Fórmulas químicas para "calderas". Cálculos químicos

Sobre su base, se elaboran los esquemas y ecuaciones de reacciones químicas, así como la clasificación química y la nomenclatura de sustancias. Uno de los primeros comenzó a usar su químico ruso A. A. Iovsky.

La fórmula química puede indicar o reflejar:

1 molécula (así como ion, radical ...) o 1 mol de una sustancia particular;
composición cualitativa: de la cual se consiste un elemento químico una sustancia;
composición cuantitativa: cuántos átomos de cada elemento contienen una molécula (iones, radical ...).

Por ejemplo, la fórmula HNO 3 indica:

1 molécula de ácido nítrico o 1 mol de ácido nítrico;
composición cualitativa: una molécula de ácido nítrica consiste en hidrógeno, nitrógeno y oxígeno;
composición cuantitativa: la composición de la molécula de ácido nítrico incluye un átomo de hidrógeno, un átomo de nitrógeno y tres átomos de oxígeno.

Puntos de vista

Actualmente distingue los siguientes tipos de fórmulas químicas:

Fórmula más sencilla . Se puede obtener experimental a través de la determinación de la proporción de elementos químicos en una sustancia utilizando los valores de la masa atómica de los elementos. Por lo tanto, la fórmula de agua más simple será H2O, y la fórmula más sencilla de Benceno Ch (en contraste con C 6 H 6 - VERDADERO,). Los átomos en las fórmulas están indicados por los signos de elementos químicos, y su número relativo: números en el formato de los índices más bajos.
Fórmula verdadera . La fórmula molecular, se puede obtener si se conoce el peso molecular de la sustancia. La verdadera fórmula de agua H2O, que coincide con lo más sencillo. La verdadera fórmula de benceno con 6 h 6, que es diferente de lo más sencillo. Las verdaderas fórmulas también se llaman fórmulas brutas . Reflejan la composición, pero no la estructura de las moléculas de la sustancia. La fórmula verdadera muestra el número exacto de átomos de cada elemento en la misma molécula. Esta cantidad corresponde al índice [inferior]: un pequeño número después del símbolo del elemento correspondiente. Si el índice es 1, es decir, solo hay un átomo de este elemento en la molécula, este índice no lo indica.
Fórmula racional . En las fórmulas racionales, se distinguen los grupos de átomos característicos de las clases de compuestos químicos. Por ejemplo, un grupo se asigna para los alcoholes. Al registrar una fórmula racional, tales grupos de átomos consisten entre paréntesis (OH). El número de grupos repetitivos está indicado por los números en el formato de los índices más bajos que se colocan inmediatamente detrás del soporte de cierre. Los corchetes se utilizan para reflejar la estructura de compuestos complejos. Por ejemplo, a 4 - Potassio hexacitianobaltat. Las fórmulas racionales se encuentran a menudo en una forma a medias, cuando una parte de los mismos átomos se muestra por separado para un mejor reflejo de la estructura de la molécula de sustancias.
Fórmula Markush Son una fórmula en la que se distingue el núcleo activo y un cierto número de variantes de los sustituyentes unidos en el grupo de estructuras alternativas. Es una forma conveniente de designar estructuras químicas en una forma generalizada. La fórmula se refiere a la descripción de toda la clase de sustancias. El uso de fórmulas "anchas" Markush en patentes químicas conduce a una masa de problemas y discusiones.
Formula empírica. Diferentes autores pueden usar este término para designar más simple , cierto o racional Fórmulas.
Fórmula estructural. En forma gráfica muestra la disposición relativa de los átomos en la molécula. Los enlaces químicos entre átomos se denotan por líneas (capturas de pantalla). Hay fórmulas tridimensionales (2D) y tridimensionales (3D). Dos dimensiones son el reflejo de la estructura de la sustancia en el plano (también fórmula esquelética - intenta llevar la estructura 3D en un plano 2D). Tridimensionales [modelos espaciales] permiten al máximo los modelos teóricos de la estructura de la sustancia para representar su composición, y, a menudo (pero no siempre), una disposición mutua más completa (verdadera) de los átomos, un ángulo de comunicación y la distancia entre los átomos.

La fórmula más sencilla: C 2 H 6
Fórmula verdadera, empírica o bruta: C 2 H 6
Fórmula racional: de 2N 5
Fórmula racional en forma media redonda: CH 3 CH 2

N │ │ n-sch-n-n │ n n n n

Fórmula estructural (3D):

Opción 1: Opción 2:

La fórmula más simple C 2 H 6 O, igualmente, puede corresponder al dimetil éter (fórmula racional; isomerismo estructural): CH 3 -O-CH3.

Hay otras formas de escribir fórmulas químicas. Las nuevas formas aparecieron a fines de la década de 1980 con el desarrollo de equipos informáticos personales (sonrisas, WLN, ROSDAL, SLN, etc.). En las computadoras personales para trabajar con fórmulas químicas, también se utilizan software especial, llamados editores moleculares.

Notas

Conceptos básicos de química. (Neopl.) (enlace inaccesible). Fecha de apelación 23 de noviembre de 2009. Archivado el 21 de noviembre de 2009.
Distinguir empírico y cierto Fórmulas. Formula empírica expresa fórmula simple Sustancias (compuesto químico), que está instalado por análisis elemental. Entonces, el análisis muestra que más simple, o empírico, Alguna fórmula compuesta corresponde a CH. Fórmula verdadera Muestra cuántos de estos grupos simples están contenidos en la molécula. Imagina fórmula verdadera En la forma (CH) X, luego con el valor X \u003d 2, tenemos acetileno C 2 H 2, con X \u003d 6 - Benceno C 6 H 6.
Estrictamente hablando, es imposible usar los términos " fórmula molecular"Y" masa molecular»Sales, ya que no hay moléculas en las sales, y solo hay cuadrículas ordenadas que consisten en iones. Ninguna de los iones de sodio [catión] en la estructura del cloruro de sodio no "pertenece a ningún ion específico de cloruro [anion]. Correctamente hablar de fórmula química Sal y apropiado masa de fórmula. En la medida en fórmula química (cierto) Cloruro de sodio - NaCl, masa formular El cloruro de sodio se define como la suma de las masas atómicas de un átomo de sodio y un átomo de cloro: 1 átomo de sodio: 22,990 a. comer.
1 átomo de cloro: 35.453 a. comer.
-----------
Total: 58,443 a. comer.
Es habitual llamar a esta magnitud ".

Bueno, para completar el conocimiento de los alcoholes, traeré otra fórmula para otra sustancia conocida: colesterol. ¡No todos saben que él es un solo alcohol!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>| _Q_q_q<-dH>: A_Q | 0<|dH>`/<`|wH>`\\ | Dh; #A_ (A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

Grupo hidroxilo en él designado en rojo.

Ácidos carboxílicos

Cualquier enólogo sabe que el vino debe almacenarse sin acceso aéreo. De lo contrario, esquís. Pero los químicos saben la razón: si otro átomo de oxígeno se puede unir al alcohol, resulta que el ácido.
Veamos las fórmulas de los ácidos que se obtienen de los alcoholes que ya están familiarizados:

Sustancia			Fórmula esquelética
Ácido metano (ácido fórmico)	H / c` \| o \| \\ oh	HCOOH	O // \\ oh
Ácido etánico (ácido acético)	H-C-C\\ OH; H \| #c \| h	CH3-COOH	/ `\| O \| \\ oh
Ácido propano (ácido de metil aucus)	H-C-C-C-C\\ OH; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| h	CH3-CH2-COOH	\\ / `\| O \| \\ oh
Ácido butánico (Ácido de aceite)	H-C-C-C-C-C\\ OH; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| H; H \| # 4 \| h	CH3-CH2-CH2-COOH	/ \\ / `\| O \| \\ oh
Fórmula generalizada	(R) -c\\ OH	(R) -cooh o (r) -co2h	(R) / `\| o \| \\ oh

Una característica distintiva de los ácidos orgánicos es la presencia de un grupo carboxilo (COOH), que da tales sustancias propiedades ácidas.

Todos los que probaron el vinagre saben que es muy agrio. La razón de esta es la presencia de ácido acético. Normalmente, el vinagre de la tabla contiene de 3 a 15% de ácido acético, y el resto (en su mayor parte) es el agua. Comer el ácido acético a la forma no diluida es un peligro para la vida.

Los ácidos carboxílicos pueden tener varios grupos carboxilo. En este caso, se les llama: binario, tres tren etc ...

Los productos alimenticios contienen muchos otros ácidos orgánicos. Aquí hay sólo algunos de ellos:

El nombre de estos ácidos corresponde a aquellos productos alimenticios en los que están contenidos. Por cierto, tenga en cuenta que los ácidos que tienen y un grupo hidroxilo se encuentran aquí característicos de los alcoholes. Tales sustancias se llaman Ácidos oxicarboxílicos (o ácido oxyc).
En la parte inferior de cada uno de los ácidos firmados, aclarando el nombre del grupo de sustancias orgánicas a las que pertenece.

Radical

Los radicales son otro concepto que influyó en las fórmulas químicas. La palabra en sí es probablemente todos conocidos, pero en la química, los radicales no tienen nada que ver con los políticos, los alborotadores y otros ciudadanos con una posición activa.
Aquí estos son solo fragmentos de moléculas. Y ahora lidiaremos con su función y nos familiaricamos con la nueva forma de grabar fórmulas químicas.

Sobre el texto ya ha mencionado las fórmulas generalizadas: alcoholes - (R) -OH y ácidos carboxílicos - (R) -COOH. Permítanme recordarle que -OH y -COOH son grupos funcionales. Pero r es un radical. No en vano, se representa en forma de la letra R.

Si está más definido, entonces un radical monovalente se llama parte de la molécula, privada de un átomo de hidrógeno. Bueno, si toma dos átomos de hidrógeno, obtendrá un radical bivalente.

Los radicales en química recibieron sus propios nombres. Algunos de ellos también recibieron designaciones latinas similares a los elementos de designación. Y además, a veces, en las fórmulas de radicales, se pueden indicar en una forma reducida, más recordando las fórmulas gruesas.
Todo esto se demuestra en la siguiente tabla.

Nombre	Fórmula estructural	Designacion	Fórmula breve	Un ejemplo de alcohol
Metilo	CH3- ()	Me.	CH3.	(Yo) -Oh	CH3OH
Etilo	CH3-CH2- ()	Et.	C2H5.	(Et) -Oh	C2h5oh
Propilo	CH3-CH2-CH2- ()	Pr.	C3H7	(PR) -OHOH	C3H7OH
Isopropilo	H3C \\ CH (* `/ H3c *) - ()	i-pr	C3H7	(I-PR) -OHOH	(CH3) 2CHOHOH
Fenilo	`/`=`\//-\\-{}	PH	C6H5	(PH) -OHOH	C6h5oh

Creo que todo está claro aquí. Solo quiero prestar atención a la columna donde se administran los ejemplos de alcoholes. Algunos radicales están escritos en una forma que se asemeja a una fórmula bruta, pero el grupo funcional está escrito por separado. Por ejemplo, CH3-CH2-OH se convierte en C2H5OH.
Y para cadenas ramificadas, parece que las estructuras isopropílicas con soportes.

Hay otro fenómeno como radicales libres. Estos son radicales que por alguna razón se separan de grupos funcionales. Al mismo tiempo, se violan una de las reglas de las que comenzamos a estudiar fórmulas: el número de enlaces químicos ya no corresponde a la valencia de uno de los átomos. Bueno, o podemos decir que uno de los enlaces no se vuelve de un extremo. Por lo general, los radicales libres viven poco tiempo, porque las moléculas buscan volver a un estado estable.

Conocimiento con nitrógeno. Aminas

Me propongo familiarizarme con otro elemento que forma parte de muchos compuestos orgánicos. eso nitrógeno.
Él es denotado por la letra latina. NORTE. Y tiene una valencia igual a tres.

Veamos qué sustancias se obtienen si adjunta nitrógeno a hidrocarburos familiares familiares:

Sustancia	Fórmula estructural desplegada	Fórmula estructural simplificada	Fórmula esquelética
Aminetez (metilamina)	H-c-n\\ H; h \| #c \| h	CH3-NH2.	\\ NH2.
Aminoetano (etilamina)	H-C-C-N\\ H; h \| #c \| h; h \| # 3 \| h	CH3-CH2-NH2	/ \\ NH2.
Dimetilamina	H-c-n<`\|H>-C-h; H \| # -3 \| H; H \| # 2 \| h	$ L (1.3) H / N<_(A80,w+)CH3>\\ DCH3.	/ N.<_(y-.5)H>\
Aminobenceno. (Anilina)	H \\ N.\| C \\\\ C\| C.<\H>`// C.<\|H>`\\ C.<`/H>`\|\| C.<`\H>/	NH2 \| C \\\\ CH \| CH` // C<_(y.5)H>`\\ Hc` \|\| hc /	NH2 \| \\ \| '/ `\\` \| / _O
Trietilamina	$ pendiente (45) H-C-C / N \\ C - C - H; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| H; H \| # 5 \| H; H \| # 6 \| H; # N` \| c<`-H><-H>`\| C.<`-H><-H>`\| H.	CH3-CH2-N<`\|CH2-CH3>-CH2-CH3.	\\ / N.<`\|/>\\|

Como probablemente haya adivinado a partir de los nombres, todas estas sustancias se combinan bajo el nombre general. aminas. Grupo funcional () -NH2 llamado grupo amino. Aquí hay algunas fórmulas de generalización aminas:

En general, no hay innovaciones especiales. Si estas fórmulas están claras, puede tratar con seguridad con un estudio adicional de la química orgánica utilizando algún tutorial o Internet.
Pero todavía me gustaría contar las fórmulas en la química inorgánica. Se asegurará de que se entiendan fácilmente después de estudiar la estructura de las moléculas orgánicas.

Fórmulas racionales

No se debe concluir que la química inorgánica es más fácil que la orgánica. Por supuesto, las moléculas inorgánicas generalmente se ven mucho más fáciles, ya que no están dispuestas a formar estructuras tan complejas como hidrocarburos. Pero es necesario estudiar más de cien elementos que forman parte de la tabla MENDELEEV. Y estos elementos tienen una tendencia a unirse por las propiedades químicas, pero con numerosas excepciones.

Entonces, no lo diré nada más. El tema de mi artículo son las fórmulas químicas. Y con ellos solo todo es relativamente simple.
La mayoría de las veces en la química inorgánica se utilizan. fórmulas racionales. Y ahora nos ocuparemos de lo que difieren de los que ya están familiarizados.

Para empezar, nos familiarizaremos con otro elemento: calcio. Este es también un elemento muy común.
Denota O. CALIFORNIA. y tiene una valencia igual a dos. Veamos qué compuestos se forman con carbono, oxígeno e hidrógeno conocido.

Sustancia	Fórmula estructural	Fórmula racional
Óxido de calcio	Ca \u003d O.	Cao.
Hidróxido de calcio	H-O-CA-O-H	Ca (oh) 2
Carbonato de calcio	$ Slope (45) CA` / O \\ C \| O. \| / O` \\ # 1	Caco3
Bicarbonato de calcio	Ho / `\| o \| \\ o / ca \\ o /` \| o \| \\ oh	CA (HCO3) 2
Ácido carbónico	H \| O \\ C \| O. \| / O`	H2CO3.

A primera vista, se puede observar que la fórmula racional es algo promedio entre la fórmula estructural y bruta. Pero hasta ahora no es muy claro cómo resultan. Para entender el significado de estas fórmulas, debe considerar las reacciones químicas en las que participan las sustancias.

El calcio en forma pura es un metal blanco suave. En la naturaleza, no ocurre. Pero es muy posible comprar en la tienda de productos químicos. Generalmente se almacena en frascos especiales sin acceso aéreo. Porque en el aire reacciona con el oxígeno. En realidad, por lo que no ocurre en la naturaleza.
Entonces, la reacción de calcio con el oxígeno:

2CA + O2 -\u003e 2CAOO

La Figura 2 delante de la fórmula de la sustancia significa que 2 moléculas están involucradas en la reacción.
El óxido de calcio se obtiene de calcio y oxígeno. Esta sustancia tampoco se encuentra en la naturaleza porque entra en una reacción con agua:

CAO + H2O -\u003e CA (OH2)

Resulta el hidróxido de calcio. Si observa su fórmula estructural (en la tabla anterior), se puede ver que está formada por un átomo de calcio y dos grupos hidroxilo con los que ya estamos familiarizados.
Estas son las leyes de la química: si el grupo hidroxilo se une a la sustancia orgánica, se obtiene el alcohol, y si el metal es hidróxido.

Pero el hidróxido de calcio no se produce en la naturaleza debido a la presencia de dióxido de carbono en el aire. Creo que todos escucharon sobre este gas. Está formado con el aliento de las personas y los animales, la combustión de carbón y productos derivados del petróleo, durante los incendios y las erupciones de los volcanes. Por lo tanto, siempre está presente en el aire. Pero también es bastante bien soluble en agua, formando ácido coalico:

CO2 + H2O.<=> H2CO3.

Firmar<=> Sugiere que la reacción puede tener lugar en ambas direcciones en las mismas condiciones.

Por lo tanto, el hidróxido de calcio disuelto en el agua entra en una reacción con el ácido de carbón y se convierte en un carbonato de calcio mal soluble:

CA (OH) 2 + H2CO3 -\u003e CACO3 "| V" + 2H2O

La flecha hacia abajo significa que, como resultado de la reacción, la sustancia cae en un precipitado.
Con un nuevo contacto de carbonato de calcio con dióxido de carbono en presencia de agua, una reacción reversible de la formación de sal de sal - bicarbonato de calcio, que es bien soluble en agua.

CACO3 + CO2 + H2O<=> CA (HCO3) 2

Este proceso afecta la rigidez del agua. Con la temperatura creciente, el bicarbonato se vuelve de nuevo en carbonato. Por lo tanto, en las regiones con agua rígida en teteras, se forma escala.

El carbonato de calcio consiste en gran medida en tiza, piedra caliza, mármol, toba y muchos otros minerales. También es parte de los corales, conchas de moluscos, huesos de animales, etc.
Pero si el carbonato de calcio se divide en un incendio muy fuerte, se convertirá en óxido de calcio y dióxido de carbono.

Esta pequeña historia sobre el ciclo de calcio en la naturaleza debe aclarar por qué se necesitan fórmulas racionales. Por lo tanto, se escriben fórmulas racionales para que los grupos funcionales sean visibles. En nuestro caso, esto es:

Además, los elementos individuales son CA, H, O (en óxidos), también son grupos independientes.

Iones

Creo que es hora de familiarizarse con los iones. Esta palabra es probablemente todos familiares. Y después de estudiar los grupos funcionales, no debemos entender nada, que son estos iones.

En general, la naturaleza de los enlaces químicos generalmente radica en el hecho de que algunos elementos dan electrones, y otros los reciben. Los electrones son partículas con una carga negativa. El elemento con un conjunto completo de electrones tiene una carga cero. Si le dio un electrón, su cargo se vuelve positivo, y si aceptó, entonces negativo. Por ejemplo, el hidrógeno tiene solo un electrón, lo que es bastante fácil de dar, convirtiéndose en un ion positivo. Para esto, hay una entrada especial en fórmulas químicas:

H2O.<=> H ^ + + oh ^ -

Aquí lo vemos como resultado. disociación electrolítica El agua se descompone en un ion hidrógeno cargado positivamente y un grupo OH cargado negativamente. Ion oh ^ - llamado ion hidróxido. No debe confundirse con un grupo hidroxilo, que no es un ion, sino parte de algún tipo de molécula. El + o - en la esquina superior derecha demuestra la carga del ion.
Pero el ácido coal, nunca existe en forma de una sustancia independiente. De hecho, es una mezcla de iones de hidrógeno y iones de carbonato (o iones de bicarbonato):

H2CO3 \u003d H ^ + + HCO3 ^ -<=> 2h ^ + + co3 ^ 2-

El ion carbonato tiene una carga 2-. Esto significa que dos electrones se unieron.

Se llaman iones cargados negativos. aniones. Por lo general, incluye residuos de ácidos.
Iones cargados positivamente - cationes. La mayoría de las veces es hidrógeno y metales.

Y aquí probablemente puedas entender completamente el significado de las fórmulas racionales. Primero registran el catión, y detrás de él es un anión. Incluso si la fórmula no contiene cargos.

Probablemente ya adivine que los iones se pueden describir no solo por las fórmulas racionales. Aquí hay una fórmula esquelética de anión de bicarbonato:

Aquí, la carga se indica directamente cerca del átomo de oxígeno, que se extrajo un exceso de electrón y, por lo tanto, perdió un abeto. En pocas palabras, cada exceso de electrones reduce el número de conexiones químicas representadas en la fórmula estructural. Por otro lado, si alguna fórmula estructural de nodos es un signo +, entonces aparece una varita adicional. Como siempre, tal hecho debe ser demostrado por el ejemplo. Pero entre las sustancias familiares, no una única catión que habría consistido en varios átomos.
Y tal sustancia es amoníaco. Su solución acuosa a menudo se llama. amoníaco y es parte de cualquier kit de primeros auxilios. El amoníaco es un compuesto de hidrógeno y nitrógeno y tiene una fórmula racional NH3. Considere una reacción química que ocurre cuando el amoníaco se disuelve en el agua:

NH3 + H2O.<=> NH4 ^ + + OH ^ -

Lo mismo, pero utilizando fórmulas estructurales:

H | N.<`/H>\\ H + h-o-h<=> H | n ^ +<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/ H + o` ^ - # -h

En la parte correcta vemos dos iones. Se formaron como resultado del hecho de que un átomo de hidrógeno se movía de la molécula de agua a la molécula de amoníaco. Pero este átomo se movió sin su electrón. Anion ya es familiar para nosotros: este es un ion hidróxido. Y se llama el catión amonio. Exhibe propiedades similares a los metales. Por ejemplo, se puede unir con un residuo ácido. La sustancia formada por un compuesto de amonio con carbonato, anión, se llama carbonato de amonio: (NH4) 2CO3.
Aquí está la ecuación de la reacción de interacción de amonio con el anión de carbonato, registrado en forma de fórmulas estructurales:

2h | n ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, D +) H + O ^ - \\ C | O. | / O ^ -<=> H | n ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, D +) H` | 0O ^ - \\ c | O` | / o ^ - | 0h_ (A-15, D-) N ^ +<_(A105,w+)H><\H>`| H.

Pero en este formulario, la ecuación de reacción se da para fines de demostración. Por lo general, las ecuaciones utilizan fórmulas racionales:

2NH4 ^ + + CO3 ^ 2-<=> (NH4) 2CO3

Sistema de la colina

Entonces, podemos asumir que ya hemos estudiado fórmulas estructurales y racionales. Pero hay otra pregunta que vale la pena considerar más. ¿Qué difieren las fórmulas gruesas de racional?
Sabemos por qué la fórmula racional del ácido coalico está escrito con H2CO3, y no de alguna manera, de alguna manera. (Primero hay dos cationes de hidrógeno, y para ellos en el anión carbonato). Pero, ¿por qué es la fórmula bruta escrita por CH2O3?

En principio, la fórmula racional del ácido coalico puede considerarse una fórmula verdadera, porque no hay elementos repetitivos en ella. En contraste con NH4OH o CA (OH) 2.
Pero las fórmulas brutas a menudo aplica una regla adicional que determina el orden de los elementos. La regla es bastante simple: se coloca primero el carbono, luego el hidrógeno, y luego los elementos restantes en orden alfabético.
Así que CH2O3 sale - carbono, hidrógeno, oxígeno. Esto se llama Sistema de Hill. Se utiliza en casi todos los directorios químicos. Y en este artículo también.

Un poco sobre el sistema Easychem

En lugar de concluir, me gustaría hablar sobre el sistema Easychem. Está diseñado para garantizar que todas las fórmulas que hemos discutido aquí puedan insertarse fácilmente en el texto. En realidad, todas las fórmulas en este artículo se dibujan con Easychem.

