Cheminės formulės

Šioje temoje mokomasi apie įvairias chemines formules (empirinę, molekulinę, struktūrinę), sužinoma, ką jos parodo, ir kaip nustatyti elementų oksidacijos laipsnius junginiuose. Taip pat išmokstama sudaryti joninių ir kovalentinių junginių chemines formules, remiantis oksidacijos laipsniais ir jonų krūviais.

Cheminės formulės tipai
Cheminė formulė yra sutartinis medžiagos sudėties ir kartais struktūros žymėjimas cheminių elementų simboliais ir indeksais. Molekulinė formulė parodo tikslų kiekvieno elemento atomų skaičių molekulėje (pvz., vandens \(H_2O\)). Empirinė formulė nurodo elementų atomų santykį mažiausiais sveikaisiais skaičiais (pvz., benzeno \(C_6H_6\) molekulinė formulė, bet \(CH\) empirinė). Struktūrinė formulė vaizduoja atomų išsidėstymą ir tarpusavio jungtis molekulėje. Luiso (elektroninė taškinė) formulė vaizduoja ryšius sudarančias elektronų poras. Joninių ir kovalentinių nemolekulinių medžiagų mažiausia dalelė, atspindinti jų sudėtį, vadinama formuliniu vienetu (pvz., \(NaCl\)).
Cheminių formulių reikšmė
Cheminės formulės yra esminis įrankis chemijoje, apibūdinantis medžiagų sudėtį ir struktūrą. Yra keletas cheminių formulių tipų: molekulinė formulė, rodanti atomų skaičių molekulėje; empirinė formulė, nurodanti elementų santykį mažiausiais sveikaisiais skaičiais; struktūrinė formulė, vaizduojanti atomų išsidėstymą ir ryšius; ir Luiso formulė, rodanti ryšius elektronų poromis. Molekulinės medžiagos sudarytos iš molekulių, o joninės ir kovalentinės nemolekulinės medžiagos – iš formulinių vienetų. Formulės padeda identifikuoti medžiagas, kurių yra daugiau nei 200 milijonų, kiekvienai iš jų priskiriant unikalų CAS numerį.
Cheminių formulių sudarymas
Cheminės formulės sudaromos remiantis junginio elektrinio neutralumo principu. Joninių junginių formulėse parenkami indeksai taip, kad bendras teigiamų jonų krūvių kiekis būtų lygus bendram neigiamų jonų krūvių kiekiui. Pirmiausia rašomas katijonas, po to – anijonas. Indeksai nustatomi "sukryžiavus" jonų krūvių skaitines vertes (be ženklo) ir, jei įmanoma, juos suprastinus (pvz., \(Al^{3+}\) ir \(O^{2-}\) sudaro \(Al_2O_3\)). Kovalentinių junginių formulės sudaromos pagal elementų oksidacijos laipsnius: parenkami indeksai taip, kad visų atomų oksidacijos laipsnių suma formulėje būtų lygi nuliui. Pirmiausia rašomas elementas su teigiamu oksidacijos laipsniu. Indeksai nustatomi analogiškai joniniams junginiams, "sukryžiuojant" oksidacijos laipsnių skaitines vertes (pvz., sieros(VI) oksidas: \(^{+6}S\) ir \(^{-2}O\) sudaro \(S_2O_6\), suprastinus – \(SO_3\)). Jei formulėje yra sudėtinis jonas ir jo indeksas didesnis už 1, jonas rašomas skliaustuose (pvz., \(Ca(OH)_2\), \(Ca_3(PO_4)_2\)).
Formulių sudarymas
Cheminių formulių sudarymas priklauso nuo junginio tipo. Joninių junginių formulės sudaromos atsižvelgiant į jonų krūvius: teigiamųjų ir neigiamųjų krūvių suma turi būti lygi nuliui. Krūvių skaitinės vertės 'sukryžiuojamos', kad būtų gauti indeksai, kurie, jei įmanoma, suprastinami. Kovalentinių junginių formulės sudaromos remiantis oksidacijos laipsniais: visų atomų oksidacijos laipsnių suma turi būti lygi nuliui. Taip pat 'sukryžiuojamos' oksidacijos laipsnių skaitinės vertės, gaunant indeksus. Sudėtiniams jonams, pvz., hidroksido (\(OH^-\)), sulfato (\(SO_4^{2-}\)), nitrato (\(NO_3^-\)), fosfato (\(PO_4^{3-}\)) ar amonio (\(NH_4^+\)) jonams, taikomos tos pačios taisyklės, tik sudėtinis jonas, jei reikia, rašomas skliaustuose.
Oksidacijos laipsnis
Oksidacijos laipsnis yra sąlyginis krūvis, kurį atomas įgytų, jei visi jo sudaryti ryšiai būtų joniniai. Joniniuose junginiuose elemento oksidacijos laipsnis lygus jo jono krūviui (skiriasi tik žymėjimas: \(^{+1}Na\) vs \(Na^+\)). Nustatymo taisyklės: vieninių medžiagų atomų oksidacijos laipsnis yra 0; fluoro junginiuose visada \(^{-1}\); deguonies dažniausiai \(^{-2}\) (išskyrus junginius su fluoru ir peroksidus); vandenilio su nemetalais \(^{+1}\), su metalais \(^{-1}\). Neutralioje molekulėje ar formuliniame vienete visų atomų oksidacijos laipsnių suma lygi nuliui, o jone – jono krūviui. Pagrindinių (A) grupių elementų aukščiausias teigiamas oksidacijos laipsnis dažnai sutampa su grupės numeriu, o žemiausias neigiamas – su 'grupės numeris - 8'.
Oksidacijos laipsnis
Oksidacijos laipsnis – tai sąlyginis atomo krūvis junginyje, kuris susidarytų, jei visi kovalentiniai poliniai ryšiai taptų joniniais. Jis nustatomas atsižvelgiant į atomo elektrinį neigiamumą: labiau elektroneigiamas atomas 'pasisavina' elektronus. Vieninių medžiagų oksidacijos laipsnis yra nulis. Joniniuose junginiuose vienatomių jonų oksidacijos laipsniai lygūs jų krūviams, tačiau užrašomi skirtingai. Pagrindinių (A) grupių elementų aukščiausias teigiamasis oksidacijos laipsnis dažniausiai sutampa su grupės numeriu, o žemiausias neigiamasis apskaičiuojamas iš grupės numerio atėmus 8. Fluoras visada turi \(-1\) oksidacijos laipsnį, deguonis dažniausiai \(-2\) (išskyrus junginius su fluoru), vandenilis su nemetalais \(+1\), su metalais \(-1\).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com