Formula kimike h2. Emrat kimikë dhe formulat e substancave

Klasifikimi i substancave inorganike dhe nomenklatura e tyre bazohet në karakteristikat më të thjeshta dhe konstante me kalimin e kohës - përbërjen kimike, i cili tregon atomet e elementeve që formojnë një substancë të caktuar në raportin e tyre numerik. Nëse një substancë përbëhet nga atomet e një elementi kimik, d.m.th. është forma e ekzistencës së këtij elementi në formë të lirë, atëherë quhet e thjeshtë substancë; nëse substanca përbëhet nga atome të dy ose më shumë elementeve, atëherë quhet substancë komplekse. Zakonisht quhen të gjitha substancat e thjeshta (përveç atyre monotomike) dhe të gjitha substancat komplekse komponimet kimike, pasi në to atomet e një ose elementeve të ndryshëm janë të lidhur me njëri-tjetrin me lidhje kimike.

Nomenklatura e substancave inorganike përbëhet nga formula dhe emra. Formula kimike - përshkrimi i përbërjes së një lënde duke përdorur simbole të elementeve kimike, indekse numerike dhe disa shenja të tjera. Emri kimik - imazhi i përbërjes së një lënde duke përdorur një fjalë ose grup fjalësh. Ndërtimi i formulave dhe emrave kimikë përcaktohet nga sistemi rregullat e nomenklaturës.

Simbolet dhe emrat e elementeve kimike janë dhënë në Tabelën Periodike të Elementeve nga D.I. Mendelejevi. Elementet ndahen në mënyrë konvencionale në metalet Dhe jometalet . Jometalet përfshijnë të gjithë elementët e grupit VIIIA (gazrat fisnikë) dhe të grupit VIIA (halogjenet), elementët e grupit VIA (përveç poloniumit), elementët azot, fosfor, arseniku (grupi VA); karboni, silikoni (grupi IVA); bori (grupi IIIA), si dhe hidrogjeni. Elementet e mbetura klasifikohen si metale.

Kur përpiloni emrat e substancave, zakonisht përdoren emrat rusë të elementeve, për shembull, dioksigjen, difluorid ksenon, selenat kaliumi. Tradicionalisht, për disa elementë, rrënjët e emrave të tyre latinë futen në terma derivatorë:

Për shembull: karbonat, manganat, oksid, sulfid, silikat.

Titujt substanca të thjeshta përbëhet nga një fjalë - emri i një elementi kimik me një parashtesë numerike, për shembull:

Përdoren në vijim parashtesa numerike:

Një numër i pacaktuar tregohet me një parashtesë numerike n- poli.

Për disa substanca të thjeshta përdorin edhe e veçantë emra të tillë si O 3 - ozon, P 4 - fosfor i bardhë.

Formulat kimike substanca komplekse i përbërë nga emërtimi elektropozitive(kationet e kushtëzuara dhe reale) dhe elektronegative komponentët (anionet e kushtëzuara dhe reale), për shembull, CuSO 4 (këtu Cu 2+ është një kation real, SO 4 2 - është një anion real) dhe PCl 3 (këtu P + III është një kation i kushtëzuar, Cl -I është një anion i kushtëzuar).

Titujt substanca komplekse të përbëra sipas formulave kimike nga e djathta në të majtë. Ato përbëhen nga dy fjalë - emrat e përbërësve elektronegativë (në rastin nominativ) dhe përbërësit elektropozitiv (në rastin gjinor), për shembull:

CuSO 4 - sulfat bakri (II).
PCl 3 - triklorur fosfori
LaCl 3 - klorur lantanumi (III).
CO - monoksidi i karbonit

Numri i komponentëve elektropozitiv dhe elektronegativë në emra tregohet nga parashtesat numerike të dhëna më sipër (metoda universale), ose nga gjendjet e oksidimit (nëse ato mund të përcaktohen nga formula) duke përdorur numra romakë në kllapa (shenja plus është hequr). Në disa raste, ngarkesa e joneve jepet (për kationet dhe anionet me përbërje komplekse), duke përdorur numra arabë me shenjën përkatëse.

Emrat e mëposhtëm të veçantë përdoren për kationet dhe anionet e zakonshme me shumë elementë:

Për një numër të vogël substancash të njohura përdoret gjithashtu e veçantë titujt:

1. Hidroksidet acidike dhe bazike. Kripërat

Hidroksidet janë një lloj substancash komplekse që përmbajnë atome të disa elementeve E (përveç fluorit dhe oksigjenit) dhe grupeve hidroksil OH; formula e përgjithshme e hidroksideve E(OH) n, Ku n= 1÷6. Forma e hidroksideve E(OH) n thirrur orto-formë; në n> 2 hidroksid mund të gjendet gjithashtu në meta-forma, e cila përfshin, përveç atomeve E dhe grupeve OH, atomet e oksigjenit O, për shembull E(OH) 3 dhe EO(OH), E(OH) 4 dhe E(OH) 6 dhe EO 2 (OH) 2 .

Hidroksidet ndahen në dy grupe me veti kimike të kundërta: hidroksidet acidike dhe bazike.

Hidroksidet acidike përmbajnë atome hidrogjeni, të cilët mund të zëvendësohen me atome metalike që i nënshtrohen rregullit të valencës stoikiometrike. Shumica e hidroksideve acide gjenden në meta-forma, dhe atomet e hidrogjenit në formulat e hidroksideve acide janë dhënë në vendin e parë, për shembull, H 2 SO 4, HNO 3 dhe H 2 CO 3, dhe jo SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) dhe CO ( OH) 2. Formula e përgjithshme e hidroksideve acide është H X OE në, ku komponenti elektronegativ EO y x - quhet mbetje acide. Nëse jo të gjithë atomet e hidrogjenit zëvendësohen nga një metal, atëherë ato mbeten si pjesë e mbetjes së acidit.

