Формульная единица это кратко
Обновлено: 07.07.2024
Для обозначения химических веществ используют химические формулы.
Для молекулярных веществ химическая формула может обозначать и одну молекулу этого вещества.
Информация о веществе может быть разной, поэтому существуют разные типы химических формул.
В зависимости от полноты информации химические формулы делятся на четыре основных типа: простейшие, молекулярные, структурные и пространственные.
| Простейшая формула – химическая формула, составленная из символов химических элементов и таких подстрочных индексов, отношение которых равно отношению чисел атомов соответствующих элементов в этом веществе. |
Подстрочные индексы в простейшейформуле не имеют общего делителя.
Индекс " 1" в формулах не ставится.
Примеры простейших формул: вода – Н2О, кислород – О, сера – S, оксид фосфора – P2O5, бутан – C2H5, фосфорная кислота – H3PO4, хлорид натрия (поваренная соль) – NaCl.
Простейшая формула воды (Н2О) показывает, что в состав воды входит элемент водород (Н) и элемент кислород (О), причем в любой порции (порция – часть чего-либо, что может быть разделено без утраты своих свойств.) воды число атомов водорода в два раза больше числа атомов кислорода.
Число частиц, в том числе и число атомов, обозначается латинской буквой N. Обозначив число атомов водорода – NH, а число атомов кислорода – NO, мы можем записать, что
Простейшая формула фосфорной кислоты (Н3РО4) показывает, что в состав фосфорной кислоты входят атомы водорода, атомы фосфора и атомы кислорода, причем отношение чисел атомов этих элементов в любой порции фосфорной кислоты равно 3:1:4, то есть
Простейшая формула может быть составлена для любого индивидуального химического вещества, а для молекулярного вещества, кроме того, может быть составлена молекулярная формула.
| Молекулярная формула – химическая формула, составленная из символов химических элементов и таких подстрочных индексов, каждый из которых равен числу атомов соответствующего элемента в молекуле вещества. |
Примеры молекулярных формул: вода – H2O, кислород – O2, сера – S8, оксид фосфора – P4O10, бутан – C4H10, фосфорная кислота – H3PO4.
Вода H2O
Фосфорная кислота H3PO4
У немолекулярных веществ молекулярных формул нет.
Последовательность записи символов элементов в простейших и молекулярных формулах определяется правилами химического языка, с которыми вы познакомитесь по мере изучения химии. На информацию, передаваемую этими формулами, последовательность символов влияния не оказывает.
| Структурная формула – химическая формула, составленная из символов химических элементов и специальных знаков, отражающих строение данного химического вещества, исключая взаимное расположение атомов в пространстве. |
Из знаков, отражающих строение веществ, мы будем использовать пока только валентный штрих (" черточку" ). Этот знак показывает наличие между атомами так называемой ковалентной связи (что это за тип связи и каковы его особенности, вы скоро узнаете).
В молекуле воды атом кислорода связан простыми (одинарными) связями с двумя атомами водорода, а атомы водорода между собой не связаны. Именно это наглядно показывает структурная формула воды.
Другой пример: молекула серы S8. В этой молекуле 8 атомов серы образуют восьмичленный цикл, в котором каждый атом серы связан с двумя другими атомами простыми связями. Сравните структурную формулу серы с объемной моделью ее молекулы, показанной на рис. 3. Обратите внимание на то, что структурная формула серы не передает форму ее молекулы, а показывает только последовательность соединения атомов ковалентными связями.
Структурная формула фосфорной кислоты показывает, что в молекуле этого вещества один из четырех атомов кислорода связан только с атомом фосфора двойной связью, а атом фосфора, в свою очередь, связан еще с тремя атомами кислорода простыми связями. Каждый из этих трех атомов кислорода, кроме того, связан простой связью с одним из трех имеющихся в молекуле атомов водорода./p>
| Пространственная формула – химическая формула, составленная из символов элементов и специальных знаков, отражающих строение данного вещества, включая взаимное пространственное расположение атомов в молекулах этого вещества (или других сложных частицах). |
Сравните приведенную ниже объемную модель молекулы метана с его пространственной, структурной и молекулярной формулой:
В пространственной формуле метана клиновидныевалентные штрихи как бы в перспективе показывают, какой из атомов водорода находится " ближе к нам" , а какой " дальше от нас" .
Иногда в пространственной формуле указывают длины связей и значения углов между связями в молекуле, как это показано на примере молекулы воды.
Немолекулярные вещества не содержат молекул. Для удобства проведения химических расчетов в немолекулярном веществе выделяют так называемую формульную единицу.
| Формульная единица – группа атомов, входящих в состав немолекулярного вещества, соответствующая простейшей формуле этого вещества. |
Примеры состава формульных единиц некоторых веществ: 1) диоксид кремния (кварцевый песок, кварц) SiO2 – формульная единица состоит из одного атома кремния и двух атомов кислорода; 2) хлорид натрия (поваренная соль) NaCl – формульная единица состоит из одного атома натрия и одного атома хлора; 3) железо Fe – формульная единица состоит из одного атома железа.Как и молекула, формульная единица – наименьшая порция вещества, сохраняющая его химические свойства.
Информация, передаваемая формулами разных типов
- Атомы каких элементов входят в состав вещества.
- Соотношения между числами атомов этих элементов.
- Число атомов каждого из элементов в молекуле.
- Типы химических связей.
- Последовательность соединения атомов ковалентными связями.
- Кратность ковалентных связей.
- Взаимное расположение атомов в пространстве.
- Длины связей и углы между связями (если указаны).
Рассмотрим теперь на примерах, какую информацию дают нам формулы разных типов.
1. Вещество: уксусная кислота. Простейшая формула – СН2О, молекулярная формула – C2H4O2, структурная формула
Простейшая формула говорит нам, что
1) в состав уксусной кислоты входит углерод, водород и кислород;
2) в этом веществе число атомов углерода относится к числу атомов водорода и к числу атомов кислорода, как 1:2:1, то есть NH : NC :NO = 1:2:1.
Молекулярная формула добавляет, что
3) в молекуле уксусной кислоты – 2 атома углерода, 4 атома водорода и 2 атома кислорода.
Структурная формула добавляет, что
4, 5) в молекуле два атома углерода связаны между собой простой связью; один из них, кроме этого, связан с тремя атомами водорода, с каждым простой связью, а другой – с двумя атомами кислорода, с одним – двойной связью, а с другим – простой; последний атом кислорода связан еще простой связью с четвертым атомом водорода.
2. Вещество: хлорид натрия. Простейшая формула – NaCl.
1) В состав хлорида натрия входит натрий и хлор.
2) В этом веществе число атомов натрия равно числу атомов хлора.
3. Вещество: железо. Простейшая формула – Fe.
1) В состав этого вещества входит только железо, то есть это простое вещество.
4. Вещество: триметафосфорная кислота. Простейшая формула – HPO3, молекулярная формула – H3P3O9, структурная формула
1) В состав триметафосфорной кислоты входит водород, фосфор и кислород.
2) NH : NP :NO = 1:1:3.
3) Молекула состоит из трех атомов водорода, трех атомов фосфора и девяти атомов кислорода.
4, 5) Три атома фосфора и три атома кислорода, чередуясь, образуют шестичленный цикл. Все связи в цикле простые. Каждый атом фосфора, кроме того, связан еще с двумя атомами кислорода, причем с одним – двойной связью, а с другим – простой. Каждый из трех атомов кислорода, связанных простыми связямис атомами фосфора, связан еще простой связью с атомом водорода.
Ключевые слова конспекта: химическая формула, индекс, коэффициент, качественный и количественный состав, формульная единица.
Химическая формула — это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.
Если требуется обозначить не одну, а несколько молекул (или отдельных атомов), то перед химической формулой (или знаком) ставят соответствующую цифру, которую называют коэффициентом. Например, три молекулы воды обозначаются 3Н2О, пять атомов железа — 5Fe. Индекс 1 в химических формулах и коэффициент 1 перед химическими символами и формулами не пишут.
Представленные на рисунке формулы читаются так: три-купрум-хлор-два, пять-алюминий-два-о-три, три-феррум-хлор-три .
Запись 5Н2О (пять-аш-два-о) следует понимать так: пять молекул воды образованы десятью атомами водорода и пятью атомами кислорода.
По химической формуле мы можем дать веществу название, определить его качественный и количественный состав, а также подсчитать его относительную молекулярную массу.Химическая формула показывает, из атомов каких элементов состоит вещество (то есть качественный состав вещества); и каково соотношение атомов этих элементов (то есть количественный состав вещества).
Формульная единица
Химические формулы веществ, имеющих немолекулярное строение, например FeS, не описывают состав молекулы; а только показывают соотношение элементов, образующих данное вещество.
Так, кристаллическая решётка поваренной соли — хлорида натрия состоит не из молекул, а из ионов. На каждый положительно заряженный ион натрия в ней приходится один отрицательно заряженный ион хлора. Получается, что отношение индексов в записи NaCl совпадает с отношением; в котором химические элементы соединяются между собой, образуя вещество. По отношению к веществам, имеющим немолекулярное строение, такую запись правильнее называть не формула, а формульная единица.
Конспект урока «Химическая формула. Индекс и коэффициент. Формульная единица«.
Состав любого вещества выражается в виде химической формулы.
Химическая формула — это условная запись состава вещества с помощью химических знаков и индексов .
Качественный состав показывается с помощью знаков (символов) химических элементов, а количественный — с помощью индексов, которые записываются справа и чуть ниже знаков химических элементов.
Индекс — число атомов данного химического элемента в формуле вещества.
Например, химическая формула простого вещества водорода записывается так:
Химические формулы веществ молекулярного строения
Химические формулы веществ немолекулярного строения
А если вещество имеет немолекулярное строение? Химические формулы простых веществ такого типа (например, металлов) записывают просто знаками соответствующих элементов без индексов (или, вернее, с индексом, равным единице, которая не записывается). Так, формула простого вещества железа — Fe, меди — Cu, алюминия — Al.
Состав сложных веществ немолекулярного строения выражают с помощью формул, которые показывают простейшее соотношение чисел атомов разных химических элементов в этих веществах. Такие формулы называются простейшими. Например, простейшая формула кварца — главной составной части речного песка — SiO2. Она показывает, что в кристалле кварца на один атом кремния приходятся два атома кислорода, т. е. простейшее соотношение чисел атомов кремния и кислорода в этом веществе равно 1:2. Простейшая формула Al2O3 показывает, что в этом соединении простейшее соотношение между числами атомов алюминия и кислорода равно 2:3.
Группа атомов, состав которой соответствует простейшей формуле вещества немолекулярного строения, называется его формульной единицей.
Таким образом, структурными единицами веществ молекулярного строения являются молекулы. Структурными единицами веществ немолекулярного строения являются их формульные единицы.
В таблице ниже показаны формульная запись и схематическое изображение состава веществ различного типа.
Краткие выводы урока:
- Качественный и количественный состав вещества выражается с помощью химических формул.
- Химическая формула вещества молекулярного строения показывает состав его молекулы, которая является элементарной структурной единицей данного вещества.
- Химическая формула вещества немолекулярного строения показывает простейшее соотношение атомов в его формульной единице.
Формульная единица — реально существующая или условная группа атомов или ионов, состав которой соответствует эмпирической формуле данного вещества. Формульными единицами могут быть атомы (K, C, O), молекулы (H2O, CO2), катионы (K + , Ba 2+ ), анионы (I – , SO4 2– ), радикалы (•OH, •NO2), условные молекулы (KOH, BeSO4) и любые другие частицы вещества или определённые группы таких частиц, в том числе не способные к самостоятельному существованию. В число формульных единиц включаются также электроны (а в физике и другие физические частицы), которые сами химического вещества не образуют. Как и молекула, формульная единица – наименьшая порция вещества, сохраняющая его химические свойства. Для веществ молекулярного строения понятия молекулы и формульной единицы тождественны.
Формульная единица ( ФЕ) сложного вещества немолекулярного строения - условная ( не способная к самостоятельному существованию) группа атомов или ионов, состав которой соответствует эмпирической формуле данного вещества. [1]
Кроме формульных единиц в химии применяют такое понятие, как эквиваленты. В одной формульной единице вещества В может содержаться z в эквивалентов этого вещества. Эквивалентное число z B показывает, сколько эквивалентов содержится в одной формульной единице вещества. Число z B является безразмерным и определяется химической реакцией, в которой данное вещество участвует. [2]
Определяют число формульных единиц в элементарной ячейке г по среднему значению постоянной кристаллической решетки. [3]
Определяют число формульных единиц в элементарной ячейке. [4]
Для одной формульной единицы требуется два атома меди, следовательно, для двух формульных единиц - четыре. [5]
Поскольку в формульной единице этого гидроксида содержится атом марганца в степени окисления 2, а в формульной единице КМпО4 - в степени окисления 7, делаем вывод, что 1 частице Мп ( ОН) 2 соответствуют 5 электронов. [6]
Буквой В обозначена формульная единица вещества , которой может быть химическая формула атома ( Na, Ca), молекулы ( С12, Н2О2), катиона К, А13), аниона ( CN -, NO, Сг О. ОН, - NO2) или любой другой точно определенной и реально существующей совокупности указанных частиц. [7]
Поскольку из одной формульной единицы электролита образуется несколько ионов А. [9]
Но поскольку в формульной единице Ре ( Г Ю3) з содержится 3 атома азота, перед данной формулой придется поставить дробный коэффициент 4 / 3, что не совсем удобно. [10]
В молекулярных структурах термины формульная единица и мо-лекула совпадают. [12]
В молекулярных структурах термины формульная единица и молекула совпадают. [14]
Вместо него используется понятие формульная единица вещества . Химические формулы веществ немолекулярного строения являются простейшими, или эмпирическими, формулами. [15]
Читайте также: