются фтор (F ₂ ), хлор (Cl ₂ ), бром (Br ₂ ) и йод (I ₂ ). Наиболее распространенная форма элемента серы состоит из молекул, состоящих из восьми атомов серы; его молекулярная формула S ₈ (рис. 2.17).

Рисунок 2.17 Молекула серы состоит из восьми атомов серы и поэтому записывается как S ₈ . Его можно представить в виде (а) структурной формулы, (б) шаростержневой модели и (в) модели заполнения пространства. Атомы серы представлены желтыми сферами.

Важно отметить, что нижний индекс после символа и число перед символом не представляют одно и то же; например, H ₂ и 2H представляют совершенно разные виды. H ₂ представляет собой молекулярную формулу; он представляет собой двухатомную молекулу водорода, состоящую из двух атомов элемента, которые химически связаны друг с другом. Выражение 2H, с другой стороны, указывает на два отдельных атома водорода, которые не объединены в одно целое. Выражение 2H ₂ представляет собой две молекулы двухатомного водорода (рис. 2.18).

Рисунок 2.18 Символы H, 2H, H ₂ и 2H ₂ представляют очень разные объекты.

Соединения образуются при химическом соединении двух или более элементов, что приводит к образованию связей. Например, водород и кислород могут реагировать с образованием воды, а натрий и хлор могут реагировать с образованием поваренной соли. Иногда мы описываем состав этих соединений с помощью эмпирической формулы, которая указывает типы присутствующих атомов и простейшее целочисленное отношение числа атомов (или ионов) в соединении . Например, диоксид титана (используемый в качестве пигмента в белой краске и в густых белых блокирующих солнцезащитных средствах) имеет эмпирическую формулу TiO ₂ . Это идентифицирует элементы титан (Ti) и кислород (O) как составные части диоксида титана и указывает на присутствие вдвое большего количества атомов элемента кислорода, чем атомов элемента титана (рис. 2.19).

Рисунок 2.19(а) Белая составная двуокись титана обеспечивает эффективную защиту от солнца. (b) Кристалл диоксида титана TiO ₂ содержит титан и кислород в соотношении 1 к 2. Атомы титана окрашены в серый цвет, а атомы кислорода — в красный. (кредит a: модификация работы «ossous»/Flickr)

Как обсуждалось ранее, мы можем описать соединение с молекулярной формулой, в которой нижние индексы указывают фактическое количество атомов каждого элемента в молекуле сложный. Во многих случаях молекулярная формула вещества получается из экспериментального определения как его эмпирической формулы, так и его молекулярной массы (суммы атомных масс всех атомов, составляющих молекулу). Например, экспериментально можно определить, что бензол содержит два элемента, углерод (С) и водород (Н), и что на каждый атом углерода в бензоле приходится один атом водорода. Таким образом, эмпирическая формула CH. Экспериментальное определение молекулярной массы показывает, что молекула бензола содержит шесть атомов углерода и шесть атомов водорода, поэтому молекулярная формула бензола C ₆ H ₆ (рисунок 2.20).

Рисунок 2.20 Бензол, C ₆ H ₆ , производится при переработке нефти и имеет множество промышленных применений. Молекулу бензола можно представить в виде (а) структурной формулы, (б) шаростержневой модели и (в) модели заполнения пространства. г) Бензол — прозрачная жидкость. (кредит d: модификация работы Сахара Атвы)

Если мы знаем формулу соединения, мы можем легко определить эмпирическую формулу. (Это своего рода академическое упражнение; на практике обычно используется обратная хронология.) Например, молекулярная формула уксусной кислоты, компонента, придающего уксусу его острый вкус, C ₂ Н ₄ О ₂ . Эта формула показывает, что молекула уксусной кислоты (рис. 2.21) содержит два атома углерода, четыре атома водорода и два атома кислорода. Соотношение атомов 2:4:2. Деление на наименьший общий знаменатель (2) дает простейшее целочисленное соотношение атомов 1:2:1, поэтому эмпирическая формула будет CH ₂ O. Обратите внимание, что молекулярная формула всегда является целым числом, кратным эмпирическая формула.

Рисунок 2.21 (а) Уксус содержит уксусную кислоту, C ₂ H ₄ O ₂ , который имеет эмпирическую формулу CH ₂ O. Он может быть представлен как (b) структурная формула и (c) как шаростержневая модель. (кредит: модификация работы «HomeSpot HQ»/Flickr)

Пример 2,6

Эмпирические и молекулярные формулы

Молекулы глюкозы (сахара крови) содержат 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Каковы молекулярная и эмпирическая формулы глюкозы?

Раствор

Молекулярная формула C ₆ H ₁₂ O ₆ , потому что одна молекула фактически содержит 6 атомов C, 12 H и 6 атомов O. Простейшее целочисленное отношение атомов C к H к O в глюкозе составляет 1:2:1, поэтому эмпирическая формула CH ₂ O.

Проверьте свои знания

Молекула метальдегида (пестицид, используемый для улиток и слизней) содержит 8 атомов углерода, 16 атомов водорода и 4 атома кислорода. Каковы молекулярная и эмпирическая формулы метальдегида?

Отвечать:

Молекулярная формула, C ₈ H ₁₆ O ₄ ; эмпирическая формула, C ₂ H ₄ O

Портрет химика

Паула Хаммонд

Вы узнали об эволюции атомной теории и начали исследовать различные химические структуры. Эти структуры приводят к тому, что молекулы притягиваются или отталкиваются друг от друга, или помогают им упорядочиваться в наших клеточных мембранах, или заставляют их либо распространяться в виде тонких пленок, либо слипаться в твердые массы.

Что эти структуры значат для ученых и для нас? По сути все. Именно структура и состав молекулы на поверхности вируса позволяет ему прикрепляться к одной из наших клеток, а структура и состав антител — веществ, созданных нашей иммунной системой, — блокируют это прикрепление. Структура хлорофилла позволяет ему использовать солнечную энергию для производства глюкозы. Химики и инженеры-химики не просто наблюдают и понимают эти структуры — они могут создавать новые.

Рисунок 2,22 Паула Хаммонд разработала новые методы точного определения химических структур. Работа Хаммонда применима к лечению рака, заживлению ран, лечению катаракты и топливным элементам. Широко признанный лидер в этой области, она получила множество наград и была избрана на различные престижные должности и стипендии своими коллегами и правительством США. Она возглавляет химико-технологический факультет Массачусетского технологического института, который обычно считается одним из лучших инженерных и научных институтов в мире. (кредит: модификация работы Белого дома)

Паула Хаммонд делает именно это для решения сложных проблем, начиная от рака и заканчивая потреблением энергии. Она заведует кафедрой химического машиностроения в Массачусетском технологическом институте и возглавляет исследовательскую группу, занимающуюся сборкой уникальных молекулярных структур. Они создали носители лекарств от рака — покрытия размером с наночастицы, которые позволяют лекарствам проникать в опухоли, не подвергаясь воздействию их защитных сил, — которые могут доставлять лекарства непосредственно в раковые опухоли. Они строят эти «невидимые» молекулы слой за слоем; используя определенные свойства электричества и химического поведения, они могут «настраивать» покрытия для борьбы с конкретными видами рака и другими переменными. Этот точный подход необходим для более эффективного лечения рака и с меньшим вредом для пациента. Компания, основанная Хаммондом, использует аналогичную технологию для введения лекарств в глаза пациентов с катарактой, а также для улучшения заживления ран.

Хотя исследовательская группа Хаммонд состоит из признанных и ведущих экспертов, таких как она сама, студенты, безусловно, играют определенную роль. Исследовательские лаборатории колледжей, как правило, полны докторов наук, аспирантов и даже студентов, которые участвуют в работе. Таким образом, химики и инженеры-химики, которые используют свои знания для решения проблем, также поддерживают новое поколение создателей и решателей проблем.

Важно знать, что одни и те же атомы могут располагаться по-разному: соединения с одинаковой молекулярной формулой могут иметь разные связи между атомами и, следовательно, разные структуры. Например, может ли быть другое соединение с той же формулой, что и уксусная кислота, C ₂ Н ₄ О ₂ ? И если да, то какова будет структура его молекул?

Если вы предполагаете, что может существовать другое соединение с формулой C ₂ H ₄ O ₂ , то вы продемонстрировали хорошее химическое понимание и правы. Два атома C, четыре атома H и два атома O также могут образовывать метилформиат, который используется в производстве в качестве инсектицида и для быстросохнущих покрытий. Молекулы метилформиата имеют один из атомов кислорода между двумя атомами углерода, что отличается от расположения в молекулах уксусной кислоты. Примерами изомеров являются уксусная кислота и метилформиат — соединения с одинаковой химической формулой, но разной молекулярной структурой (рис. 2.23). Обратите внимание, что это небольшое различие в расположении атомов оказывает большое влияние на их соответствующие химические свойства. Вы, конечно, не захотите использовать раствор метилформиата вместо раствора уксусной кислоты (уксуса), когда делаете заправку для салата.

Рисунок 2,23 Молекулы (а) уксусной кислоты и метилформиата (б) являются структурными изомерами; они имеют одинаковую формулу (C ₂ H ₄ O ₂ ), но разные структуры (и, следовательно, разные химические свойства).

Существует множество типов изомеров (рис. 2.24). Уксусная кислота и метилформиат являются структурными изомерами, соединениями, в которых молекулы различаются тем, как атомы связаны друг с другом. Существуют также различные типы пространственных изомеров, в которых относительная ориентация атомов в пространстве может быть различной. Например, сложный карвон (содержащийся в семенах тмина, мяте колосовой и кожуре мандарина) состоит из двух изомеров, которые являются зеркальным отражением друг друга. S -(+)-карвон пахнет тмином, а R -(-)-карвон пахнет мятой.

Рисунок 2,24 Молекулы карвона являются пространственными изомерами; они отличаются только относительной ориентацией атомов в пространстве. (кредит внизу слева: модификация работы «Miansari66»/Wikimedia Commons; кредит внизу справа: модификация работы Фореста и Ким Старр)

Химическая формула общих соединений

Атом — наименьшая единица элемента, способная участвовать в химической реакции. Молекула представляет собой электрически нейтральную группу из двух или более атомов. Состав молекулы вещества представлен химической формулой с помощью символов, обозначающих элементы, содержащиеся в молекуле. Химические формулы, образование элементов и образование соединений определены ниже.

Что такое химическая формула?

Химическая формула представляет собой представление молекулярного состава вещества с помощью символов, представляющих компоненты, составляющие молекулу. Молекулярная формула — это другое название химической формулы.

Можно использовать химическую формулу элемента или соединения. Химическая формула — это метод представления информации о химических пропорциях атомов, составляющих химическое соединение или молекулу, с использованием символов химических элементов, чисел и других символов, таких как скобки, тире, квадратные скобки и запятые.

Формулы элементов

Химическая формула элемента представляет собой описание состава молекулы, где символ обозначает элемент, а нижний индекс указывает количество атомов в одной молекуле.

Так как одна молекула водорода содержит два атома водорода, формула водорода H ₂ . Одна молекула элемента водорода включает два атома водорода, согласно формуле H ₂ . Также 2H обозначает два отдельных атома водорода, H ₂ обозначает одну молекулу водорода, а 2H ₂ обозначает две молекулы водорода.

Аналогично, молекулярная формула кислорода — O ₂ , молекулярная формула азота — N ₂ , а молекулярная формула хлора — Cl ₂ . Поскольку инертные газы, такие как гелий, никель и аргон, являются одноатомными, они имеют одинаковые символы. Для металлов нет уникальных уравнений; все они представлены своими символами.

В следующей таблице приведены молекулярные формулы некоторых наиболее распространенных элементов:

Elements	Formula
Hydrogen	H 2
Chlorine	Cl 2
кислород	o 2
Бромс. 0226	Br 2
Nitrogen	N 2
Iodine	I 2
Phosphorous	P 4

Формулы соединений

Химическая формула соединения представляет элементы, присутствующие в молекуле вещества, с точки зрения их символов. Другими словами, формула соединения сообщает нам «вид атомов», присутствующих в одной молекуле соединения, а также количество присутствующих атомов различных элементов.

Химическая формула соединения представляет собой описание его состава, в котором химические символы указывают, какие элементы присутствуют, а нижние индексы указывают, сколько атомов каждого элемента присутствует в одной молекуле. Химическая формула соединения — это символическое представление химического состава соединения. Химическая формула дает информацию об элементах, из которых состоят молекулы соединения, а также о соотношении атомов этих элементов, образующих эти молекулы.

Химические формулы позволяют понять и различить химический состав соединения. Они также показывают пропорции, в которых различные составляющие объединяются для получения желаемой комбинации. При представлении соединения в химическом уравнении важна его химическая формула. Ионы, свободные радикалы и другие химические вещества могут быть представлены с помощью химических формул. Большинство элементов имеют в качестве формулы только химический символ. В сбалансированных химических уравнениях химическая формула используется для представления элемента или соединения.

Химические формулы и элементы, встречающиеся в нескольких распространенных молекулярных соединениях, перечислены ниже.

Compound	Formula	Elements present
Carbon dioxide	CO 2	C and O
Вода	H 2 O	H and O
Sulphur dioxide	SO 2	S and O
Ammonia	NH 3	N и H
. 0226
Methane	CH 4	C and H
Ethanol	C 2 H 5 OH	C , H, and O
Hydrogen sulphide	H 2 S	H and S

The formula of Water

Вода представляет собой соединение с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода в каждой молекуле. В результате получается формула воды H ₂ O. Символ H в формуле H ₂ O обозначает два атома водорода, а не молекулу водорода, а O обозначает один атом кислорода. 2H ₂ O, например, указывает на две молекулы воды. На 2 умножается вся формула H ₂ O, а не только первый элемент. То есть 2H ₂ O состоит из четырех атомов водорода и двух атомов кислорода.

Значение формул соединений

• Название соединения представлено формулой.
• Названия всех элементов в молекуле даны в формулах.
• Число атомов каждого элемента, содержащегося в молекуле, определяется формулами.
• Одна молекула соединения представлена ​​формулой.
• Формулы обозначают определенную массу вещества.

Решенный вопрос

Вопрос 1: В чем разница между O ₂ и 2О?

Ответ:

O ₂ указывает на то, что одна молекула элемента кислорода содержит 2 атома кислорода, а 2O указывает на два отдельных атома кислорода.

Вопрос 2: Какое значение имеет формула H ₂ O воды?

Ответ:

Формула говорит нам, что вода состоит из двух элементов, водорода и кислорода. Это также говорит нам о том, что одна молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.