Emrat e hidroksideve të zakonshme të acidit përbëhen nga dy fjalë: emri i duhur me mbaresën "aya" dhe fjala e grupit "acid". Këtu janë formulat dhe emrat e duhur të hidroksideve acidike të zakonshme dhe mbetjeve të tyre acidike (një vizë do të thotë që hidroksidi nuk njihet në formë të lirë ose në një tretësirë ​​ujore acide):

Hidroksidet acidike më pak të zakonshme emërtohen sipas rregullave të nomenklaturës për komponimet komplekse, për shembull:

Emrat e mbetjeve acide përdoren për të ndërtuar emrat e kripërave.

Hidroksidet bazë përmbajnë jone hidroksid, të cilët mund të zëvendësohen me mbetje acide që i nënshtrohen rregullit të valencës stoikiometrike. Të gjitha hidroksidet bazë gjenden në orto-formë; formula e tyre e përgjithshme është M(OH) n, Ku n= 1.2 (më rrallë 3.4) dhe M n+ është një kation metalik. Shembuj të formulave dhe emrave të hidroksideve bazë:

Vetia kimike më e rëndësishme e hidroksideve bazike dhe acidike është ndërveprimi i tyre me njëri-tjetrin për të formuar kripëra. reaksioni i formimit të kripës), Për shembull:

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Kripërat janë një lloj substancash komplekse që përmbajnë M katione n+ dhe mbetjet acidike*.

Kripërat me formulë të përgjithshme M X(OE në)n thirrur mesatare kripërat dhe kripërat me atome hidrogjeni të pazëvendësuar - i thartë kripërat. Ndonjëherë kripërat përmbajnë edhe jone hidroksid dhe/ose oksid; kripëra të tilla quhen kryesore kripërat. Këtu janë shembuj dhe emra të kripërave:

Kripërat acide dhe bazike mund të shndërrohen në kripëra të mesme me anë të reagimit me hidroksidin e duhur bazë dhe acid, për shembull:

Ca(HSO 4) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Ekzistojnë gjithashtu kripëra që përmbajnë dy katione të ndryshme: ato shpesh quhen kripëra të dyfishta, Për shembull:

2. Oksidet acidike dhe bazike

Oksidet E X RRETH në- produkte të dehidrimit të plotë të hidroksideve:

Hidroksidet acide (H 2 SO 4, H 2 CO 3) përgjigjen oksidet e acidit(SO 3, CO 2), dhe hidroksidet bazë (NaOH, Ca(OH) 2) - bazëoksidet(Na 2 O, CaO), dhe gjendja e oksidimit të elementit E nuk ndryshon kur lëviz nga hidroksidi në oksid. Shembull i formulave dhe emrave të oksideve:

Oksidet acidike dhe bazike ruajnë vetitë e formimit të kripës të hidroksideve përkatëse kur bashkëveprojnë me hidroksidet me veti të kundërta ose me njëri-tjetrin:

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

3. Oksidet dhe hidroksidet amfoterike

Amfotericiteti hidroksidet dhe oksidet - një veti kimike që konsiston në formimin e dy rreshtave të kripërave prej tyre, për shembull, për hidroksidin e aluminit dhe oksidin e aluminit:

(a) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Kështu, hidroksidi dhe oksidi i aluminit në reaksionet (a) shfaqin vetitë kryesore hidroksidet dhe oksidet, d.m.th. reagojnë me hidroksidet dhe oksidet acidike, duke formuar kripën përkatëse - sulfat alumini Al 2 (SO 4) 3, ndërsa në reaksionet (b) shfaqin edhe vetitë acidike hidroksidet dhe oksidet, d.m.th. reagojnë me hidroksidin bazë dhe oksidin, duke formuar një kripë - dioksoaluminat natriumi (III) NaAlO 2. Në rastin e parë, elementi alumini shfaq vetinë e një metali dhe është pjesë e përbërësit elektropozitiv (Al 3+), në të dytën - vetia e një jometali dhe është pjesë e përbërësit elektronegativ të formulës së kripës ( AlO 2 -).

Nëse këto reaksione ndodhin në një tretësirë ​​ujore, atëherë përbërja e kripërave që rezultojnë ndryshon, por prania e aluminit në kation dhe anion mbetet:

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Këtu, jonet komplekse 3+ - kation heksakualumini (III), - - joni tetrahidroksoaluminat (III) janë theksuar në kllapa katrore.

Elementet që shfaqin veti metalike dhe jometalike në përbërje quhen amfoterike, këtu përfshihen elementet e grupeve A të tabelës periodike - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po, etj., si. si dhe shumica e elementeve të grupeve B - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au, etj. Oksidet amfoterike quhen njësoj si ato bazë, për shembull:

Hidroksidet amfoterike (nëse gjendja e oksidimit të elementit tejkalon + II) mund të gjenden në orto- ose (dhe) meta- formë. Këtu janë shembuj të hidroksideve amfoterike:

Oksidet amfoterike jo gjithmonë korrespondojnë me hidroksidet amfoterike, pasi kur përpiqeni të merrni këtë të fundit, formohen okside të hidratuar, për shembull:

Nëse një element amfoterik në një përbërje ka disa gjendje oksidimi, atëherë amfoteriteti i oksideve dhe hidroksideve përkatëse (dhe, rrjedhimisht, amfoteriteti i vetë elementit) do të shprehet ndryshe. Për gjendjet e ulëta të oksidimit, hidroksidet dhe oksidet kanë një mbizotërim të vetive themelore, dhe vetë elementi ka veti metalike, kështu që pothuajse gjithmonë përfshihet në përbërjen e kationeve. Për gjendjet e larta të oksidimit, përkundrazi, hidroksidet dhe oksidet kanë një mbizotërim të vetive acidike, dhe vetë elementi ka veti jo metalike, kështu që pothuajse gjithmonë përfshihet në përbërjen e anioneve. Kështu, oksidi dhe hidroksidi i manganit (II) kanë veti themelore mbizotëruese, dhe vetë mangani është pjesë e kationeve të tipit 2+, ndërsa oksidi dhe hidroksidi i manganit (VII) kanë veti acidike mbizotëruese, dhe vetë mangani është pjesë e MnO 4 - tip anion . Hidroksideve amfoterike me një mbizotërim të lartë të vetive acide u caktohen formula dhe emra të modeluar sipas hidroksideve acidike, për shembull HMn VII O 4 - acid mangan.

Pra, ndarja e elementeve në metale dhe jometale është e kushtëzuar; Midis elementeve (Na, K, Ca, Ba, etj.) me veti thjesht metalike dhe elementeve (F, O, N, Cl, S, C, etj.) me veti thjesht jometalike, ekziston një grup i madh. të elementeve me veti amfoterike.

4. Komponimet binare

Një lloj i gjerë i substancave komplekse inorganike janë komponime binare. Këto përfshijnë, para së gjithash, të gjitha komponimet me dy elementë (përveç oksideve bazike, acidike dhe amfoterike), për shembull H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3, CaC 2 , SiH 4 . Përbërësit elektropozitiv dhe elektronegativ të formulave të këtyre komponimeve përfshijnë atome individuale ose grupe të lidhura atomesh të të njëjtit element.

Substancat shumëelementare, në formulat e të cilave njëri prej përbërësve përmban atome të palidhura të disa elementeve, si dhe grupe atomesh me një element ose shumë elementë (përveç hidroksideve dhe kripërave), konsiderohen si komponime binare, për shembull CSO, IO. 2 F 3, SBrO 2 F, CrO (O 2) 2, PSI 3, (CaTi)O 3, (FeCu)S 2, Hg (CN) 2, (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH 2). Kështu, CSO mund të mendohet si një përbërje CS 2 në të cilën një atom squfuri zëvendësohet nga një atom oksigjeni.

Emrat e përbërjeve binare janë ndërtuar sipas rregullave të zakonshme të nomenklaturës, për shembull:

Për disa komponime binare, përdoren emra të veçantë, një listë e të cilave u dha më herët.

Vetitë kimike të përbërjeve binare janë mjaft të ndryshme, kështu që ato shpesh ndahen në grupe me emrin e anioneve, d.m.th. Halogjenidet, kalkogjenidet, nitridet, karbitet, hidridet etj., janë konsideruar veçmas ndër komponimet binare edhe ato që kanë disa karakteristika të llojeve të tjera të substancave inorganike. Kështu, përbërjet CO, NO, NO 2 dhe (Fe II Fe 2 III) O 4, emrat e të cilëve janë ndërtuar duke përdorur fjalën oksid, nuk mund të klasifikohen si okside (acid, bazë, amfoterik). Monoksidi i karbonit CO, monoksidi i azotit NO dhe dioksidi i azotit NO 2 nuk kanë hidrokside acide përkatëse (megjithëse këto okside formohen nga jometalet C dhe N), as nuk formojnë kripëra anionet e të cilave do të përfshinin C II, N II dhe N IV atomet. Oksid i dyfishtë (Fe II Fe 2 III) O 4 - oksid diiron(III)-hekuri (II), megjithëse përmban atome të elementit amfoterik - hekur në përbërësin elektropozitiv, por në dy gjendje të ndryshme oksidimi, si rezultat i të cilit , kur ndërvepron me hidroksidet e acidit, formon jo një, por dy kripëra të ndryshme.

Komponimet binare si AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2, NaCN, NH 4 Cl dhe Pb(N 3) 2 ndërtohen, si kripërat, nga kationet dhe anionet reale, prandaj quhen të ngjashme me kripën komponimet binare (ose thjesht kripërat). Ato mund të konsiderohen si produkte të zëvendësimit të atomeve të hidrogjenit në përbërjet HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN dhe HN 3. Këto të fundit në një tretësirë ​​ujore kanë një funksion acidik, dhe për këtë arsye tretësirat e tyre quhen acide, për shembull HF (aqua) - acid hidrofluorik, H 2 S (aqua) - acid hidrosulfid. Megjithatë, ato nuk i përkasin llojit të hidroksideve acidike dhe derivatet e tyre nuk i përkasin kripërave në klasifikimin e substancave inorganike.

Formula kimike është një imazh që përdor simbole.

Shenjat e elementeve kimike

Shenja kimike ose simboli i elementit kimik– këto janë shkronjat e para ose dy të para të emrit latin të këtij elementi.

Për shembull: FerrumFe , Kupë -Cu , OksigjenO etj.

Tabela 1: Informacioni i dhënë nga një simbol kimik

Emri i një simboli kimik në shumicën e rasteve lexohet si emër i një elementi kimik. Për shembull, K – kalium, Ca – kalcium, Mg - magnez, Mn – mangan.

Rastet kur emri i një simboli kimik lexohet ndryshe jepen në tabelën 2:

Formulat kimike të substancave të thjeshta

Formulat kimike të shumicës së substancave të thjeshta (të gjitha metalet dhe shumë jometalet) janë shenjat e elementeve kimike përkatëse.

Pra substancë hekuri Dhe element kimik hekur janë caktuar njësoj - Fe .

Nëse ka strukturë molekulare (ekziston në formë , atëherë formula e tij është simboli kimik i elementit me indeks poshtë djathtas duke treguar numri i atomeve në një molekulë: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, P 4, S 8.

Tabela 3: Informacioni i dhënë nga një shenjë kimike

Formulat kimike të substancave komplekse

Formula e një substance komplekse përgatitet duke shkruar shenjat e elementeve kimike nga të cilat përbëhet substanca, duke treguar numrin e atomeve të secilit element në molekulë. Në këtë rast, si rregull, shkruhen elemente kimike në mënyrë të rritjes së elektronegativitetit në përputhje me seritë praktike të mëposhtme:

Unë, Si, B, Te, H, P, As, I, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F

Për shembull, H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS 2 , NGA 2 , NaH.

Përjashtimet janë:

• disa komponime të azotit me hidrogjen (për shembull, amoniaku NH 3 , hidrazine N 2H 4 );
• kripërat e acideve organike (për shembull, formati i natriumit HCOONa , acetat kalciumi (CH 3COO) 2Ca) ;
• hidrokarburet ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).

Formulat kimike të substancave që ekzistojnë në formë dimerët (JO 2 , P2O 3 , P2O5, kripërat e merkurit njëvalent, për shembull: HgCl , HgNO3 etj.), shkruar në formë N 2 O4,P 4 O6,P 4 O 10Hg 2 Cl2,Hg 2 ( JO 3) 2 .

Numri i atomeve të një elementi kimik në një molekulë dhe një jon kompleks përcaktohet në bazë të konceptit valencë ose gjendjet e oksidimit dhe regjistrohet indeksi poshtë djathtas nga shenja e secilit element (indeksi 1 është lënë jashtë). Në këtë rast, ata rrjedhin nga rregulli:

shuma algjebrike e gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve në një molekulë duhet të jetë e barabartë me zero (molekulat janë elektrikisht neutrale), dhe në një jon kompleks - ngarkesa e jonit.

Për shembull:

2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4) 3

I njëjti rregull përdoret kur përcaktohet gjendja e oksidimit të një elementi kimik duke përdorur formulën e një substance ose kompleksi. Zakonisht është një element që ka disa gjendje oksidimi. Duhet të dihen gjendjet e oksidimit të elementeve të mbetur që formojnë molekulën ose jonin.

Ngarkesa e një joni kompleks është shuma algjebrike e gjendjeve të oksidimit të të gjithë atomeve që formojnë jonin. Prandaj, kur përcaktohet gjendja e oksidimit të një elementi kimik në një jon kompleks, vetë joni vendoset në kllapa dhe ngarkesa e tij hiqet nga kllapat.

Gjatë përpilimit të formulave për valencë një substancë përfaqësohet si një përbërje e përbërë nga dy grimca të llojeve të ndryshme, vlerat e të cilave dihen. Më pas përdorin rregull:

në një molekulë, produkti i valencës nga numri i grimcave të një lloji duhet të jetë i barabartë me produktin e valencës nga numri i grimcave të një lloji tjetër.

Për shembull:

Numri para formulës në një ekuacion reaksioni quhet koeficienti. Ajo tregon ose numri i molekulave, ose numri i moleve të substancës.

Koeficienti para simbolit kimik, tregon numri i atomeve të një elementi kimik të caktuar, dhe në rastin kur shenja është formula e një lënde të thjeshtë, koeficienti tregon njërën ose tjetrën numri i atomeve, ose numri i moleve të kësaj substance.

Për shembull:

• 3 Fe– tre atome hekuri, 3 mole atome hekuri,
• 2 H- dy atome hidrogjeni, 2 mole atome hidrogjeni,
• H 2– një molekulë hidrogjen, 1 mol hidrogjen.

Formulat kimike të shumë substancave janë përcaktuar në mënyrë eksperimentale, prandaj janë quajtur "empirike".

Tabela 4: Informacioni i dhënë nga formula kimike e një substance komplekse

Formulat grafike

Për të marrë informacion më të plotë rreth një substance, përdorni formulat grafike , të cilat tregojnë rendi i lidhjes së atomeve në një molekulë Dhe valencë e çdo elementi.

Formulat grafike të substancave të përbëra nga molekula ndonjëherë, në një shkallë ose në një tjetër, pasqyrojnë strukturën (strukturën) e këtyre molekulave, në këto raste ato mund të quhen strukturore .

Për të përpiluar një formulë grafike (strukturore) të një substance, duhet:

• Përcaktoni valencën e të gjithë elementëve kimikë që formojnë substancën.
• Shkruani shenjat e të gjithë elementëve kimikë që formojnë substancën, secili në një sasi të barabartë me numrin e atomeve të një elementi të caktuar në molekulë.
• Lidhni shenjat e elementeve kimike me viza. Çdo vizë tregon një çift që komunikon midis elementeve kimike dhe për këtë arsye u përket njëlloj të dy elementeve.
• Numri i vijave që rrethojnë shenjën e një elementi kimik duhet të korrespondojë me valencën e këtij elementi kimik.
• Kur formulohen acidet që përmbajnë oksigjen dhe kripërat e tyre, atomet e hidrogjenit dhe atomet e metaleve lidhen me elementin formues acid përmes një atomi oksigjeni.
• Atomet e oksigjenit kombinohen me njëri-tjetrin vetëm kur formulohen peroksidet.

Shembuj të formulave grafike:

Formulat për lidhjet kovalente janë thelbësisht të ndryshme nga formulat për lidhjet jonike. Fakti është se komponimet kovalente mund të formohen në mënyra të ndryshme, kështu që mund të shfaqen komponime të ndryshme si rezultat i reagimit.

1. Formula empirike

Formula empirike specifikon elementet që përbëjnë molekulën në raportet e tyre më të vogla të numrit të plotë.

Për shembull, C 2 H 6 O - përbërja përmban dy atome karboni, gjashtë atome hidrogjeni dhe një atom oksigjen.

2. Formula molekulare

Formula molekulare tregon se nga cilat atome përbëhet përbërja dhe në çfarë sasie këto atome janë të pranishme në të.

Për shembull, për përbërjen C 2 H 6 O, formulat molekulare mund të jenë: C 4 H 12 O 2; C6H18O3...

Për të përshkruar plotësisht një përbërje kovalente, formula molekulare nuk është e mjaftueshme:

Siç mund ta shihni, të dy komponimet kanë të njëjtën formulë molekulare - C 2 H 6 O, por janë substanca krejtësisht të ndryshme:

• dimetil eteri përdoret në njësitë ftohëse;
• alkooli etilik është baza e pijeve alkoolike.

3. Formula strukturore

Formula strukturore shërben për përcaktimin e saktë të përbërjes kovalente, sepse, përveç elementeve në përbërje dhe numrit të atomeve, tregon edhe diagrami i lidhjes lidhjet.

Përdoret formula strukturore formula e elektron-pikës Dhe Formula e Lewis.

4. Formula strukturore për ujin (H 2 O)

Le të shqyrtojmë procedurën për ndërtimin e një formule strukturore duke përdorur shembullin e një molekule uji.

I Ndërtimi i kornizës së lidhjes

Atomet e një përbërjeje janë të rregulluar rreth një atomi qendror. Atomet qendrore janë zakonisht: karboni, silikoni, azoti, fosfori, oksigjeni, squfuri.

II Gjeni shumën e elektroneve valente të të gjitha atomeve të përbërjes

Për ujin: H 2 O = (2 1 + 6) = 8

Një atom hidrogjeni ka një elektron valencë, dhe një atom oksigjeni ka 6. Meqenëse ka dy atome hidrogjeni në përbërje, numri i përgjithshëm i elektroneve të valencës në një molekulë uji do të jetë 8.

III Përcaktoni numrin e lidhjeve kovalente në një molekulë uji

Përcaktohet nga formula: S = N - A, Ku

S- numri i elektroneve të përbashkëta në molekulë;

N- shuma e elektroneve të valencës që korrespondojnë me nivelin e plotë të energjisë së jashtme të atomeve në përbërje:

N=2- për atomin e hidrogjenit;

N=8- për atomet e elementeve të tjerë

A- shuma e elektroneve të valencës së të gjithë atomeve në përbërje.

N = 2 2 + 8 = 12

A = 2 1 +6 = 8

S = 12 - 8 = 4

Ka 4 elektrone të përbashkëta në një molekulë uji Meqenëse një lidhje kovalente përbëhet nga një palë elektrone, marrim dy lidhje kovalente.

IV Shpërndarja e elektroneve të përbashkëta

Duhet të ketë të paktën një lidhje midis atomit qendror dhe atomeve që e rrethojnë atë. Për një molekulë uji do të ketë dy lidhje të tilla për çdo atom hidrogjeni:

V Shpërndani elektronet e mbetura

Nga tetë elektronet e valencës, katër tashmë janë shpërndarë. Ku të "vendosni" katër elektronet e mbetura?

Çdo atom në përbërje duhet të ketë një oktet të plotë elektronesh. Për hidrogjenin është dy elektrone; për oksigjen - 8.

Elektronet e përbashkëta quhen duke u lidhur.

Formula e elektron-pikës dhe formula e Lewis përshkruajnë qartë strukturën e një lidhjeje kovalente, por janë të rënda dhe zënë shumë hapësirë. Këto disavantazhe mund të shmangen duke përdorur formula e kondensuar strukturore, e cila tregon vetëm rendin e lidhjeve.

Një shembull i një formule strukturore të kondensuar:

• dimetil eter - CH 3 OCH 3
• alkool etilik - C 2 H 5 OH

Metodat industriale për prodhimin e substancave të thjeshta varen nga forma në të cilën elementi përkatës gjendet në natyrë, domethënë nga cila mund të jetë lënda e parë për prodhimin e tij. Kështu, oksigjeni, i cili është i disponueshëm në gjendje të lirë, merret fizikisht - duke u ndarë nga ajri i lëngshëm. Hidrogjeni është pothuajse i gjithi në formë komponimesh, prandaj për marrjen e tij përdoren metoda kimike. Në veçanti, mund të përdoren reaksionet e dekompozimit. Një mënyrë për të prodhuar hidrogjen është përmes dekompozimit të ujit nga rryma elektrike.

Metoda kryesore industriale për prodhimin e hidrogjenit është reaksioni i metanit, i cili është pjesë e gazit natyror, me ujin. Ajo kryhet në temperaturë të lartë (është e lehtë të verifikohet se kur kalon metani edhe përmes ujit të vluar, nuk ndodh asnjë reagim):

CH 4 + 2H 2 0 = CO 2 + 4H 2 - 165 kJ

Në laborator, për të marrë substanca të thjeshta, ata nuk përdorin domosdoshmërisht lëndë të para natyrore, por zgjedhin ato lëndë fillestare nga të cilat është më e lehtë të izolohet lënda e kërkuar. Për shembull, në laborator, oksigjeni nuk merret nga ajri. E njëjta gjë vlen edhe për prodhimin e hidrogjenit. Një nga metodat laboratorike për prodhimin e hidrogjenit, i cili ndonjëherë përdoret në industri, është zbërthimi i ujit nga rryma elektrike.

Në mënyrë tipike, hidrogjeni prodhohet në laborator duke reaguar zinkun me acid klorhidrik.

Në industri

1.Elektroliza e tretësirave ujore të kripës:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + 2NaOH + Cl 2

2.Kalimi i avullit të ujit mbi koksin e nxehtë në temperatura rreth 1000°C:

H 2 O + C ⇄ H 2 + CO

3.Nga gazi natyror.

Shndërrimi i avullit: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 °C) Oksidimi katalitik me oksigjen: 2CH 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2

4. Plasaritja dhe reformimi i hidrokarbureve gjatë rafinimit të naftës.

Në laborator

1.Efekti i acideve të holluara në metale. Për të kryer këtë reagim, zinku dhe acidi klorhidrik përdoren më shpesh:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.Ndërveprimi i kalciumit me ujin:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

3.Hidroliza e hidrideve:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2

4.Efekti i alkaleve në zink ose alumin:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.Duke përdorur elektrolizën. Gjatë elektrolizës së tretësirave ujore të alkaleve ose acideve, hidrogjeni lirohet në katodë, për shembull:

2H 3 O + + 2e - → H 2 + 2H 2 O

• Bioreaktor për prodhimin e hidrogjenit

Vetitë fizike

Gazi hidrogjen mund të ekzistojë në dy forma (modifikime) - në formën e orto - dhe para-hidrogjenit.

Në një molekulë ortohidrogjeni (mp. −259,10 °C, bp −252,56 °C) rrotullimet bërthamore drejtohen në mënyrë identike (paralele), dhe në parahidrogjen (mp. −259,32 °C, bp. . vlim. −252,89 °C) - të kundërta me njëra-tjetrën (antiparalele).

Format alotropike të hidrogjenit mund të ndahen me adsorbim në karbonin aktiv në temperaturën e azotit të lëngët. Në temperatura shumë të ulëta, ekuilibri midis ortohidrogjenit dhe parahidrogjenit zhvendoset pothuajse tërësisht drejt këtij të fundit. Në 80 K raporti i formave është afërsisht 1:1. Kur nxehet, parahidrogjeni i desorbuar shndërrohet në ortohidrogjen derisa të formohet një përzierje që është ekuilibër në temperaturën e dhomës (orto-para: 75:25). Pa një katalizator, transformimi ndodh ngadalë, gjë që bën të mundur studimin e vetive të formave individuale alotropike. Molekula e hidrogjenit është diatomike - H2. Në kushte normale, është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije. Hidrogjeni është gazi më i lehtë, dendësia e tij është shumë herë më e vogël se dendësia e ajrit. Natyrisht, sa më e vogël të jetë masa e molekulave, aq më e lartë është shpejtësia e tyre në të njëjtën temperaturë. Si molekulat më të lehta, molekulat e hidrogjenit lëvizin më shpejt se molekulat e çdo gazi tjetër dhe kështu mund të transferojnë nxehtësinë nga një trup në tjetrin më shpejt. Nga kjo rrjedh se hidrogjeni ka përçueshmërinë më të lartë termike midis substancave të gazta. Përçueshmëria e tij termike është afërsisht shtatë herë më e lartë se përçueshmëria termike e ajrit.

Vetitë kimike

Molekulat e hidrogjenit H2 janë mjaft të forta dhe në mënyrë që hidrogjeni të reagojë, duhet të shpenzohet shumë energji: H 2 = 2H - 432 kJ Prandaj, në temperatura të zakonshme, hidrogjeni reagon vetëm me metale shumë aktive, për shembull kalcium, duke formuar kalcium. hidridi: Ca + H 2 = CaH 2 dhe me të vetmin jometal - fluorin, duke formuar fluorin e hidrogjenit: F 2 + H 2 = 2HF Me shumicën e metaleve dhe jometaleve, hidrogjeni reagon në temperatura të ngritura ose nën ndikime të tjera, p.sh. , nën ndriçim. Mund të "marrë" oksigjenin nga disa okside, për shembull: CuO + H 2 = Cu + H 2 0 Ekuacioni i shkruar pasqyron reaksionin e reduktimit. Reaksionet e reduktimit janë procese në të cilat oksigjeni hiqet nga një përbërje; Substancat që largojnë oksigjenin quhen agjentë reduktues (ato vetë oksidohen). Më tej, do të jepet një përkufizim tjetër i koncepteve "oksidim" dhe "reduktim". Dhe ky përkufizim, historikisht i pari, ruan rëndësinë e tij edhe sot, veçanërisht në kiminë organike. Reaksioni i reduktimit është i kundërt i reaksionit të oksidimit. Të dyja këto reaksione ndodhin gjithmonë njëkohësisht si një proces: kur një substancë oksidohet (reduktohet), reduktimi (oksidimi) i një tjetre ndodh domosdoshmërisht njëkohësisht.

N 2 + 3H 2 → 2 NH 3

Format me halogjene halogjenet e hidrogjenit:

F 2 + H 2 → 2 HF, reaksioni ndodh në mënyrë shpërthyese në errësirë ​​dhe në çdo temperaturë, Cl 2 + H 2 → 2 HCl, reaksioni ndodh në mënyrë shpërthyese, vetëm në dritë.

Ndërvepron me blozën në nxehtësi të lartë:

C + 2H 2 → CH 4

Ndërveprimi me metalet alkaline dhe alkaline tokësore

Hidrogjeni formohet me metale aktive hidridet:

Na + H 2 → 2 NaH Ca + H 2 → CaH 2 Mg + H 2 → MgH 2

Hidridet- substanca të ngurta të ngjashme me kripën, që hidrolizohen lehtësisht:

CaH 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + 2H 2

Ndërveprimi me oksidet metalike (zakonisht elementet d)

Oksidet reduktohen në metale:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

Hidrogjenizimi i përbërjeve organike

Kur hidrogjeni vepron mbi hidrokarburet e pangopura në prani të një katalizatori nikel dhe në temperatura të larta, ndodh një reaksion hidrogjenizimi:

CH 2 = CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3

Hidrogjeni redukton aldehidet në alkoole:

CH 3 CHO + H 2 → C 2 H 5 OH.

Gjeokimia e hidrogjenit

Hidrogjeni është materiali kryesor ndërtimor i universit. Është elementi më i zakonshëm, dhe të gjithë elementët formohen prej tij si rezultat i reaksioneve termonukleare dhe bërthamore.

Hidrogjeni i lirë H2 është relativisht i rrallë në gazrat tokësorë, por në formën e ujit merr një pjesë jashtëzakonisht të rëndësishme në proceset gjeokimike.

Hidrogjeni mund të jetë i pranishëm në minerale në formën e jonit të amonit, jonit hidroksil dhe ujit kristalor.

Në atmosferë, hidrogjeni prodhohet vazhdimisht si rezultat i dekompozimit të ujit nga rrezatimi diellor. Ai migron në atmosferën e sipërme dhe arratiset në hapësirë.

Aplikimi

• Energjia e hidrogjenit

Hidrogjeni atomik përdoret për saldimin atomik me hidrogjen.

Në industrinë ushqimore, hidrogjeni është regjistruar si një shtesë ushqimore E949, si gazi i paketimit.

Karakteristikat e trajtimit

Hidrogjeni, kur përzihet me ajrin, formon një përzierje shpërthyese - të ashtuquajturin gaz shpërthyes. Ky gaz është më shpërthyes kur raporti vëllimor i hidrogjenit dhe oksigjenit është 2:1, ose hidrogjeni dhe ajri është afërsisht 2:5, pasi ajri përmban afërsisht 21% oksigjen. Hidrogjeni është gjithashtu një rrezik zjarri. Hidrogjeni i lëngshëm mund të shkaktojë ngrirje të rëndë nëse bie në kontakt me lëkurën.

Përqendrimet shpërthyese të hidrogjenit dhe oksigjenit ndodhin nga 4% në 96% të vëllimit. Kur përzihet me ajër nga 4% në 75(74)% në vëllim.

Përdorimi i hidrogjenit

Në industrinë kimike, hidrogjeni përdoret në prodhimin e amoniakut, sapunit dhe plastikës. Në industrinë ushqimore, margarina është bërë nga vajra bimore të lëngshme duke përdorur hidrogjen. Hidrogjeni është shumë i lehtë dhe gjithmonë ngrihet në ajër. Njëherë e një kohë, aeroplanët dhe balonat ishin të mbushura me hidrogjen. Por në vitet '30. shekulli XX Disa fatkeqësi të tmerrshme ndodhën kur aeroplanët shpërthyen dhe u dogjën. Në ditët e sotme, aeroplanët janë të mbushur me gaz helium. Hidrogjeni përdoret gjithashtu si lëndë djegëse raketash. Një ditë, hidrogjeni mund të përdoret gjerësisht si lëndë djegëse për makina dhe kamionë. Motorët e hidrogjenit nuk e ndotin mjedisin dhe lëshojnë vetëm avuj uji (edhe pse vetë prodhimi i hidrogjenit çon në njëfarë ndotjeje mjedisore). Dielli ynë përbëhet kryesisht nga hidrogjeni. Nxehtësia diellore dhe drita janë rezultat i çlirimit të energjisë bërthamore nga shkrirja e bërthamave të hidrogjenit.

Përdorimi i hidrogjenit si lëndë djegëse (me kosto efektive)

Karakteristika më e rëndësishme e substancave që përdoren si lëndë djegëse është nxehtësia e djegies së tyre. Nga kursi i kimisë së përgjithshme dihet se reaksioni ndërmjet hidrogjenit dhe oksigjenit ndodh me çlirimin e nxehtësisë. Nëse marrim 1 mol H 2 (2 g) dhe 0,5 mol O 2 (16 g) në kushte standarde dhe ngacmojmë reaksionin, atëherë sipas ekuacionit

H 2 + 0,5 O 2 = H 2 O

pas përfundimit të reaksionit, formohet 1 mol H 2 O (18 g) me çlirimin e energjisë 285,8 kJ/mol (për krahasim: nxehtësia e djegies së acetilenit është 1300 kJ/mol, propani - 2200 kJ/mol) . 1 m³ hidrogjen peshon 89,8 g (44,9 mol). Prandaj, për të prodhuar 1 m³ hidrogjen, do të shpenzohen 12832.4 kJ energji. Duke marrë parasysh faktin se 1 kWh = 3600 kJ, marrim 3,56 kWh energji elektrike. Duke ditur tarifën për 1 kWh energji elektrike dhe koston e 1 m³ gaz, mund të konkludojmë se këshillohet kalimi në karburant hidrogjen.

