Как составлять графические формулы. Как строить графические формулы по химии


Составление химических формул простым и доступным языком

химическая формула

Одной из самых главных задач в химии является правильное составление химических формул. Химическая формула — это письменное представление состава химического вещества с помощью латинского обозначения элемента и индексов. Для правильного составления формулы нам обязательно понадобится таблица Менделеева и знание простых правил. Они достаточно простые и запомнить их смогут даже дети.

Как составлять химические формулы

Основным понятием при составлении химических формул является «валентность«. Валентность — это свойство одного элемента удерживать определенное число атомов в соединении. Валентность химического элемента можно посмотреть в таблице Менделеева, а также нужно помнить и уметь применять простые общие правила.

  • Валентность металла всегда равна номеру группы, при условии, что он находится в главной подгруппе. Например, калий имеет валентность 1, а кальций — 2.
  • С неметаллами немного сложнее. Неметалл может иметь высшую и низшую валентности. Высшая валентность равна номеру группы. Низшую валентность можно определить вычтя номер группы элемента из восьми. При соединении с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность. Кислород всегда имеет валентность 2.
  • В соединении двух неметаллов низшую валентность имеет тот химический элемент, который находится в таблице Менделеева правее и выше. Однако, фтор всегда имеет валентность 1.
  • И еще одно важное правило при расстановке коэффициентов! Общее число валентностей одного элемента всегда должно быть равно общему количеству валентностей другого элемента!

Закрепим полученные знания на примере соединения лития и азота. Металл литий имеет валентность, равную 1. Неметалл азот располагается в 5 группе и имеет высшую валентность 5 и низшую — 3. Как мы уже знаем, в соединениях с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность, поэтому азот в данном случае будет иметь валентность равную трем. Расставляем коэффициенты и получаем искомую формулу: Li3N.

Вот так, достаточно просто, мы научились составлять химические формулы! А для лучшего запоминания алгоритма составления формул мы подготовили его графическое представление.

Составление химических формул: алгоритм

составление химических формулАлгоритм составления химических формул

 

 

www.alto-lab.ru

Графические формулы оксидов, кислот, оснований, солей

Молекулы неорганических соединений могут быть охарактеризованы с помощью графических формул. Графические формулы показывают количество связей между элементами в молекулах соединений.

При составлении графических формул следует пользоваться понятием «валентность», которое для большинства оксидов в этом случае может быть заменено понятием «степень окисления». Каждая валентность условно обозначается черточкой (в этом смысле единице степени окисления независимо от знака соответствует валентный штрих). Число валентных штрихов должно соответствовать абсолютной величине степени окисления, например для кремния (IV), магния (II) и азота (III)

= Si = , Mg = , N ≡

Второй принцип построения графических формул заключается в том, что в большинстве молекул оксидов атомы элементов, если их больше одного, соединяются через кислород, например

Na – O – Na O = Al – O – Al = O

(Na2O) (Al2O3)

O O

\\ ∕ ∕

P – O – P (P2O5)

∕ ∕ \\

О О

Графические формулы молекул гидроксидов составляют присоединением гидроксо-групп и атомов кислорода к иону металла.

Например, графическая формула гидроксида алюминия Al(OH)3

O – H

Al – O – H

\

O – H

Графические формулы молекул кислот строят следующим образом. Если в эмпирической формуле кислоты содержится два центральных атома, то они соединяются через кислород: Р – О – Р , S – O – S . Атомы водорода присоединяются к центральному атому через кислород, и остающиеся атомы кислорода присоединяются к центральному атому двумя валентными штрихами. Если центральных атомов два, то атомы водорода и кислорода делятся поровну.

Например, графические формулы ортофосфорной, сернистой и дисерной кислот представлены следующим образом:

H – O

\

Ортофосфорная кислота h4PO4 H – O– P = O

H – O

H – O

\

Сернистая кислота h3SO3 S = O

H – O

O O

II II

Дисерная кислота h3S2О7 H – O – S – O – S – O – H

II II

O O

В графических формулах солей должны сохраняться графические формулы кислотных и основных остатков. Если кислотный остаток произведен от кислородной кислоты, то атомы металла присоединяются к кислотному остатку через кислород.

Например, соль КBO2: oсновной остаток от К – О – Н имеет формулу К – , а кислотный остаток от кислоты Н – О – В = О имеет формулу –О – В =О.

Следовательно, графическая формула КBO2 имеет вид:

К – О – В = О

Графические формулы солей Na2SO4 и AlCl3 имеют вид:

Na – O О Cl

\ ∕ ∕ ∕

S и Al – Cl

∕ \\ \

Na – O О Cl

studfiles.net

Как составлять графические формулы

В графических (структурных) формулах электронная пара, образующая связь между атомами, обозначается черточкой. Графические формулы дают наглядное представление о порядке связей между атомами вещества и особенно широко используются в органической химии. Углеводороды при одинаковом наборе атомов могут сильно отличаться по строению молекул. Эти различия хорошо отражают структурные формулы.

