تم إدخال الرموز الحديثة للعناصر الكيميائية في العلوم في عام 1813 على يد ج. بيرسيليوس. ووفقا لاقتراحه، يتم تحديد العناصر بالأحرف الأولى من أسمائها اللاتينية. على سبيل المثال، يُشار إلى الأكسجين (Oxygenium) بالحرف O، والكبريت (Sulfur) بالحرف S، والهيدروجين (Hydrogenium) بالحرف H. وفي الحالات التي تبدأ فيها أسماء العناصر بنفس الحرف، يُشار إلى حرف آخر يضاف إلى الحرف الأول. وبالتالي، فإن الكربون (Carboneum) له الرمز C، والكالسيوم (الكالسيوم) - Ca، والنحاس (Cuprum) - Cu.
الرموز الكيميائية ليست مجرد أسماء مختصرة للعناصر: فهي تعبر أيضًا عن كميات (أو كتل) معينة، أي: يمثل كل رمز إما ذرة واحدة من العنصر، أو مول واحد من ذراته، أو كتلة العنصر تساوي (أو تتناسب مع) الكتلة المولية لذلك العنصر. على سبيل المثال، C يعني إما ذرة كربون واحدة، أو مول واحد من ذرات الكربون، أو 12 وحدة كتلة (عادة 12 جم) من الكربون.
لا تشير صيغ المواد أيضًا إلى تكوين المادة فحسب، بل تشير أيضًا إلى كميتها وكتلتها. تمثل كل صيغة إما جزيءًا واحدًا من المادة، أو مولًا واحدًا من المادة، أو كتلة من المادة تساوي (أو تتناسب مع) كتلتها المولية. على سبيل المثال، يمثل H2O إما جزيء واحد من الماء، أو مول واحد من الماء، أو 18 وحدة كتلة (عادة (18 جم) من الماء.
يتم تحديد المواد البسيطة أيضًا من خلال صيغ توضح عدد الذرات التي يتكون منها جزيء مادة بسيطة: على سبيل المثال، صيغة الهيدروجين H 2. إذا كان التركيب الذري لجزيء مادة بسيطة غير معروف بدقة أو كانت المادة تتكون من جزيئات تحتوي على عدد مختلف من الذرات، وكذلك إذا كان لها تركيب ذري أو معدني وليس تركيب جزيئي، يتم تسمية المادة البسيطة بـ رمز العنصر . على سبيل المثال، تتم الإشارة إلى مادة الفوسفور البسيطة بالصيغة P، حيث يمكن أن يتكون الفسفور، حسب الظروف، من جزيئات ذات عدد مختلف من الذرات أو لها بنية بوليمر.
يتم تحديد صيغة المادة بناءً على نتائج التحليل. على سبيل المثال، وفقًا للتحليل، يحتوي الجلوكوز على 40% (وزنًا) كربون، و6.72% (وزنًا) هيدروجين، و53.28% (وزنًا) أكسجين. وبالتالي فإن نسبة كتل الكربون والهيدروجين والأكسجين هي 40:6.72:53.28. دعونا نشير إلى الصيغة المطلوبة للجلوكوز C x H y O z، حيث x وy وz هي أعداد ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين في الجزيء. كتل ذرات هذه العناصر تساوي على التوالي 12.01؛ 1.01 و 16.00 آمو لذلك، يحتوي جزيء الجلوكوز على 12.01x amu. الكربون، 1.01u الاتحاد الأفريقي الهيدروجين و 16.00zа.u.m. الأكسجين. نسبة هذه الكتل هي 12.01x: 1.01y: 16.00z. لكننا وجدنا بالفعل هذه العلاقة بناءً على بيانات تحليل الجلوكوز. لذلك:
12.01x: 1.01y: 16.00z = 40:6.72:53.28.
وفقا لخصائص النسبة:
س: ص: ض = 40/12.01:6.72/1.01:53.28/16.00
أو x:y:z = 3.33:6.65:3.33 = 1:2:1.
لذلك، يوجد في جزيء الجلوكوز ذرتان هيدروجين وذرة أكسجين واحدة لكل ذرة كربون. يتم استيفاء هذا الشرط من خلال الصيغ CH 2 O، C 2 H 4 O 2، C 3 H 6 O 3، إلخ. أول هذه الصيغ - CH 2 O - تسمى الصيغة الأبسط أو التجريبية؛ يبلغ وزنه الجزيئي 30.02. من أجل معرفة الصيغة الحقيقية أو الجزيئية، من الضروري معرفة الكتلة الجزيئية لمادة معينة. عند تسخينه، يتم تدمير الجلوكوز دون أن يتحول إلى غاز. لكن يمكن تحديد وزنه الجزيئي بطرق أخرى: فهو يساوي 180. ومن مقارنة هذا الوزن الجزيئي مع الوزن الجزيئي المطابق لأبسط صيغة، يتضح أن الصيغة C 6 H 12 O 6 تقابل الجلوكوز.
وبالتالي فإن الصيغة الكيميائية هي صورة لتركيب المادة باستخدام رموز العناصر الكيميائية والمؤشرات الرقمية وبعض العلامات الأخرى. يتم تمييز الأنواع التالية من الصيغ:
— أبسط والتي يتم الحصول عليها تجريبياً عن طريق تحديد نسبة العناصر الكيميائية في الجزيء واستخدام قيم كتلها الذرية النسبية (انظر المثال أعلاه)؛
— جزيئي والتي يمكن الحصول عليها من خلال معرفة أبسط صيغة للمادة ووزنها الجزيئي (انظر المثال أعلاه)؛
— عاقِل ، عرض مجموعات الذرات المميزة لفئات العناصر الكيميائية (R-OH - الكحولات، R - COOH - الأحماض الكربوكسيلية، R - NH 2 - الأمينات الأولية، وما إلى ذلك)؛
— الهيكلية (الرسم البياني) ، يُظهر الترتيب النسبي للذرات في الجزيء (يمكن أن يكون ثنائي الأبعاد (في المستوى) أو ثلاثي الأبعاد (في الفضاء))؛
— إلكتروني، يعرض توزيع الإلكترونات عبر المدارات (مكتوب فقط للعناصر الكيميائية، وليس للجزيئات).
دعونا نلقي نظرة فاحصة على مثال جزيء الكحول الإيثيلي:
مثال 1
| يمارس | مع الاحتراق الكامل لمادة عضوية تحتوي على الأكسجين تزن 13.8 جم، تم الحصول على 26.4 جم من ثاني أكسيد الكربون و16.2 جم من الماء. أوجد الصيغة الجزيئية للمادة إذا كانت الكثافة النسبية لأبخرتها بالنسبة للهيدروجين تساوي 23. |
| حل | لنرسم مخططًا لتفاعل احتراق مركب عضوي، مع تحديد عدد ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين بالرموز "x" و"y" و"z" على التوالي: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. دعونا نحدد كتل العناصر التي تشكل هذه المادة. قيم الكتل الذرية النسبية مأخوذة من الجدول الدوري لـ D.I. تقريب مندليف إلى الأعداد الصحيحة: Ar(C) = 12 amu، Ar(H) = 1 amu، Ar(O) = 16 amu. م(C) = ن(C)×M(C) = n(CO 2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); دعونا نحسب الكتل المولية لثاني أكسيد الكربون والماء. وكما هو معروف فإن الكتلة المولية للجزيء تساوي مجموع الكتل الذرية النسبية للذرات التي يتكون منها الجزيء (M = Mr): M(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 جم/مول؛ M(H 2 O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 جم/مول. م(ج) = ×12 = 7.2 جم؛ م(ح) = 2 × 16.2 / 18 × 1 = 1.8 جم. m(O) = m(C x H y O z) - m(C) - m(H) = 13.8 - 7.2 - 1.8 = 4.8 جم. لنحدد الصيغة الكيميائية للمركب: x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); س:ص:ض = 7.2/12:1.8/1:4.8/16؛ س:ص:ض = 0.6: 1.8: 0.3 = 2: 6: 1. وهذا يعني أن أبسط صيغة للمركب هي C2H6O والكتلة المولية هي 46 جم/مول. يمكن تحديد الكتلة المولية للمادة العضوية باستخدام كثافة الهيدروجين: مادة M = M(H 2) × D(H 2) ؛ المادة M = 2 × 23 = 46 جم/مول. مادة M / M(C2H6O) = 46 / 46 = 1. وهذا يعني أن صيغة المركب العضوي ستكون C2H6O. |
| إجابة | C2H6O |
مثال 2
| يمارس | تبلغ نسبة كتلة الفوسفور في أحد أكاسيده 56.4%. كثافة بخار الأكسيد في الهواء 7.59. تحديد الصيغة الجزيئية للأكسيد. |
| حل | يتم حساب الجزء الكتلي للعنصر X في جزيء التركيب NX باستخدام الصيغة التالية: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. دعونا نحسب الجزء الكتلي للأكسجين في المركب: ω(O) = 100% - ω(P) = 100% - 56.4% = 43.6%. دعونا نشير إلى عدد مولات العناصر الموجودة في المركب بـ "x" (الفوسفور)، "y" (الأكسجين). بعد ذلك، ستبدو النسبة المولية على النحو التالي (يتم تقريب قيم الكتل الذرية النسبية المأخوذة من الجدول الدوري لـ D.I. Mendeleev إلى أعداد صحيحة): x:y = ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O); س:ص = 56.4/31: 43.6/16؛ س:ص = 1.82:2.725 = 1:1.5 = 2:3. وهذا يعني أن أبسط صيغة لدمج الفوسفور مع الأكسجين ستكون P2O3 والكتلة المولية 94 جم/مول. يمكن تحديد الكتلة المولية للمادة العضوية باستخدام كثافة الهواء: المادة M = الهواء M × الهواء D؛ المادة M = 29 × 7.59 = 220 جم/مول. للعثور على الصيغة الحقيقية للمركب العضوي، نجد نسبة الكتل المولية الناتجة: مادة M / M(P2O3) = 220 / 94 = 2. وهذا يعني أن مؤشرات ذرات الفوسفور والأكسجين يجب أن تكون أعلى مرتين، أي. صيغة المادة ستكون P 4 O 6. |
| إجابة | P4O6 |
العديد من المفاهيم والصيغ الأساسية.
جميع المواد لها كتلة وكثافة وحجم مختلفة. يمكن لقطعة معدنية من عنصر واحد أن تزن عدة مرات أكثر من قطعة بنفس الحجم من معدن آخر.
خلد(عدد الشامات)
تعيين: خلد، دولي: مول- وحدة قياس كمية المادة. يتوافق مع كمية المادة التي تحتوي عليها لا.الجسيمات (الجزيئات، الذرات، الأيونات) لذلك تم إدخال كمية عالمية - عدد الشامات.العبارة التي يتم مواجهتها بشكل متكرر في المهام هي "تم استلام... مول المادة"
لا.= 6.02 1023
لا.- رقم أفوجادرو. وأيضا "الرقم بالاتفاق". كم عدد الذرات الموجودة في رأس قلم الرصاص؟ حوالي ألف. ليس من المناسب العمل بهذه الكميات. ولذلك، اتفق الكيميائيون والفيزيائيون في جميع أنحاء العالم - دعونا نحدد 6.02 × 1023 جسيمًا (ذرات، جزيئات، أيونات) على أنها 1 مول مواد.
1 مول = 6.021023 جسيم
كانت هذه أول الصيغ الأساسية لحل المشكلات.
الكتلة المولية للمادة
الكتلة الموليةالمادة هي كتلة واحد مول من المادة.
تمت الإشارة إليه مع السيد. تم العثور عليه وفقًا للجدول الدوري - فهو ببساطة مجموع الكتل الذرية للمادة.
على سبيل المثال، لدينا حمض الكبريتيك - H2SO4. دعونا نحسب الكتلة المولية للمادة: الكتلة الذرية H = 1، S-32، O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 جم\مول.
الصيغة الثانية الضرورية لحل المشاكل هي
صيغة كتلة المادة:
أي أنه للعثور على كتلة المادة، عليك معرفة عدد الشامات (ن)، ونجد الكتلة المولية من الجدول الدوري.
قانون حفظ الكتلة -إن كتلة المواد التي تدخل في التفاعل الكيميائي تساوي دائمًا كتلة المواد الناتجة.
إذا عرفنا كتلة (كتل) المواد المتفاعلة، فيمكننا العثور على كتلة (كتل) منتجات هذا التفاعل. والعكس صحيح.
الصيغة الثالثة لحل مسائل الكيمياء هي
حجم المادة:
عذرًا، هذه الصورة لا تتوافق مع إرشاداتنا. لمواصلة النشر، يرجى حذف الصورة أو تحميل صورة أخرى.من أين أتى الرقم 22.4؟ من قانون أفوجادرو:
تحتوي الحجوم المتساوية من الغازات المختلفة المأخوذة عند نفس درجة الحرارة والضغط على نفس عدد الجزيئات.
وفقًا لقانون أفوجادرو، فإن 1 مول من الغاز المثالي في الظروف العادية (ns) له نفس الحجم جهاز افتراضي= 22.413 996(39) لتر
وهذا يعني أنه إذا تم إعطاؤنا ظروفًا طبيعية في المشكلة، فمن خلال معرفة عدد الشامات (ن)، يمكننا العثور على حجم المادة.
لذا، الصيغ الأساسية لحل المشاكلفي الكيمياء
رقم أفوجادرولا.
6.02 1023 جسيمات
كمية المادةن (مول)
ن=V\22.4 (لتر\مول)
كتلة المادةم (ز)
حجم المادة V(ل)
V=n 22.4 (لتر\مول)
عذرًا، هذه الصورة لا تتوافق مع إرشاداتنا. لمواصلة النشر، يرجى حذف الصورة أو تحميل صورة أخرى.هذه هي الصيغ. في كثير من الأحيان، لحل المشكلات، تحتاج أولاً إلى كتابة معادلة التفاعل و(مطلوب!) ترتيب المعاملات - حيث تحدد نسبتها نسبة الشامات في العملية.
الكلمات المفتاحية: الكيمياء الصف الثامن. جميع الصيغ والتعاريف، رموز الكميات الفيزيائية، وحدات القياس، بادئات تسمية وحدات القياس، العلاقات بين الوحدات، الصيغ الكيميائية، التعاريف الأساسية، باختصار، الجداول، الرسوم البيانية.
| الكمية المادية | تعيين | وحدة |
| وقت | ر | مع |
| ضغط | ص | باسكال، كيلو باسكال |
| كمية المادة | ν | خلد |
| كتلة المادة | م | كجم، ز |
| جزء الشامل | ω | بلا أبعاد |
| الكتلة المولية | م | كجم / مول، جم / مول |
| الحجم المولي | Vn | م 3 / مول، لتر / مول |
| حجم المادة | الخامس | م 3، ل |
| جزء الحجم | بلا أبعاد | |
| الكتلة الذرية النسبية | أ ص | بلا أبعاد |
| السيد | بلا أبعاد | |
| الكثافة النسبية للغاز أ إلى الغاز ب | دب (أ) | بلا أبعاد |
| كثافة المادة | ر | كجم/م3، جم/سم3، جم/مل |
| ثابت أفوجادرو | ن أ | 1/مول |
| درجة الحرارة المطلقة | ت | ك (كلفن) |
| درجة الحرارة في مئوية | ر | درجة مئوية (درجة مئوية) |
| التأثير الحراري للتفاعل الكيميائي | س | كيلوجول / مول |
التدريس الذري الجزيئي
1. هناك مواد ذات بنية جزيئية وغير جزيئية.
2. توجد فجوات بين الجزيئات يعتمد حجمها على حالة تجمع المادة ودرجة الحرارة.
3. الجزيئات في حركة مستمرة.
4. تتكون الجزيئات من ذرات.
6. تتميز الذرات بكتلة وحجم معينين.
أثناء الظواهر الفيزيائية، يتم الحفاظ على الجزيئات، أثناء الظواهر الكيميائية، كقاعدة عامة، يتم تدميرها. يتم إعادة ترتيب الذرات أثناء الظواهر الكيميائية، لتشكل جزيئات من مواد جديدة.
قانون التركيب الثابت للمادة
كل مادة نقية كيميائيا ذات بنية جزيئية، بغض النظر عن طريقة تحضيرها، لها تركيبة نوعية وكمية ثابتة.
التكافؤ
التكافؤ هو خاصية ذرة عنصر كيميائي لربط أو استبدال عدد معين من ذرات عنصر آخر.
تفاعل كيميائي
التفاعل الكيميائي هو ظاهرة تتشكل نتيجة لها مواد أخرى من مادة واحدة. المواد المتفاعلة هي المواد التي تدخل في التفاعل الكيميائي. منتجات التفاعل هي مواد تتكون نتيجة للتفاعل.
علامات التفاعلات الكيميائية:
1. إطلاق الحرارة (الضوء).
2. تغير اللون.
3. ظهور الرائحة.
4. تكوين الرواسب.
5. إطلاق الغاز.