¿Por qué necesitas algún tipo de sistema para la salida de fórmulas? La cosa es que la forma estándar de mostrar información en los navegadores de Internet es un idioma de Hypertext Markup (HTML). Está enfocado en manejar la información de texto.

Las fórmulas racionales y brutas pueden ser representadas usando texto. Incluso algunas fórmulas estructurales simplificadas también pueden registrarse por texto, como el alcohol CH3-CH2-OH. Aunque para esto tendría que usar un registro de este tipo en HTML: CH ₃-CH. ₂-OH.
Ciertamente crea algunas dificultades, pero puedes aceptarlas. ¿Pero cómo retratar la fórmula estructural? En principio, se puede utilizar una fuente monocular:

H h | | H-C-C-O-H | | H H parece ciertamente no muy hermoso, sino también factible.

Este problema surge al intentar retratar los anillos de benceno y al usar fórmulas esqueléticas. No hay otra manera de quedarse aquí, excepto para conectar una imagen raster. Los rásteres se almacenan en archivos separados. Los navegadores pueden conectar imágenes en formato GIF, PNG o JPEG.
Para crear dichos archivos requiere un editor gráfico. Por ejemplo, Photoshop. Pero tengo más de 10 años familiarizado con Photoshop y puedo decir con seguridad que es muy malo para la imagen de la fórmula química.
Los editores moleculares se enfrentaron mucho a esta tarea mucho mejor. Pero con una gran cantidad de fórmulas, cada una de las cuales se almacena en un archivo separado, es bastante fácil confundirse.
Por ejemplo, el número de fórmulas en este artículo es igual. De ellos se derivan de imágenes gráficas (el resto con herramientas HTML).

Easychem System le permite almacenar todas las fórmulas directamente en el documento HTML en el formulario de texto. En mi opinión, es muy conveniente.
Además, las fórmulas brutas en este artículo se calculan automáticamente. Debido a que Easychem funciona en dos etapas: primero, la descripción del texto se convierte en una estructura de información (gráfica), y luego se pueden realizar varias acciones con esta estructura. Entre ellos, se pueden observar las siguientes funciones: el cálculo del peso molecular, la conversión en la fórmula bruta, verificando la posibilidad de resultados como texto, gráfico y dibujo de texto.

Por lo tanto, para preparar este artículo, solo usé un editor de texto. Además, no tenía que pensar, cuál de las fórmulas sería gráfica, y qué textual.

Aquí hay algunos ejemplos que revelan el secreto de la preparación del texto del artículo: las descripciones de la columna izquierda se convierten automáticamente en la fórmula en la segunda columna.
En la primera línea, la descripción de la fórmula racional es muy similar al resultado de la pantalla. La única diferencia es que los coeficientes numéricos se muestran por un subíndice.
En la segunda línea, la fórmula desplegada se establece como tres cadenas separadas separadas por el símbolo; Creo que es fácil señalar que una descripción de texto está recordando en gran medida a las acciones que se requerirían para la imagen de una fórmula de lápiz en papel.
La tercera línea demuestra el uso de líneas inclinadas utilizando símbolos \\ y /. El icono `(APOSTROFO REVERSO) significa que la línea se realiza en la izquierda derecha (o de abajo hacia arriba).

Hay documentación mucho más detallada para el uso del sistema Easychem.

En esto, déjame terminar el artículo y desea buena suerte en el estudio de la química.

Un breve diccionario explicativo utilizado en los términos del artículo.

Sustancias de hidrocarburos que consisten en carbono e hidrógeno. Difieren entre sí con la estructura de las moléculas. Fórmulas estructurales Imágenes esquemáticas de moléculas donde los átomos se denotan con letras latinas, y enlaces químicos: capturas de pantalla. Las fórmulas estructurales son desplegadas, simplificadas y esqueléticas. Las fórmulas estructurales desplegadas son tales fórmulas estructurales donde cada átomo se representa como un nodo separado. Las fórmulas estructurales simplificadas son tales fórmulas estructurales donde los átomos de hidrógeno se registran junto al elemento con el que están conectados. Y si más de un hidrógeno está unido a un átomo, entonces el número está escrito en forma de un número. También se puede decir que los grupos se desempeñan como nodos en fórmulas simplificadas. Las fórmulas esqueléticas son fórmulas estructurales donde los átomos de carbono se representan como nodos vacíos. El número de átomos de hidrógeno asociados con cada átomo de carbono es de 4 menos el número de conexiones que convergen en el nodo. Para los nodos formados por no carbono, se aplican las reglas de fórmulas simplificadas. Fórmula bruta (es la misma fórmula verdadera): una lista de todos los elementos químicos que forman parte de la molécula, lo que indica el número de átomos en forma de un número (si es uno, entonces la unidad no está escrita) el sistema Hill es Una regla que determina el orden de los átomos en la fórmula bruta: el primer carbono está hecho, luego el hidrógeno, y luego los elementos restantes en orden alfabético. Este es un sistema utilizado muy a menudo. Y todas las fórmulas gruesas en este artículo se registran en el sistema Hill. Grupos funcionales combinaciones sostenibles de átomos que persisten en el proceso de reacciones químicas. A menudo, los grupos de funciones tienen sus propios nombres, afectan las propiedades químicas y el nombre científico de la sustancia.

En la mineralogía, es importante poder calcular la fórmula mineral en función de los resultados de su análisis químico. Esta sección proporciona una serie de ejemplos de dichos cálculos para diferentes minerales. Cuando se realizan los cálculos y se obtiene la fórmula estructural, queda claro si coincide con los datos cristalocémicos en el mineral. Cabe señalar que incluso si la cantidad total de componentes en el análisis resulta ser del 100%, no siempre significa que la composición del mineral se define de forma correcta y precisa.

5.7.1 Cálculo del análisis de sulfuro.

En el caso de los minerales de sulfuro, los resultados de los análisis generalmente se expresan en el porcentaje de masa.

Tabla 5.1 Los resultados del análisis químico del esfalerito que contiene hierro desde el depósito de Renström, al norte. Suecia (por R. S. Duckworth y D. Richard,Mineral. revista 57: 83-91, 1993)

Elemento	Mac.%	Atómico	Atómico
		número	ratios
			en s \u003d 1
	57,93	0,886	0,858
	8,21	0,1407	0,136
	33,09	1,032	1,000
Suma	99,23

impuesto (wt.%) De elementos. El cálculo de la fórmula de acuerdo con dichos análisis es una tarea aritmética simple. En el ejemplo de un ejemplo de esfalerita que contiene hierro (Tabla 5.1), como primer paso, el contenido de cada elemento en porcentajes de masa debe dividirse en su masa atómica para obtener la fracción molar de este elemento. La fórmula estructural del esfalerita que contiene hierro se ve como (Zn, FE) S, y, por lo tanto, que los resultados tienen las relaciones correctas, es necesario llevar a una o la suma de la fracción molar de ZN y FE, o el molar. Proporción de S. La fórmula utilizada que permite una cuadrícula totalmente catiónica y totalmente aniónica, válida para el caso en consideración, y si los resultados del análisis son correctos, entonces la fórmula calculada por ambos métodos debe coincidir. Entonces, lo que lleva a la unidad y redondeando los valores resultantes a la segunda marca, obtenemos la fórmula (Zn 086 Fe 014) 100 S. En algunos minerales de sulfuro (por ejemplo, la pirrotita de Fe 1-X) hay un no - Contenido estyométrico de los cationes. En tales casos, los análisis deben calcularse en función del número de iones de azufre.

5.7.2 Cálculo del análisis de silicato.

Los resultados de los análisis de los minerales formadores de roca (ver, por ejemplo, un análisis de granada en la Tabla 5.2) generalmente se expresan en los óxidos de porcentaje de masa. El análisis del análisis presentado en esta forma es algo más complejo e incluye una serie de operaciones adicionales.

peso molecular, que da el contenido relativo de las moléculas de óxido (columna 2).

2. Calcule las cantidades atómicas de oxígeno. Para esto, cada valor de la columna 2 se multiplica por el número de átomos de oxígeno en los óxidos correspondientes, que proporciona el contenido relativo de los átomos de oxígeno introducidos en la fórmula por cada elemento (columna 3).

En la parte inferior de la columna 3 muestra el número total de átomos de oxígeno (2,7133).

3. Si queremos obtener una fórmula de granada basada en 12 átomos de oxígeno, es necesario volver a calcular la proporción de átomos de oxígeno de tal manera que su número total sea igual a 12. Para ello, el número de columna 3 para cada óxido se multiplica por 12 / t, donde se muestra en la columna 3. Los resultados se muestran en la columna 4.

4. Calcule las proporciones de átomos para diversos cationes. Para este fin, el número de columna 4 debe multiplicarse o dividirse en los valores de estas relaciones, determinado por estoquiometría. Por ejemplo, SiO 2 tiene un silicio en dos oxígeno. Por lo tanto, el número correspondiente de la columna 4 se divide por 2. A1 2 0 3 por cada tres átomos de oxígeno Cuenta con dos átomos de aluminio, y en este caso el número de columna 4 se multiplica por 2/3. Para los cationes bivalentes del número en las columnas 4 y 5 coinciden.

Tabla 5.2 Resultados de análisis químico de la granada, mina de Urazelton, Kimberly, Sudáfrica (por Anuncio. Edgar y n.e. Charbonneau, Am.minal. 78: 132-142, 1993)

Óxido	Mmas% óxidos	Molecular número óxidos	Atómico cantidades de oxígeno en molécula	El número de aniones por 12 átomos aproximadamente, es decir, columna (3) x 4,422	El número de cationes en la fórmula.
SI0 2.	40,34	0,6714	1,3426	5,937	SI 2,968
A1 2 0 3	18,25	0,1790	0,537	2,374	Al 1,582.
	4,84	0,0674	0,0674	0,298	Fe 0,298
	0,25	0,0035	0,0035	0,015	Mn 0,015
TI0 2.	2,10	0,0263	0,0526	0,232	TI 0,116
Cr 2 0 3	2,22	0,0146	0,0438	0,194	Cr 0,129.
	18,77	0,3347	0,3347	1,480	Ca 1,480
	13,37	0,3317	0,3317	1,467	Mg 1,467.
Suma	100,14		2,7133
			12/2,7133 = 4,422

Las cantidades de cationes en la fórmula correspondientes al número establecido de átomos de oxígeno (12) y los mostrados en la columna 5 se pueden agrupar en la tabla de acuerdo con la fórmula estructural de la granada A 3 B 2 [(SI, AL) 0 4], donde cationes bivalentes (CA, MG, FE, MN), y cationes B - Trivalentes (AL, CR) y TI 4 +. La deficiencia de SI es compensada por Al, que se toma en tal cantidad para que el tetraedro esté completamente lleno. Los átomos de aluminio restantes incluyenposicionar en,

Para apreciar rápidamente la exactitud de la acción aritmética realizada, debe verificar el equilibrio de las valencias, habiendo despertado cargos positivos y negativos.

5.7.3 Cálculo del análisis con diferentesaniones

En el último ejemplo, consideramos brevemente el cálculo de la fórmula basada en los resultados del análisis en presencia de diferentes aniones en el mineral (Tabla 5.3). En nuestro caso, el mineral está representado por Fluor-Apatite CA 5 (PO 4) 3 ^, 0, IT), que además

Mesa 5.3 Los resultados del análisis químico de la apatitis.

Óxidos.	(!) ~	(2.)		H 4) Número ka
	Wt.%	Molecua	Molecua	H 4) Número ka
		luna	luna	ciones B.
		si	cantidad	cálculo por
Na 2 O. K 2 O. P 2 O 5 H 2 O. Suma O \u003d fjcl Suma	55,08 0,32 0,02 0,05 0,03 0,04 0,0! 42,40 1,63 0,20 1,06 100,84 -0,72 100,12	listo 0,9822 0,0020 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 0,2987 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 3/2, 5409 =	va oxígeno 0,9822 0,0060 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 1,4935 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 2,5409 4, 9386	13 aniones (4,9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56

el oxígeno contiene f y cl. Los resultados del análisis se expresan nuevamente en el porcentaje de masa de óxidos, aunque de hecho, algunos de ellos son haluros. En tales casos, es necesario ajustar la cantidad total de oxígeno al tener en cuenta el número de sus moles equivalentes a los presentes halógenos.

Por lo tanto, el cálculo incluye los siguientes pasos.

Para hacer esto, el número de moles especificados en la columna 2 debe multiplicarse por estequiométrico

número de aniones. No olvide restar el equivalente de oxígeno (en este caso 0.0914 moles) presente en el mineral F y Cl (tablabetz 3).

3. En resumen del número de aniones, no olvidando la resta de 0.0914 moles de oxígeno, asociada con los presentes F y CL (resulta 2.5409).

4. Si queremos obtener una fórmula de apatita basada en 13 aniones, debemos recalcular las proporciones de aniones de tal manera que su número total sea igual a 13. Para esto, cada uno de ellos se multiplica por 13/25, 5409,esos. A 4.9386.

5. Calcule las proporciones de átomos de diversos cationes. Para hacer esto, debe multiplicarse en las cantidades moleculares de la columna 2 por 4.9386, y luego multiplicar o dividir los valores obtenidos en los valores de estas relaciones, determinados por estoquiometría de óxidos. Por ejemplo, P 2 O 5 El lote de óxido representa dos átomos de fósforo. Los resultados finales se muestran en la columna 4.

Literatura para estudios adicionales.

1. Goldstein, J. L, Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. S., Fioti, C. y LIFSHM, E. Escanear microascata electrónica y microanálisis de rayos X. Nueva York, Plenum, 1984.

2. Marfunin, A. S. (Ed.]. Métodos e instrumentación: resultados y desarrollos recientes, vol. 2 de Mineralogía Avanzada Berlín, Springer-Verlag, 1985.

3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. Y establecerse, F. A. Métodos instrumentales de análisis, 7º Edn. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.

Adición al editor

1. Garanin V. K., Kudryavtseva G. P. El uso de dispositivos de sonda de electrones para estudiar la sustancia mineral. M, subsuelo, 1983, 216 p.

2. Laputini.p. Microprobe en mineralogía. M., B.reino Unido, 1991, 139 p.

Las propiedades físicas de los minerales están determinadas por la interacción entre la estructura y la composición química. Estas propiedades incluyen aquellas que afectan la apariencia del mineral, por ejemplo, su brillo y el color. Otras propiedades afectan las características físicas de los minerales: dureza, piezoelectricidad, magnetismo. Primero, consideramos la densidad de los minerales, ya que esta propiedad está en conexión directa con su estructura y composición.

10-1. Escribe las ecuaciones de reacciones de la interacción con el agua de los siguientes

compuestos: SOCL2, PCL3, P2S5, AL4C3, LIALH4, NAHCO3, NA2SIO3.

10-2. En el laboratorio hay cinco matraces con soluciones acuosas de varios

sustancias. El primer matraz está escrito "hidróxido de bario", en el segundo - "yoduro

potasio ", en el tercero -" carbonato de sodio ", en el cuarto -" ácido clorhídrico "y en

quinto - "Nitrato de cobre". Las etiquetas están confundidas de tal manera que ninguna de

las soluciones no están firmadas correctamente. Al fusionar la solución de los segundos matraces con

una solución de un tercer matraz se libera a gas, la solución permanece.

transparente. Al mezclar la solución de un segundo matraz con contenido.

un cuarto matraz se forma un precipitado blanco, el color de la solución no cambia.

1. Indique las inscripciones correctas para el matraz número 1-5.

2. Escribe las ecuaciones de reacción mencionadas en la condición.

3. ¿Qué otras reacciones se pueden realizar entre las sustancias especificadas?

10-3. Tres sustancias orgánicas son isómeros. Cuando se quema, ellos

formas solo CO2 y agua. Peso molecular de cada una de estas sustancias.

es 60, mientras que la fracción de masa de hidrógeno en la molécula es 6 veces menor que

fracción masiva de carbono.

1. Determinar la composición de sustancias, ofrecer su posible estructura.

2. ¿Cuál de estos compuestos interactúa con a) agua?

solución de hidróxido de sodio. C) hidróxido de cobre fresco?

Escribe las ecuaciones de reacciones.

10-4. Habiendo sacrificado analgésicos en los estantes, el farmacéutico se topó

un frasco con cristales blancos. Etiqueta de marca casi borrada, y puedes

era solo una parte del nombre de la sustancia: "S-2- (para ... de ...)

acerca de ... Ohovah ....... ". En la titulación de la solución acuosa de 1.0 gramos de estos cristales.

se gastaron 4,85 ml de solución de NaOH 1 M. Análisis elemental mostrado

qué, además del carbono y el hidrógeno, la sustancia contiene 15.5% de oxígeno por masa.

Intente restaurar la fórmula bruta en los datos disponibles, y luego

la estructura de este compuesto. Justifica tu elección.

10-5. Enargit mineral mineral peso peso 3.95 g.

oxígeno. En la cocción, se obtuvieron 896 ml (n.o.), y con densidad de hidrógeno.

32, así como 3.55 g de una mezcla de dos productos sólidos B y V. Al procesar una mezcla B

y en la solución diluida de la sustancia de hidróxido de sodio B disuelto con

la formación de una sal de ácido de tres ejes. Esta molécula de ácido contiene

45.10% Oxígeno por masa. Residuo insoluble es

sustancia en una masa de 2,40 g, es soluble en ácido sulfúrico diluido con

la formación de una solución azul.

1. Determinar la composición cuantitativa (fórmula) de ENARGIT

2. Determine los grados de oxidación de los elementos incluidos en su composición. A

¿Qué clase de compuestos se puede atribuir a este mineral?

3. Escribe las ecuaciones de las reacciones mencionadas.

10-6. Al hervir 100 g de una solución que contiene una sustancia A, se ha separado

0.448 l óxido de carbono (IV) (n.u.). Después de detener la solución de liberación de gas.

evaporado cuidadosamente, recibiendo 5.72 g de sustancia. Al calcinar la masa de esto.

las sustancias disminuyeron en 3.60 g.

1. ¿Qué es una sustancia A?

2. Determine la fracción de masa de la sustancia en la solución obtenida después de

detener la liberación de gas, si en ebullición, el volumen de la solución no ha cambiado.

Soluciones

10-1.

SOCL2 + H2O \u003d SO2 + 2 HCl o SOCL2 + 2 H2O \u003d H2SO3 + 2 HCl

PCL3 + 3 H2O \u003d H3PO3 + 3 HCl

P2S5 + 8 H2O \u003d 2 H3PO4 + 5 H2S

Dado que la cantidad de agua no está indicada, entonces reacciones a la formación de otros ácidos fosfóricos,por ejemplo, HPO3 es también la solución correcta. Sin embargo, escribe en productos de óxido.el fósforo es incorrecto porque es muy higroscópico e interactúa con agua.mucho más rápido que el sulfuro original.

AL4C3 + 12 H2O \u003d 4 AL (OH) 3 + 3 CH4

Lialh4 + 4 h2o \u003d + 4 h2

NaHCO3 en agua se hidroliza con la formación de un medio alcalino.

La hidrólisis es mejor escribir en forma de iones, pero cualquier forma de escribirse estimó como correcto.

HCO32- + H2O \u003d H2CO3 + OH-

Lo mismo ocurre con el silicato de sodio Na2SIO3

SiO32- + H2O \u003d HSIO3- + OH-

10-2.

1. La liberación de gas (sin precipitación) significa que las soluciones

carbonato de ácido de sodio e hidroclórico: Na2CO3 + 2 HCl \u003d 2 NaCl + CO2 + H2O (matraces No. 2+ No. 3)

La formación de un sedimento blanco corresponde a Na2CO3 + BA (OH) 2 \u003d BACO3 + 2 NaOH (No. 2 + No. 4)

El segundo matraz se encuentra en ambos casos, por lo tanto, es carbonato de sodio.

№2 - carbonato de sodio

№3 - ácido clorhídrico

№4 - hidróxido de bario

La izquierda No. 1 y No. 5 son el yoduro de potasio y el nitrato de cobre. Desde todos los matracesfirmado incorrectamente, luego №1 - nitrato de cobre, y №5 - potasio yoduro(Por el contrario, no puede ser, como el número 5 está firmado como nitrato de cobre).

Otras reacciones que se pueden llevar a cabo entre estas sustancias:

2 Cu (NO3) 2 + 2 Na2CO3 + H2O \u003d (CUOH) 2CO3 + CO2 + 4 NANO3

Cu (NO3) 2 + BA (OH) 2 \u003d Cu (OH) 2 + BA (NO3) 2

2 Cu (NO3) 2 + 4 KI \u003d 2 CUI + I2 + 4 KNO3

Ba (oh) 2 + 2 hcl \u003d bacl2 + 2h2o

10-3.

A juzgar por los productos de combustión, la sustancia solo contiene C, H y O.

Dado que la relación C y H en peso es de 6: 1, luego la relación atómica \u003d 1: 2.

El hidrocarburo con tal relación y peso molecular 60 no puede ser,

el oxígeno también debe estar en la molécula. Adecuado C2H4O2.

Como isómeros puedes ofrecer.

Ácido acético ch3cooh

Formate de metilo HCOCH3

Aldehído glicólico HOCH2-CHO

Reacciones: a) con una solución acuosa de NaOH.

Ch3COOH + NaOH 􀃆 CH3COONA + H2O Neutralización, formación de acetato de sodio

HCOOCH3 + NaOH 􀃆 HCOONA + CH3OH HYDOLISIS DE ALCALINA

HOCH2-CHO + NaOH 􀃆 NAOCH2-CHO + H2O (parcialmente)

b) con hidróxido de cobre

CH3COOH + CU (OH) 2 􀃆 (CH3COO) 2CU + 2H2O Neutralización, formación de acetato de cobre

HOCH2-CHO + 2 Cu (OH) 2 􀃆 HOCH2-COOH + CU2O + 2 H2O Oxidación

10-4.

Por nombre, es obvio que la sustancia es aromática, contiene un vapor sustituido con vapor.

el anillo de benceno es probable que sea ácido.

Cálculo de la titulación. NaOH Número de titulación: 0,00485 MOL

Supongamos que el ácido es MONASONDE.

Entonces su masa molar es 1 / 0.00485 \u003d 206.18.

análisis Puede encontrar el número de átomos de oxígeno: 206.2 x 0.155 \u003d 32, dos átomos O,

esos. En la molécula, solo un grupo carboxilo, no más oxígeno.

Teniendo en cuenta la presencia de un grupo de CooH y anillo de benceno, puede determinar

esa sustancia gruesa de fórmula -c13h18o2

Al prestar atención al hecho de que el anillo de benceno se reemplaza en una posición para:

el ácido carboxílico (lo más probable es propiónico) está sustituido en la posición 2,

Este enfoque empuja tanto la similitud de las fórmulas brutas de azufre, el selenio y los llamados ácidos televurgueses - H2SO4, H2SEO4 y H2TEO4, respectivamente. Sin embargo, si los dos primeros compuestos cumplen con las representaciones estructurales de los ácidos, ya que contiene radicales complejos tetraédricos separados 2 o 2- con Kch S y SE, igual a 4, lo que da la base para escribir sus fórmulas estructurales en forma de H2 y H2, esto no se puede decir sobre el "ácido telúrico". El estudio de este compuesto no encontró en su estructura de grupos aniónicos 2- con KC TE \u003d 4. En su lugar, se encontró que los iones TE6 + tienen un QC \u003d 6, es decir. AMBER AMBELITO O LOS LOS ANIONICOS LEJOS ACIDICOS ESTÁN DESPONDIENDO. La estructura de este compuesto resultó consistir en las cadenas de TEO4 (OH) 2 - Octahedra, en dos vértices opuestas cuyas iones están asociados entre sí por los átomos totales o vértices ecuatoriales de Octahedra. Es fácil ver que al cortar el elemento de la repetibilidad de tal estructura, obtenemos la fórmula estructural en forma de TE (OH) 2O2. Por lo tanto, este compuesto es TE6 de óxido de hidróxido, con propiedades muy ligeramente ácidas, lo distingue bruscamente de los ácidos de azufre y selenio.

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