Për shembull, modeli eksperimental i gjeneratës së tretë Honda FCX me një rezervuar hidrogjeni 156 litra (përmban 3,12 kg hidrogjen nën një presion prej 25 MPa) udhëton 355 km. Prandaj, nga 3.12 kg H2, fitohet 123.8 kWh. Për 100 km, konsumi i energjisë do të jetë 36.97 kWh. Duke ditur koston e energjisë elektrike, koston e gazit ose benzinës dhe konsumin e tyre për një makinë për 100 km, është e lehtë të llogaritet efekti negativ ekonomik i kalimit të makinave në karburant hidrogjeni. Le të themi (Rusi 2008), 10 cent për kWh energji elektrike çon në faktin se 1 m³ hidrogjen çon në një çmim prej 35.6 cent, dhe duke marrë parasysh efikasitetin e dekompozimit të ujit prej 40-45 cent, e njëjta sasi kWh. nga djegia e benzinës kushton 12832.4 kJ/42000 kJ/0.7 kg/l*80 cent/l=34 cent me çmime me pakicë, ndërsa për hidrogjenin kemi llogaritur opsionin ideal, pa marrë parasysh transportin, amortizimin e pajisjeve etj. Për metanin me energjia e djegies prej rreth 39 MJ për m³ rezultati do të jetë dy deri në katër herë më i ulët për shkak të ndryshimit në çmim (1 m³ për Ukrainën kushton 179 dollarë dhe për Evropën 350 dollarë). Kjo do të thotë, një sasi ekuivalente metani do të kushtojë 10-20 cent.

Megjithatë, nuk duhet të harrojmë se kur djegim hidrogjenin, marrim ujë të pastër nga i cili është nxjerrë. Kjo është, ne kemi një të rinovueshme grumbullues energji pa dëmtim të mjedisit, ndryshe nga gazi apo benzina, të cilat janë burimet kryesore të energjisë.

Php në linjën 377 Paralajmërim: kërkohet(http://www..php): dështoi në hapjen e transmetimit: nuk mund të gjendej asnjë mbështjellës i përshtatshëm në /hsphere/local/home/winexins/site/tab/vodorod.php në linjën 377 Fatal gabim: Kërkoj(): Kërkohet hapja e dështuar "http://www..php" (include_path="..php on line 377

Kontrolloni informacionin. Është e nevojshme të kontrollohet saktësia e fakteve dhe besueshmëria e informacionit të paraqitur në këtë artikull. Në faqen e diskutimit zhvillohet një diskutim me temën: Dyshime në lidhje me terminologjinë. Formula kimike ... Wikipedia

Një formulë kimike pasqyron informacione rreth përbërjes dhe strukturës së substancave duke përdorur simbole kimike, numra dhe simbole ndarëse të kllapave. Aktualisht dallohen këto lloje të formulave kimike: Formula më e thjeshtë. Mund të merret nga... ... Wikipedia

Një formulë kimike pasqyron informacione rreth përbërjes dhe strukturës së substancave duke përdorur simbole kimike, numra dhe simbole ndarëse të kllapave. Aktualisht dallohen këto lloje të formulave kimike: Formula më e thjeshtë. Mund të merret nga... ... Wikipedia

Një formulë kimike pasqyron informacione rreth përbërjes dhe strukturës së substancave duke përdorur simbole kimike, numra dhe simbole ndarëse të kllapave. Aktualisht dallohen këto lloje të formulave kimike: Formula më e thjeshtë. Mund të merret nga... ... Wikipedia

Një formulë kimike pasqyron informacione rreth përbërjes dhe strukturës së substancave duke përdorur simbole kimike, numra dhe simbole ndarëse të kllapave. Aktualisht dallohen këto lloje të formulave kimike: Formula më e thjeshtë. Mund të merret nga... ... Wikipedia

Artikulli kryesor: Përbërjet inorganike Lista e përbërjeve inorganike sipas elementeve Lista informative e përbërjeve inorganike e paraqitur sipas rendit alfabetik (sipas formulës) për secilën substancë, acidet e hidrogjenit të elementeve (nëse ... ... Wikipedia

Ky artikull ose seksion ka nevojë për rishikim. Ju lutemi përmirësoni artikullin në përputhje me rregullat për shkrimin e artikujve... Wikipedia

Një ekuacion kimik (ekuacion i një reaksioni kimik) është një paraqitje konvencionale e një reaksioni kimik duke përdorur formula kimike, koeficientë numerikë dhe simbole matematikore. Ekuacioni i një reaksioni kimik jep cilësinë dhe sasinë... ... Wikipedia

Softueri kimik janë programe kompjuterike që përdoren në fushën e kimisë. Përmbajtja 1 Redaktorët kimikë 2 Platformat 3 Literatura ... Wikipedia

libra

• Një fjalor i shkurtër i termave biokimikë, Kunizhev S.M. , Fjalori është i destinuar për studentët e specialiteteve kimike dhe biologjike në universitetet që studiojnë biokiminë e përgjithshme, ekologji dhe bazat e bioteknologjisë, dhe mund të përdoret gjithashtu në ... Kategoria: Biologji Botues: VUZOVSKAYA KNIGA, Prodhuesi: