Установление формул соединений

Формулы соединений показывают, какие элементы и в каком количестве входят в состав вещества. Различают формулы простейшие и истинные. Простейшая формула выражает соотношение атомов в формуле соединения наименьшими целыми числами, которые определяются по результатам анализа состава соединения.

Пример 28. Определить простейшую формулу соединения, в состав которого входят калий (31,90 %), хлор (28,93 %) и кислород (39,17 %).

Решение. 1) Обозначаем числа атомов калия, хлора и кислорода в соединении как x, y и z; тогда его формула имеет вид K_xCl_yO_z. Атомные массы элементов равны 39,098 (калий), 35,453 (хлор) и 15,999 (кислород). Принимаем массу соединения произвольно равной 100 г; тогда массы калия, хлора и кислорода, входящие в состав соединения, равны 31,90 г, 28,93 г и 39,17 г, соответственно.

2) Вычисляем количество каждого элемента в 100 г соединения:

x = = 0,816 моль; y = = 0,816 моль; z = = 2,448 моль

3) Выражая отношение количеств элементов в соединении целыми числами:

x: y: z = 0,816: 0,816: 2,448 = 1: 1: 3,

и получаем простейшую формулу соединения: KClO₃ (хлорат натрия).

Для неорганических соединений немолекулярного строения простейшая формула является истинной. В случае молекулярных соединений, в особенности органических, истинная (молекулярная) формула может быть сложнее, чем простейшая: истинная формула содержит числа атомов, кратные их числам в простейшей формуле. В этом случае истинная формула соединения устанавливается по его молекулярной массе.

Пример 29. Газообразное соединение содержит 82,64 % углерода и 17,36 % водорода. Плотность его по водороду равна 29. Определить истинную формулу соединения.

Решение. 1) Записываем формулу соединения как C_xH_y. Принимаем массу соединения 100 г; тогда масса углерода составит 82,64 г, а масса водорода 17,36 г.

2) Вычисляем количества каждого элемента в соединении и выражаем их целыми числами:

x = = 6,88 моль; y = = 17,36 моль;

x: y = 6,88: 17,36 = 2: 5

Таким образом, простейшая формула соединения C₂H₅. Этой формуле соответствует молекулярная масса 29.

3) По условию задачи молекулярная масса M = 2·29 = 58. Следовательно, истинная формула соединения C₄H₁₀.

Лекция 2

Тема 2. Классификация, свойства и номенклатура неорганических соединений

По этой теме необходимо знать и уметь следующее.

1.(9). Владеть международной номенклатурой неорганических соединений и ионов, знать тривиальные названия распространенных неорганических (HCl, NaOH, NH₃, CaO, Ca(OH)₂, Na₂CO₃, NaHCO₃, KClO₃, NaСl,) и органических (СН₄, С₂Н₆, С₂Н₄, С₂Н₂, С₆Н₆, С₂Н₅ОН, СН₃СООН) соединений.

2.(10). Знать основные признаки классификации неорганических соединений (по составу, по свойствам), приводить примеры: оксидов (основные, кислотные, амфотерные, несолеобразующие), оснований (типичные, амфотерные; растворимые, нерастворимые; однокислотные, двухкислотные, трехкислотные), кислот (безкислородные и кислородные; одноосновные, двухосновные, трехосновные, сильные и слабые), солей (нормальные, кислые, основные, оксосоли, соли-кристаллогидраты).

3.(11). Показывать знание характерных химических свойств соединений основных классов.

4.(12). Устанавливать формулу ангидрида кислоты и кислоты, соответствующей данному ангидриду.

5.(13). Знать наиболее распространенные способы получения соединений основных классов.

6.(14). Показывать знание генетической связи между основными классами неорганических соединений (цепочки превращений).

По материалу этой темы проводится практическое занятие и лабораторная работа. На лекции эта тема не рассматривается, но весь материал этой темы приводится для того, чтобы его могли изучать те студенты, для которых практического и лабораторного занятия недостаточно.

Содержание темы.

1. Оксиды

1.1. Состав и классификация оксидов

1.2. Номенклатура оксидов

1.3. Свойства оксидов

1.4. Закономерности изменения свойств оксидов

1.5. Получение оксидов

1.6. Двойные оксиды

2. Пероксиды

3. Основания

3.1. Состав и классификация оснований

3.2. Номенклатура оснований

3.3. Свойства оснований

3.4. Получение оснований

4. Кислоты

4.1. Состав и классификация кислот

4.2. Номенклатура кислот

4.3. Свойства кислот

4.4. Получение кислот

5. Соли

5.1. Состав и классификация солей

5.2. Номенклатура солей

5.3. Свойства солей

5.4. Получение солей

6. Взаимосвязь между классами веществ

7. Современный подход к классификации оснований и кислот

8. Тривиальные названия неорганических соединений

Вещества, существующие в природе и получаемые химическим путём, подразделяются на простые и сложные. Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Таких веществ сравнительно мало: кислород (О₂), водород (Н₂), озон (О₃), хлор (Cl₂), азот (N₂), железо (Fe), фосфор (P₄), алмаз (С), графит (С) и другие. Сложные вещества состоят из атомов двух и более химических элементов, их называют химическими соединениями: Н₂О, Al₂O₃, H₂SO₄, NaOH, NaCl, CaCO₃ и т.д. Число химических соединений огромно.

По составу и свойствам соединения подразделяются на основные (или важнейшие) и не основные классы. К основным относятся оксиды, основания, кислоты и соли. Они, в свою очередь, подразделяются на группы, в которых соединения наиболее близки по свойствам. Необходимо по каждому классу и по каждой группе соединений знать состав, классификацию, номенклатуру (правила составления названий), отличительные свойства и способы получения.

Дата добавления: 2014-12-16