Инструкция

  • Рассмотрите порядок составления графической формулы на примере фосфата магния. Его химическая формула – Mg3(PO4)2. Сначала нарисуйте структурную формулу для ортофосфорной кислоты, которая образовала эту соль. Для этого определите валентность фосфора в h4PO4. Водород является донором электронов, он одновалентен. Кислород – акцептор электронов, у него валентность равна 2. Значит, четыре молекулы кислорода присоединяют восемь электронов. Три из них дает водород, остальные пять – фосфор. Следовательно, фосфор пятивалентен.
  • Напишите символ фосфора. От него нужно нарисовать пять черточек, обозначающих электронные связи. Три из них забирают группы –OH. Остаются еще две черточки и один атом кислорода, с которым фосфор и соединяется двойной связью.
  • Затем составьте графическую формулу фосфата магния. В молекуле соли три атома металла связаны с двумя кислотными остатками. Запишите в строку три символа, обозначающих магний. Магний двухвалентен - от каждого символа должны отходить по две черточки-связи. В молекуле соли магний вытесняет из кислоты водород и встает на его место. Каждый кислотный остаток забирает по три связи. Чтобы проверить себя, сосчитайте количество атомов в получившейся структурной формуле. Оно должно совпасть с числом атомов в химической формуле.
  • В органической химии при написании графических формул принято не обозначать связь с атомами водорода. На рисунке показаны примеры таких структурных формул органических соединений.

completerepair.ru

3. Графическое изображение молекул - Вопрос 10. Химические формулы и уравнения - Общая и органическая химия - Лекции 1 курс - Medkurs.ru

При графическом изображении молекул кислородсодержащих кислот необходимо помнить, что атомы водорода, способные замещаться металлом, всегда соединяются с кислотообразующим элементом через атом кислорода:

В молекулах оснований гидроксильная группа (ОН)- всегда присоединяется к атому металла посредством атома кислорода:

Ниже приведены графические формулы сульфата железа (III) Fe2(SO4)3 (а), гипохлорита магния Mg(OCl)2 (б).

 

 

Следует однако иметь в виду, что графическое изображение формул не всегда отражает действительное расположение и связи атомов в молекуле вещества. Поэтому нельзя отождествлять графическое изображение со структурной формулой. Совпадение графического изображения со структурной формулой наблюдается у веществ с молекулярным типом кристаллической решетки. У этих соединений молекулы, находящиеся в углах кристаллической решетки, сравнительно слабо связаны между собой. Молекулярные кристаллические решетки имеют многие кислоты, оксиды неметаллов и большинство органических соединений.

При написании формул соединений с ионным типом кристаллической решетки (солей, оснований, оксидов металлов) ограничиваются графическим изображением, так как у этих соединений весь кристалл представляет собой гигантскую молекулу. Находящиеся в узлах кристаллической решетки ионы симметрично окружены противоположно заряженными ионами.

Далее по теме:

www.medkurs.ru

Валентность элементов. Графические формулы веществ

    Зная валентность элементов и правило валентно ти, можно составлять графические формулы веществ. [c.20]

    Графические формулы веществ — это формулы, которые показывают порядок соединения атомов в молекуле и валентность каждого элемента. [c.20]

    То же, что о хлориде натрия, можно сказать о всех соединениях, которые имеют ионные кристаллические решетки (окислы металлов, основания, соли). Так, формула 0=А1—О—А1=0 не является структурной это ионное соединение, и в кристаллической решетке отсутствуют молекулы окиси алюминия. Написанная формула есть лишь графическое изображение, показывающее, что атомы алюминия не связаны между собой, а связаны с атомами кислорода не соединены между собой и атомы кислорода, они соединены с атомами алюминия. Формула указывает валентность элементов, но не указывает порядка соединения атомов друг с другом в веществе (это отражает очень сложная структурная формула). [c.84]

    В статье О конституции и превращениях химических соединений и о химической природе углерода в 1858 г. Кекуле писал Я считаю, что в настоящее время главной задачей химии не является обнаружение атомных групп, которые, вследствие некоторых своих свойств, могут быть рассматриваемы как радикалы, и причисление соединений к некоторым типам, которые едва ли при этом имеют иное значение, кроме как образца формулы. Напротив, я полагаю, что необходимо распространить размышление и на строение самих радикалов из природы элементов должна быть выведена как природа радикалов, так и их соединений . Исходным пунктом для этого Кекуле считал основность элемента (валентность), а в отношении органических соединений прежде всего — природу углерода. Кекуле высказал также ряд других верных мыслей о связи атомов, выражая ее графическими формулами. Однако своим формулам Кекуле не придавал значения формул строения, он стремился выразить ими только реакционную способность. Так, он писал Рациональные формулы имеют своей целью дать определенное представление о химической природе соединения, следовательно, о его метаморфозах и отношениях, в которых оно находится к другим телам... При этом, естественно, необходимо иметь в виду, что рациональные формулы — это лишь формулы превращений, а не конституционные формулы, что они являются лишь средством выражения для метаморфоз тел и результатов сравнения различных веществ между собою что они ни в коем случае не должны выражать конституцию, т. е. расположение атомов в соответствующем соединении . [c.59]

    Особенно распространено в химии понятие функции — главное понятие математического анализа. Оно отражает как внутренние, так и внешние связи и зависимости химических веществ и явлений. Законы естествознания, и в частности химии, как отражающие глубокие, коренные, устойчивые взаимосвязи, с точки зрения их принципиального математического характера, суть функции. По существу любой закон естествознания есть выражение определенной функциональной зависимости. Последняя постоянно встречается при рассмотрении количественных отношений. Так, периодический закон отражает количественные отношения, функциональную зависимость свойств вещества (в том числе и химических) от величины заряда ядра атомов элементов. При этом величина заряда ядра выступает как аргумент, а численные значения свойств (например, валентности, электроотрицательности, температуры плавления и т. д.) —как его функции. Существуют различные способы задания функциональной зависимости аналитический, табличный и графический. Аналитический способ задания функции широко применяется в химии. Заключается он в том, что зависимость между переменными величинами выражается формулой или уравнением. Например, прямо пропорциональная зависимость двух величин дается формулой [c.104]

    Нельзя писать структурную формулу МаС1 как Ма—С1. В кристалле поваренной соли молекулы отсутствуют. В узлах кристаллической решетки соли расположены ионы N3+ и С1 , причем каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора, и наоборот. В этом случае формула Ыа—С1 не отражает действительного расположения ионов в молекуле, а потому она не является структурной формулой. То же можно сказать и о всех соединениях, которые имеют ионные кристаллические решетки (окислы металлов, основания, соли). Так, формула 0 = А1— —О—А1 = 0 также не является структурной это ионное соединение. В кристаллической решетке АЬОз тоже отсутствуют молекулы. Написанная формула есть лишь графическое изображение, показывающее, что атомы алюминия не связаны между собой, они связаны с атомами кислорода. Не соединены между собой и атомы кислорода, они соединены с атомами алюминия. Формула указывает валентность элементов, но не указывает порядка соединения атомов друг с другом в веществе (это отражает структурная формула, она очень сложная). Структурными формулами можно выражать строение соединений, имеющих ковалентную связь. К ним относятся большинство органических соединений, многие кислоты и некоторые окислы неметаллов. [c.50]

chem21.info

Графическая формула - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Графическая формула

Cтраница 1

Графические формулы служат для более наглядного изображения химического соединения. При таком изображении символы элементов соединены черточками, изображающими связующие электронные пары. Количество черточек у каждого элемента равно его валентности в данном соединении.  [2]

Графические формулы показывают последоьатель-ность соединения атомов в молекуле и валентность этих атомов.  [3]

Графическая формула - это условная структурная формула, которая может не совпадать с истинной структурной формулой. Графическая формула правильно передает степень окисления атомов, но не всегда соответствует истинному строению вещества.  [4]

Графические формулы показывают число связей между элементами.  [5]

Графическая формула - это условная структурная формула, которая может не совпадать с истинной структурной формулой. Графическая формула правильно передает степень окисления атомов, но не всегда соответствует истинному строению вещества.  [6]

Графические формулы показывают количество связей между элементами.  [7]

Графические формулы показывают число связей между элементами.  [8]

Графические формулы веществ - это формулы, которые показывают порядок соединения атомов в молекуле и валентность каждого элемента.  [9]

Графические формулы молекул кислот строят следующим образом.  [10]

Графическую формулу составляют так, чтобы число черточек одного элемента соответствовало числу черточек другого элемента.  [11]

Изобразите графические формулы мышьяко -; вых кислот.  [12]

Однако графические формулы не отражают пространственного расположения атомов.  [13]

Написать эмпирические и графические формулы кислот: а) фосфорной, б) дифосфорной, в) фосфористой, учитывая, что последняя двуосновна.  [14]

Напишите молекулярные и графические формулы нормальных солей, которые могут быть получены в результате замещения в молекуле амфотерного гидроксида Zn ( OH) 2: а) гидроксидных групп кислотными остатками азотной кислоты; б) атомов водорода атомами натрия.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Структурные формулы

 

В веществах атомы связаны друг с другом в определённой последовательности, а между парами атомов (между химическими связями) имеются определённые углы. Всё это необходимо для характеристики веществ, так как от этого зависят их физические и химические свойства. Сведения о геометрии связей в веществах частично (иногда полностью) отражаются в структурных формулах.

В структурных формулах связь между атомами изображается чертой. Например:

- химическая формула воды h3O, а структурная H-O-H,

- химическая формула пероксида натрия Na2O2, а структурная Na-O-O–Na,

- химическая формула азотистой кислоты HNO2, а структурная H-O-N=O.

При изображении структурных формул чёрточками обычно показывают стехиометрическую валентность элементов. Структурные формулы, построенные по стехиометрическим валентностям, иногда называются графическими.Такие структурные формулы несут информацию о составе и порядке расположения атомов, но не содержат правильных сведений о химических связях между атомами.

Например, химическая формула азотной кислоты HNO3, а структурная, построенная по стехиометрическим валентностям, изображается так:

 

O

H-O-N

O

 

Из этой формулы видно, что стехиометрическая валентность азота в азотной кислоте равна 5. и это правильно. Но, как показывают исследования, электронная валентность азота в азотной кислоте рана 4, так как между атомами азота и кислорода образуется не четыре, а три связи, причём, одна их них распределяется поровну между двумя атомами кислорода (такие связи называются делокализованными). Поэтому структурная формула азотной кислоты, отражающая электронную валентность элементов, такова:

Большинство оксидов, оснований и солей существуют в виде твердых соединений с ионными или частично ионными связями. Для таких соединений структурные формулы не соответствуют реальному строению веществ, а носят формальный, условный характер, показывая, как могли бы соединяться атомы, если бы вещество состояло из молекул, соответствующих формуле.

Истинную структурную формулу можно изобразить лишь на основании исследования реальной структуры вещества – экспериментально или теоретически. Эти вопросы рассматриваютя в данном пособии и в других учебных пособиях при изучениихимической связи.

При изображении структурных (графических) формул нужно выполнять следующие простые правила.

1. Число чёрточек, исходящих от каждого атома, равно его валентности.

2. В кислородсодержащих кислотах и солях со сложным кислородсодержащим катионом атомы водорода и металла соединяются с кислотообразующим элементом через атомы кислорода.

3. Атомы элементов, у которых стехиометрическая валентность в соединении совпадает с электронной валентностью, не соединяются между собой, т.е. не образуют гомоцепей.

 

Пример 19. Изобразить структурные формулы a) CrO3; б) Al2S3, в) K2SO4.

Решение. Определяем стехиометрические валентности атомов: V(K) = 1; V(S) = 6; V(O) = 2. Изображаем структурную формулу, пользуясь правилами 1-3:

При изображении структурных формул солей можно исходить из соответствующих формул кислот, заменяя в них атомы водорода на атомы металла с соблюдением правила валентности, т.е. один атом водорода заменяется одновалентным металлом, два - двухвалентным, три - трехвалентным и т.д. Например, карбонат кальция (CaCO3) – это средняя соль угольной кислоты h3CO3, поэтому структурную формулу этой соли можно представить так:

 

Н-О О

С=О Са С=О.

Н-О О

 

Пример 20.Изобразите графические формулы кислой соли гидросульфата натрия и основной соли карбоната гидроксожелеза (III).

Решение.При составлении графических формул солей нужно отчетливо представлять себе графические формулы кислотных и основных остатков. Кислую соль (NaHSO4) можно представить как продукт замещения одного атома водорода в серной кислоте на атом натрия:

 

H-О O H-O O

S S

H-О O Na-O O .

 

Основную соль (FeOHCO3) можно представить как продукт частичного замещения гидроксогрупп в основании Fe(OH)3 на кислотный остаток угольной кислоты:

 

О ¾ H H-O

Fe ¾ O ¾ H ; C = O ;

O ¾ H H-O

 

О

H – O – Fe C = O ;

O

 

 

Вприведенных примерах углы между связями взяты произвольно. Однако они также могут быть точно указаны и изображены.

Эти правила не распространяются на соединения, в которых электронная и стехиометрическая валентность какого-либо элемента различны, например в пероксо- и персульфо-соединениях:

 

K ¾ S K ¾ O

K2S2: ½ K2O2: ½

K ¾ S K ¾ O

 

К такимже соединениям относятся и некоторые кислоты, в которых часть атомов водорода соединяется не с атомами кислорода, а с атомом кислотообразующего элемента непосредственно. Рассмотрим три кислоты., образуемые фофсфором: 1) форфорную, 1) фосфористую и 3) фосфорноватистую.

1. Химическая формула , структурная

 

2. Химическая формула , структурная

 

3. Химическая формула , структурная

 

Похожие статьи:

poznayka.org