К химической символики относят символы химических элементов, химические формулы и уравнения.
Символы химических элементов состоят из одной или двух букв латинского алфавита с числа тех, которые входят в состав латинского названия элемента. Большинство названий и, соответственно, символов химических элементов сложились исторически и присваивались первооткрывателями этих элементов. В последнее время в Периодической системе можно встретить такие символы, как Unn . Подобные символы присваивают недавно открытым элементам, для которых еще не утверждено название международным обществом фундаментальной и прикладной химии ( IUPAC ). Для таких элементов в названии и символе зашифровывают порядковый номер элемента на основании латинского названия цифр. Например, элемент с порядковым номером 110 будет иметь название унуннілій (ун — 1, нил — 0) и символ Uun , а элемент с порядковым номером 118 — название унуноктий (ун — 1, окта — 8) и символ Uuo .
Химическими символами обозначают: химический элемент; простое вещество с атомной или металлической кристаллической решеткой ( Al , Fe , С, Si ); один атом химического элемента.
Химические формулы — это обозначение состава вещества с помощью знаков химических символов и индексов.
Индекс — это цифра, которую располагают справа внизу от символа химического элемента, он указывает на число атомов этого элемента в молекуле вещества.
Различают несколько видов химических формул (по рекомендациям IUPAC ): эмпирические, молекулярные, электронные, структурные и дисплейные.
Молекулярные формулы отражают качественный (из атомов каких элементов состоит вещество) и количественный состав молекулы вещества. Например, запись СО2 означает, что:
— в состав углекислого газа входят атомы элементов Углерода и Кислорода;
— одна молекула углекислого газа состоит из одного атома Углерода и двух атомов Кислорода.
Молекулярные формулы можно применять только для веществ молекулярного строения. У веществ ионной или атомной строения нельзя выделить отдельные молекулы, поэтому для них применяют эмпирические формулы.
Эмпирические формулы отражают качественный состав вещества и количественное соотношение между атомами элементов в веществе (стехиометрическое соотношение).
Эмпирические формулы применяют для веществ ионной или атомной строения, а также для отображения результатов элементного анализа вещества.
Например, натрий хлорид имеет ионное строение. Кристалл (надмолекула) натрий хлорида состоит из большого количества положительно заряженных ионов Натрия и отрицательно заряженных ионов Хлора. Причем в кристаллической решетке каждый ион Натрия окружен шестью ионами Хлора, а каждый ион Хлора окружен шестью ионами Натрия, поэтому отдельную частицу, которую можно назвать молекулой натрий хлорида, выделить невозможно. Однако в целом в кристалле соотношение между ионами Натрия и Хлора равно 1:1. Следовательно, надмолекулу натрий хлорида необходимо записать так: m . Но вместо этого удобнее пользоваться эмпирической формулой NaCl .
Эмпирические формулы используют также для отражения элементного анализа. Например, если по результатам анализа вещество состоит из атомов Углерода и Водорода с соотношением 1:1, то для этого вещества можно записать эмпирическую формулу СН. Однако без дополнительных данных сказать, что это за вещество, невозможно, ведь такая эмпирическая формула справедлива для ацетилена (молекулярная формула С2Н 2 ), бензену (молекулярная формула С6Н6), циклодекапентаену (С10Н10) и т.д. Или же эмпирическая формула СН2 характерна для всех этиленовых углеводородов (например, этилен С2Н4 или бутен С4Н8), а также и для всех циклоалканів (например, циклопропан С3Н6 или циклогексан С6Н12).
Электронные формулы схематично отражают механизм образования химических связей в молекулах. их записывают с помощью символов химических элементов и точек, которые обозначают электроны внешнего электронного уровня. Например:
Структурные формулы отражают порядок соединения атомов или групп атомов в молекулах. Чаще всего структурные формулы используют для изображения молекул органических веществ. Например:
В структурных формулах черточкой обозначают химическую связь, то есть одна общая электронная пара. Структурные формулы используют только для отображения соединения атомов, но не пространственного строения. Структурные формулы невозможно использовать для изображения ионных соединений, поскольку в них отсутствуют общие электронные пары. Структурными формулами пользуются для изображения молекул или групп атомов, в которых атомы связаны ковалентними связями.
Дисплейные формулы напоминают структурные формулы, однако в дисплейных формулах все связи обозначают черточкой. Кроме того, часто в дисплейных формулах отражают валентные углы между связями, поэтому с их помощью можно отображать пространственную строение молекул.
Химические уравнение — это условное изображение химической реакции с помощью химических символов, формул и коэффициентов.
Например, 2 Na O H + H 2 S → Na 2 S + 2 H 2 О.
Коэффициенты обозначают большой цифрой слева от формулы вещества. Коэффициент принадлежит формуле только того вещества, рядом с которой он стоит. Коэффициент показывает число отдельных атомов или молекул (или число молей вещества атомов или молекул), которые участвуют в химической реакции.
При записи уравнений химических реакций используют также следующие обозначения:
• символы → или = разделяют исходные вещества и продукты реакции;
• символ указывает на то, что исходные вещества находятся в стали химического равновесия с продуктами реакции;
• символ ↑ — вещество выделяется в виде газа с конденсированной системы (смеси твердых или жидких веществ);
• символ ↓ — вещество выпадает в осадок из раствора или смеси газов.
Иногда еще указывают агрегатное состояние исходных веществ и продуктов реакции или концентрацию раствора какой-либо исходного вещества: «тв» — твердое вещество, «г» — жидкость, «г» — газ, «конц» — концентрированный раствор, «решения» — разведенный раствор.
Уравнение химических реакций разделяют на:
молекулярные (для всех веществ записаны молекулярные или эмпирические формулы),
ионные (записывают только ионы, которые участвуют в реакции),
электронные и электронно-ионные уравнения напівреакцій (описывают процесс окисления или восстановления),
термохимические (в молекулярных уравнениях указывают тепловой эффект реакции).
Молекулярные уравнение реакции:
Соответствующие им ионные уравнения реакций:
В ионных и электронно-ионных уравнениях реакций указывают заряды ионов в растворах. При записи заряда ионов сначала записывают величину заряда (арабской цифрой), а потом знак заряда: 2-, 3+ и т.д.
Электронные уравнение напівреакцій для уравнения (2):
В электронных уравнениях реакции указывают степень окисления атомов элементов. При записи степени окисления сначала указывают знак, а затем значение степени окисления: -2, +5 и т.д.
Электронно-ионные уравнение напівреакцій для уравнения (3):
Также часто используют термохимические уравнения реакций. Это обычные уравнения, в которых указывают еще и тепловой эффект реакции, т.е. количество теплоты, которое поглощается или выделяется в результате реакции. Примеры термохимических уравнений реакций:
(эндотермический процесс), тепловой эффект реакции Q = -180,8 кдж/ моль;
(экзотермический процесс), тепловой эффект реакции Q = 95 кДж/ моль.
Уравнение химических реакций отражают количественные (мольные) соотношение веществ, вступают в реакцию и образуются в результате реакции. Поэтому иногда такие уравнения и коэффициенты в них называют стехиометрическими уравнениями и коэффициентами.
Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать
ХИМИ́ЧЕСКАЯ СИМВО́ЛИКА
В книжной версии
Том 34. Москва, 2017, стр. 58
Скопировать библиографическую ссылку:
ХИМИ́ЧЕСКАЯ СИМВО́ЛИКА, унифицированные обозначения (буквы, цифры, знаки) для записи информации о составе и строении разл. химич. объектов или процессов химич. взаимодействия. Включает сокращённые названия химич. элементов и изотопов; формулы химич. соединений, знаки разл. видов химич. связи и строения соединений (см. Химические формулы ); уравнения химич. реакций и знаки химич. взаимодействия (см. Химические уравнения ). Символы элементов, введённые в 1814 Й. Берцелиусом , в осн. сохранились до нашего времени и состоят из одной или двух букв лат. алфавита: напр., Н – Hydrogenium, водород; С – Carboneum, углерод; О – Oxygenium, кислород; Са – Calcium, кальций. Символы новых синтезированных химич. элементов временно обозначаются тремя буквами: Uuo – Ununoctium, унуноктий, элемент-118, эка-радон. Для обозначения изотопов химич. элементов вверху перед символом ставят массовое число (напр., 14 N, 238 U), снизу перед символом – порядковый номер элемента (напр., 11Na, 33As). Изотопы водорода обозначают особо: H – протий, D – дейтерий, Т – тритий. Для обозначения ионов после символа сверху ставят заряд (напр., Са 2+ ). В формулах соединений и некоторых простых веществ снизу после символа ставят число атомов (напр., H 2O, N 2).
Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать
АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ
Видео:Химические элементы и их символы. 7 класс.Скачать
ХИМИЧЕСКАЯ СИМВОЛИКА
Эволюция химических символов
Химическая символика — это своеобразный алфавит, с помощью которого записывают «слова» — формулы соединений и «фразы» — уравнения химических реакций, в той или иной мере отражающие реально происходящие процессы.
Еще в средневековье известные тогда химические элементы обозначали условными символами, такими же, какие использовали для обозначения небесных тел. Дело в том, что, по представлениям алхимиков, каждому из известных в то время элементов соответствовало свое небесное тело.
Элемент | Золото | Серебро | Железо | Медь | Ртуть | Свинец | Олово |
Небесное тело | Солнце | Луна | Марс | Венера | Меркурий | Сатурн | Юпитер |
Символ |
Безусловно, такие символы для обозначения химических элементов были не очень удобны. Более того, к 1800 году было известно около 34 химических элементов (правда, некоторые еще не были выделены как простые вещества, а были известны преимущественно в виде оксидов), и использование подобной символики стало невозможным.
Д. Дальтон предложил другие обозначения химических элементов, ниже приведены некоторые примеры этой символики:
Элемент | Водород | Азот | Углерод | Кислород | Сера | Фосфор | Железо | Медь | Свинец |
Символ |
Как видно из этих примеров, в некоторых случаях Дальтон использовал начальные буквы английских названий элементов (например: железо — Iron, медь — Copper, свинец — Lead), обведенные кружком.
Современные символы химических элементов были введены в 1813 г. Йенсом Якобом Берцелиусом. Элементы обозначаются начальными буквами их латинских названий. Например, кислород (Oxygenium) обозначается буквой О, сера (Sulfur) — буквой S, водород (Hydrogenium) — буквой Н. В тех случаях, когда названия нескольких элементов начинаются с одной и той же буквы, к первой букве добавляется еще одна из последующих. Так, углерод (Carboneum), имеет символ С, кальций (Calcium) — Са, медь (Cuprum) — Си и т. д. Символы и русские названия всех известных к настоящему времени элементов приведены в таблице периодической системы элементов.
Некоторые элементы (например, железо, золото, свинец) известны с глубокой древности, и их названия имеют историческое происхождение.
В основу названий элементов, открытых за последние 300 лет, были положены различные принципы: по минералу, из которого впервые был выделен этот элемент, например, бериллий (по названию минерала — берилла), по названию страны — родины первооткрывателя, например, германий (немецкий химик К. Винклер) в честь Германии, по некоторым свойствам, например, хлор (от греч. χλωροσ — зеленый), фосфор (от греч. φωσ — свет, φερω — несу). Искусственные элементы получили свои названия в честь известных ученых, например, менделевий, эйнштейний.
Современная химическая символика
Корни латинских названий некоторых элементов существенно отличаются от корней русских названий. Однако для составления названий соединений используются именно латинские корни. Поэтому для ряда элементов их следует запомнить:
Порядковый номер в таблице периодической системы | Символ | Русское название | Латинский корень |
1 | H | водород | гидр |
6 | С | углерод | карб |
7 | N | азот | нитр |
8 | О | кислород | окс |
14 | Si | кремний | силиц |
16 | S | сера | сульф, тио |
25 | Мn | марганец | манган |
26 | Fe | железо | ферр |
28 | Ni | никель | никкол |
29 | Сu | медь | купр |
33 | As | мышьяк | арс |
47 | Ag | серебро | аргент |
50 | Sn | олово | станн |
51 | Sb | сурьма | стиб |
79 | Au | золото | аур |
80 | Hg | ртуть | меркур |
82 | Pb | свинец | плюмб |
В химической литературе широко используются и групповые названия элементов.
Название группы элементов | Элементы группы |
Благородные газы | Не, Ne, Аг, Кг, Хе, Rn |
Галогены | F, Cl, Br, I |
Халькогены | O, S, Se, Те, Po |
Щелочные элементы | Li, Na, K, Rb, Cs, Fr |
Щелочноземельные элементы | Ca, Sr, Ba, Ra |
Лантаноиды | элементы с порядковыми номерами 57-71 (от La до Lu включительно) |
Актиноиды | элементы с порядковыми номерами 89-103 (от Ас до Lr включительно) |
Химические символы — не только сокращенные названия элементов: они выражают и определенные их количества (или массы), т.е. каждый символ обозначает или один атом элемента, или один моль его атомов, или массу элемента, равную (или пропорциональную) молярной массе этого элемента. Например, С означает или один атом углерода, или один моль атомов углерода, или 12 единиц массы (обычно 12 г) углерода.
Если символ химического элемента мысленно вписать в квадрат, то углы этого квадрата используют, при необходимости, для дополнительной информации:
массовое число изотопа | заряд иона |
Э | |
порядковый номер элемента (заряд ядра) | число атомов элемента в соединении |
Химические формулы веществ
С помощью химических символов элементов записывают химические формулы веществ. Например, формула серной кислоты H2S04 показывает, что молекула этого соединения состоит из двух атомов водорода, одного атома серы и четырех атомов кислорода.
Формулы веществ также указывают не только состав вещества, но и его количество и массу. Каждая формула изображает или одну молекулу вещества, или один моль вещества, или массу вещества, равную (или пропорциональную) его молярной массе. Например, Н2О обозначает или одну молекулу воды, или один моль воды, или 18 единиц массы (обычно 18 г) воды.
Простые вещества также обозначаются формулами, показывающими, из скольких атомов состоит его молекула. Например, формула водорода Н2. Если атомный состав молекулы простого вещества точно не известен или вещество состоит из молекул, содержащих различное число атомов, а также, если оно имеет не молекулярное, а атомное или металлическое строение, простое вещество обозначают символом элемента. Например, простое вещество фосфор обозначают формулой Р, поскольку в зависимости от условий фосфор может состоять из молекул с различным числом атомов или иметь полимерное строение.
Используя химические формулы, записывают уравнения химических реакций, например:
В левую часть уравнения записывают вещества, вступающие в химическую реакцию (исходные вещества), а в правую — вещества, образующиеся в результате реакции (продукты реакции), причем число атомов каждого элемента в левой части уравнения должно быть равно числу атомов этого элемента в правой части (закон сохранения массы веществ).
Формулу вещества устанавливают на основании результатов его анализа. Например, согласно данным анализа, глюкоза содержит 40,00% (масс.) углерода, 6,72% (масс.) водорода и 53,28% (масс.) кислорода. Следовательно, массы углерода, водорода и кислорода относятся друг к другу как 40,00 : 6,72 : 53,28. Обозначим искомую формулу глюкозы СxНу0z, где х, у и z — числа атомов углерода, водорода и кислорода в молекуле. Массы атомов этих элементов соответственно равны 12,01;1,01 и 16,00 а.е.м. Поэтому в составе молекулы глюкозы находится 12,01x а.е.м. углерода, 1,01y а.е.м. водорода и 16,00z а.е.м. кислорода. Отношение этих масс равно 12,01х : 1,01y : 16,00z. Следовательно,
Согласно свойствам пропорции:
Следовательно, в молекуле глюкозы на один атом углерода приходится два атома водорода и один атом кислорода. Этому условию удовлетворяют формулы СН2О; С2Н4О2; С3Н8О3 и т. д. Первая из этих формул — СН2О — называется простейшей или эмпирической формулой; ей отвечает молекулярная масса 30,02. Для того чтобы узнать истинную или молекулярную формулу, необходимо знать молекулярную массу данного вещества. Глюкоза при нагревании разрушается, не переходя в газ. Eё молекулярная масса равна 180. Из сопоставления этой молекулярной массы с молекулярной массой, отвечающей простейшей формуле, ясно, что глюкозе отвечает формула С6Н12О6.
Виды химических формул
Любая химическая формула — это условная запись, которая несет определенную информацию о данном веществе, и в зависимости от того, какую информацию хотят сообщить, пользуются различными формулами.
🔍 Видео
Химическая связь. Формулы Льюиса. 8 класс.Скачать
Химические формулы. 7 класс.Скачать
Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать
Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать
Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Структурные формулы вещества. Правила построения структурных формул.Скачать
ВАЛЕНТНОСТЬ. Графические формулы веществ | Химия | TutorOnlineСкачать
Химическая формула вещества.Скачать
Химическая формула вещества. Видеоурок по химии 8 классСкачать
Химические уравнения. Урок 15. Химия 7 классСкачать
Химические символы знакиСкачать
Химия 9 класс — Как определять Степень Окисления?Скачать
Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать
Как строить структурные формулы быстро, как ФЛЭШ — Мое полное РуководствоСкачать
8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать
Формулы и химические уравненияСкачать