Химическая формула — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Хими́ческая фо́рмула — условное обозначение химического состава и структуры соединений с помощью символов химических элементов, числовых и вспомогательных знаков (скобок, тире и т. п.). Химические формулы являются составной частью языка химии, на их основе составляются схемы и уравнения химических реакций, а также химическая классификация и номенклатура веществ^[1]. Одним из первых начал использовать их русский химик А. А. Иовский.

Химическая формула может обозначать или отражать^[1]:

Например, формула HNO₃ обозначает:

• 1 молекулу азотной кислоты или 1 моль азотной кислоты;
• качественный состав: молекула азотной кислоты состоит из водорода, азота и кислорода;
• количественный состав: в состав молекулы азотной кислоты входят один атом водорода, один атом азота и три атома кислорода.

В настоящее время различают следующие виды химических формул:

• Простейшая формула. Может быть получена опытным путём через определение соотношения химических элементов в веществе с применением значений атомной массы элементов. Так, простейшая формула воды будет H₂O, а простейшая формула бензола CH (в отличие от C₆H₆ — истинной, см. далее). Атомы в формулах обозначаются знаками химических элементов, а относительное их количество — числами в формате нижних индексов.^[2]
• Истинная формула. Молекулярная формула^[3] — может быть получена, если известна молекулярная масса^[3] вещества. Истинная формула воды Н₂О, что совпадает с простейшей. Истинная формула бензола С₆
  Н₆, что отличается от простейшей. Истинные формулы также называют брутто-формулами. Они отражают состав, но не структуру молекул вещества. Истинная формула показывает точное количество атомов каждого элемента в одной молекуле. Этому количеству отвечает [нижний] индекс — маленькая цифра после символа соответствующего элемента. Если индекс равен 1, то есть в молекуле присутствует только один атом данного элемента, то такой индекс не указывают.
• Рациональная формула. В рациональных формулах выделяются группы атомов, характерные для классов химических соединений. Например, для спиртов выделяется группа -ОН. При записи рациональной формулы такие группы атомов заключаются в круглые скобки (ОН). Количество повторяющихся групп обозначаются числами в формате нижних индексов, которые ставятся сразу за закрывающей скобкой. Квадратные скобки применяются для отражения структуры комплексных соединений. Например, К ₄[Co(CN)₆]^[4] — гексацианокобальтат калия. Рациональные формулы часто встречаются в полуразвернутом виде, когда часть одинаковых атомов показывается по отдельности для лучшего отражения строения молекулы вещества.
• Формула  Маркуша представляют собой формулу, в которой  выделяется активное ядро и некоторое количество вариантов заместителей, объединяемых в группу альтернативных структур. Она является удобным способом обозначения химических структур в обобщенном виде. Формула относится к описанию целого класса веществ. Использование «широких» формул Маркуша в химических патентах приводит к массе проблем и дискуссий.
• Эмпирическая формула. Разные авторы могут использовать этот термин для обозначения простейшей^[5], истинной или рациональной^[6] формулы.
• Структурная формула. В графическом виде показывает взаимное расположение атомов в молекуле. Химические связи между атомами обозначаются линиями (чёрточками). Различают двумерные (2D) и трёхмерные (3D) формулы. Двумерные представляют собой отражение структуры вещества на плоскости (также скелетная формула — попытки приблизить 3D-структуру на 2D-плоскости). Трёхмерные [пространственные модели] позволяют наиболее близко к теоретическим моделям строения вещества представлять его состав, и, зачастую (но не всегда), более полное (истинное) взаимное расположение атомов, угол связи и расстояния между атомами.

Например, для этанола:

• Простейшая формула: С₂Н₆О
• Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: С₂Н₆О
• Рациональная формула: С₂Н₅ОН
• Рациональная формула в полуразвернутом виде: СН₃СН₂ОН
• Структурная формула (2D):

      Н Н
      │ │
    Н—С—С—О—Н
      │ │
      Н Н

• Структурная формула (3D):

Вариант 1:

Вариант 2:

Простейшей формуле С₂Н₆О в равной мере может соответствовать и диметиловый эфир (рациональная формула; структурная изомерия): СН₃—О—СН₃.

Существуют и другие способы записи химических формул. Новые способы появились в конце 1980-х с развитием персональной компьютерной техники (SMILES, WLN, ROSDAL, SLN и др.). В персональных компьютерах для работы с химическими формулами также используются специальные программные средства, называемые молекулярными редакторами.

1. ↑ ^{1 2} Основные понятия химии
2. ↑ Различают эмпирическую и истинную формулы. Эмпирическая формула выражает простейшую формулу вещества (химического соединения), которую устанавливают путём элементного анализа. Так, анализ показывает, что простейшая, или эмпирическая, формула некоторого соединения соответствует CH. Истинная формула показывает, какое количество таких простейших групп CH содержится в молекуле. Представим истинную формулу в виде (CH)_x, тогда при значении x = 2 имеем ацетилен C₂H₂, при x= 6 — бензол C₆H₆.
3. ↑ ^{1 2} Строго говоря, нельзя употреблять термины «молекулярная формула» и «молекулярная масса» соли, поскольку в солях нет молекул, а имеются только упорядоченные решётки, состоящие из ионов. Ни один из ионов натрия [катион] в структуре хлорида натрия не «принадлежит» какому-либо конкретному хлорид-иону [аниону]. Правильно говорить о химической формуле соли & соответствующей ей формульной массе. Поскольку химическая формула (истинная) хлорида натрия — NaCl, формульная масса хлорида натрия определяется как сумма атомных масс одного атома натрия и одного атома хлора: 1 атом натрия: 22,990 а. е. м.
   1 атом хлора: 35,453 а. е. м.
   ———————————
   Итого: 58,443 а. е. м.
   Принято называть эту величину «молекулярной массой» хлорида натрия, и не возникает никаких недоразумений, если ясно отдавать себе отчёт, какую структуру имеет соль. Моль хлорида натрия имеет массу 58,443 г. В нём содержится 6,022·10²³ ионов натрия и 6,022·10²³ хлорид-ионов. Хотя они и не объединены попарно в молекулы, соотношение между числом тех и других ионов точно 1 : 1.
4. ↑ Формулы соединений ионного типа [и/или в предположении что они ионны — полярные ковалентные (промежуточные ионно-ковалентные)] выражают лишь простейшее соотношение между ионами (катионами и анионами). Так, кристалл поваренной соли NaCl состоит из ионов Na⁺ и Cl⁻, находящихся в соотношении 1:1, что обеспечивает электронейтральность соединения в целом. Рассуждая аналогично, отмечаем, что кристаллы CaF₂ состоят из Ca²⁺ и F⁻ в соотношении 1:2. Таким же образом К₄[Co(CN)₆] состоит из катионов К⁺ и [комплексных координационных] анионов Co(CN)₆⁴⁻ в соотношении 4:1 (хотя данное соединение имеет более сложное координационно-комплексное кристаллическое строение). Аналогичным образом пирит FeS ₂ содержит катионы Fe²⁺ и анионы S₂²⁻ в соотношении 1:1 (сульфид-анионов S²⁻ оно не имеет; атомы серы в персульфид-анионе связаны относительно прочной ковалентной [неполярной ковалентной] связью).
   В соединениях подобного типа нельзя обнаружить отдельные молекулы NaCl и CaF₂, и поэтому эти формулы указывают лишь на соотношение катионов и анионов, из которых состоят эти вещества (хим. соединения).
5. ↑ М. А. Федоровская. Формула химическая // Химическая энциклопедия в 5 т.. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 123. — 783 с.
6. ↑ Справочник химика. — Л.: Химия, 1971. — Т. II. — С. 397. — 1168 с. — 20 000 экз.

Формула Воды структурная химическая

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: H₂O

Химический состав Воды

Символ	Элемент	Атомный вес	Число атомов	Процент массы
H	Водород	1,008	2	11,2%
O	Кислород	15,999	1	88,8%

Молекулярная масса: 18,015

Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой H₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях). Составляет приблизительно около 0,05 % массы Земли.

Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).

Вода при нормальных условиях находится в жидком состоянии, тогда как аналогичные водородные соединения других элементов являются газами (H₂S, CH₄, HF). Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45° (104°27′). Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды обладает большим дипольным моментом (p = 1,84 Д, уступает только синильной кислоте). Каждая молекула воды образует до четырёх водородных связей — две из них образует атом кислорода и две — атомы водорода. Количество водородных связей и их разветвлённая структура определяют высокую температуру кипения воды и её удельную теплоту парообразования. Если бы не было водородных связей, вода, на основании места кислорода в таблице Менделеева и температур кипения гидридов аналогичных кислороду элементов (серы, селена, теллура), кипела бы при −80 °С, а замерзала при −100 °С.

При переходе в твёрдое состояние молекулы воды упорядочиваются, при этом объёмы пустот между молекулами увеличиваются, и общая плотность воды падает, что и объясняет меньшую плотность (больший объём) воды в фазе льда. При испарении, напротив, все водородные связи рвутся. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Помимо большой удельной теплоёмкости, вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (333,55 кДж/кг при 0 °C) и парообразования (2250 кДж/кг).

Формула воды в химии

Химическая и структурная формула воды

Химическая формула: Н₂O

Структурная формула:

Молярная масса: 18,01528 г/моль.

Альтернативные названия: оксид водорода, гидроксид водорода, гидроксильная кислота, монооксид дигидрогена, оксидан, дигидромонооксид.

В молекуле воды атом кислорода находится в состоянии sp³–гибридизации, поскольку в образовании гибридных орбиталей участвуют не только валентные электроны, но и неподеленные электронные пары. Гибридные орбитали направлены к вершинам тетраэдра:

Вследствие большой разницы электроотрицательностей кислорода и водорода связи в молекуле сильно поляризованы, и происходит смещение электрон ной плотности в сторону кислорода. Молекула воды обладает большим дипольным моментом, поскольку полярные связи расположены несимметрично.

С сильной поляризацией связи О – Н связано образование водородных связей между молекулами воды. Каждая молекула воды может образовывать до четырёх водородных связей – две из них образует атом кислорода, а еще две – атомы водорода:

Образование водородных связей определяет более высокую температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение воды по сравнению с гидридами аналогов (серы селена и теллура).

Изотопные модификации воды

В зависимости от типа изотопов водорода, входящих в состав молекулы, выделяют следующие изотопные модификации воды:

Название	Формула
Легкая вода (основной компонент природной воды)	H2O
Тяжёлая вода (дейтериевая)	D2O
Сверхтяжёлая вода (тритиевая)	T2O
Тритий-дейтериевая вода	TDO
Тритий-протиевая вода	THO
Дейтерий-протиевая вода	DHO

С учетом того, что у кислорода три стабильных изотопа (¹⁶O, ¹⁷O и ¹⁸O), можно составить 18 формул молекул воды, различающихся изотопным составом. Как правило, природная вода содержит все эти разновидности молекул.

Примеры решения задач по теме «формула воды»

Открыт химический состав воды

Генри Кавендиш.

Воду определённо можно назвать одним из самых легкодоступных химических веществ. Означает ли это, что её свойства стали известны учёным раньше, чем характеристики других, куда более редких соединений? Как ни странно, нет. В течение долгого времени вода вообще считалась простым веществом, поскольку известные на тот момент способы разложения химических соединений не позволяли разложить молекулу H₂O на составляющие. Да и стабильность, присущая воде, подтверждала эту гипотезу.

Состав воды был открыт почти случайно. В 1783 г. британский химик Генри Кавендиш (Henry Cavendish) проводил опыты с так называемым «жизненным воздухом» или кислородом. В процессе эксперимента Кавендиш смешал один объём «жизненного воздуха» с двумя объёмами «горючего воздуха» (водорода). После того, как через смесь был пропущен электрический разряд, содержимое колбы вспыхнуло, а на стенках появились капельки жидкости. Изучив эти капли, Кавендиш обнаружил, что это чистая вода.

Учёный крайне удивился — судя по результатам опыта, вода, гасящая огонь, сама образовывалась… из пламени. А формула проведённой Кавендишем реакции выглядела так:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + 136,74 ккал.

Сейчас эта реакция известна каждому школьнику, но в XVIII веке открытие Кавендиша стало революционным.

Опытами британского коллеги заинтересовали известного французского химика Антуана Лавуазье (Antoine de Lavoisier). Он воспроизвёл эксперименты Кавендиша, а затем ознакомил членов Французской академии наук с результатами своих трудов. Название доклада Лавуазье для современного читателя звучит немного забавно — выступление называлось «О природе воды и экспериментах, по-видимому, подтверждающих, что это вещество не является, строго говоря, элементом, а может быть разложено и образовано вновь». Однако предосторожности оказались не напрасными. Доклад Лавуазье подвергли жёсткой критике, поскольку он противоречил господствовавшим в то время в научной среде теориям. А вспомнили об этих наработках лишь спустя 2 года, когда воздухоплавателям понадобился газообразный водород в больших количествах — его Лавуазье с коллегами и стали добывать из воды при помощи реакции с обычным железом.

Формула воды — интернет энциклопедия для студентов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Вода (оксид водорода) представляет собой бинарное неорганическое соединение.

Химическая и структурная формула воды

Структурная формула:

Химическая и структурная формула воды

Молярная масса: 18,01528 г / моль.

Альтернативные названия: оксид водорода, гидроокись водорода, гидроксикислота, двуокись водорода, оксидан, оксид дигидромона.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии sp3-гибридизации, поскольку в образовании гибридных орбиталей участвует не только валентные электроны, но и одиночные электронные пары. Гибридные орбитали направлены на вершины тетраэдра:

Из-за большой разницы в электроотрицательности кислорода и водорода связи в молекуле сильно поляризованы, а электронная плотность сдвигается к кислороду. Молекула воды имеет большой дипольный момент, поскольку полярные связи асимметричны.

Образование водородных связей между молекулами воды связано с сильной поляризацией O-H-связи. Каждая молекула воды может образовывать до четырех водородных связей — два из них образуют атом кислорода, а еще два — атомы водорода:

Образование водородных связей определяет более высокую температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение воды по сравнению с гидридами аналогов (селен и серу теллура).

Изотопная модификация воды

В зависимости от типа изотопов водорода, которые составляют молекулу, выделяются следующие изотопные модификации воды:

\(\ \begin{array}{|c|c|} \hline Название&Формула\\ \hline Легкая вода (основной компонент природной воды)& \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ \hline Тяжёлая вода (дейтериевая)& \mathrm{D}_{2} \mathrm{O}\\ \hline Сверхтяжёлая вода (тритиевая)& \mathrm{T}_{2} \mathrm{O}\\ \hline Тритий-дейтериевая вода&\mathrm{TDO}\\ \hline Тритий-протиевая вода&\mathrm{THO}\\ \hline Дейтерий-протиевая вода&\mathrm{DHO}\\ \hline \end{array} \)

Учитывая тот факт, что кислород имеет три стабильных изотопа \(\ ^{16} \mathrm{O},^{17} \mathrm{O} и n^{18} \mathrm{O} \) , можно сделать 18 формул молекул воды, отличающихся изотопным составом. Как правило, природная вода содержит все эти типы молекул.

Примеры решения проблем по «водной формуле»

ПРИМЕР 1

Задание

9 литров воды выливали в радиатор автомобиля и добавляли 2 литра метилового спирта с плотностью 0,8 г / мл. При какой минимальной температуре вы можете оставить автомобиль на открытом воздухе, не опасаясь, что вода в радиаторе замерзнет (криоскопическая постоянная воды составляет 1,86 K • кг / моль)?

Решение

Согласно закону Рауля понижение температуры кристаллизации разбавленных растворов неэлектролитов равно:

\(\ \Delta t_{c r}=K_{c r} \cdot C_{m}=\frac{K_{c r} \cdot m_{B} \cdot 1000}{m_{A} \cdot M_{B}} \) где: \(\ \Delta t_{c r} \) — понижение температуры замерзания раствора; \(\ \mathrm{KCR} \) — константа криоскопического растворителя; \(\ \mathrm{Cm} \) — мольная концентрация раствора; \(\ \mathrm{mB} \) — масса растворенного вещества; \(\ mA \) — масса растворителя; МБ — это молярная масса растворенного вещества.

Масса метилового спирта равна:

\(\ m\left(C H_{3} O H\right)=\rho \cdot V=0,8 \cdot 2000=1600 \)

Масса воды равна:

\(\ m\left(H_{2} O\right)=\rho \cdot V=1 \cdot 9000=9000 \)

Молярная масса метилового спирта составляет 32 г / моль

Рассчитайте изменение температуры замерзания:

\(\ \Delta t_{c r}=\frac{1,86 \cdot 1600 \cdot 1000}{900 \cdot 32}=10,3^{\circ} C \)

\(\ Tzam=0-\Delta t=-10,3 \)

Ответ

Автомобиль можно оставить на улице при температуре выше -10,3 ° C

ПРИМЕР 2

Задача

Сколько грамм \(\ \mathrm{Na} 2 \mathrm{SO} 4 \) • \(\ 10 \mathrm{H} 20 \) следует растворить в 250 г воды, чтобы получить раствор, содержащий 5% безводную соль?

Раствор

Молярная масса \(\ \mathrm{Na} 2504 \) равна:

\(\ M\left(N a_{2} S O_{4}\right)=142 \) г / моль

Молярная кристаллическая гидратная масса:

\(\ M\left(N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O\right)=322 \) г / моль

Обозначим количество (моль) растворенной соли в виде х.

Тогда масса решения будет равна:

\(\ m(p-p a)=m\left(N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O\right)+m\left(H_{2} O\right)=x \cdot 322+250 \)

Масса безводной соли в готовом растворе будет равна:

\(\ m\left(N a_{2} S O_{4}\right)=x \cdot 142 \)

Массовая доля сульфата натрия в растворе:

\(\ \omega=\frac{m\left(N a_{2} S O_{4}\right)}{m(\mathrm{p}-\mathrm{pa})}=\frac{142 \cdot \mathrm{x}}{322 \cdot \mathrm{x}+250} \cdot 100=5 \)

Отсюда \(\ \mathbf{x} \) будет равен:

\(\ 14200 x=5 \cdot(322 x+250) \)

\(\ 12590 x=1250 \)

\(\ x=0,0993 \) моль

Масса кристаллического гидрата будет равна:

\(\ m\left(N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O\right)=0,0993 \cdot 322=31,97=31.97 г. \)

Ответ

Масса \(\ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4} \cdot 10 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \) будет равна 31,97 г.

Формула молекулярная воды — Справочник химика 21

    Укажите молекулярные формулы водорода, хлора, кислорода, воды, метана, метанола, сероводорода и аммиака. [c.55]

    Полиэтиленоксиды ПЭО — воскоподобные термопластичные гомополимеры линейного строения с высокой молекулярной массой и имеют химическую формулу (—СНг—СНг—О) . Это продукты полимеризации окиси этилена с помощью различных катализаторов. ПЭО растворяются в воде и ароматических углеводородах. Основные недостатки ПЭО—их неустойчивость во времени и отсутствие эффекта дополнительного сопротивления, которым обладают полиакриламиды. Тем не менее такие ПЭО, как метас, комета и др., при определенных условиях могут быть использованы для повышения нефтеотдачи пластов. [c.109]

    Например, формула молекулы воды Н2О следовательно, ее молекулярный вес М= 1116= 18. Молекулярный вес серной кислоты, имеющей формулу НзЗО М=1-2-г32+16-4=98. [c.45]

    На каждую такую макромолекулу нейлона выделяется две молекулы Н2О. Из формулы нейлона видно, что произошло соединение адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Вместо групп КНз здесь имеются амидные группы КН и вместо кислотных групп СООН имеются группы СО, а из водородных атомов и гидроокислов образовалась вода. Молекулярный вес полученного нейлона составляет 20 ООО—30 ООО. [c.349]

    Наименование вещества Формула Молекулярная масса ij Плотность p, кг/м» ( I ) Растворимость в воде s, г/л (4) Стандартные параметры (5)  [c.472]

    Наименование вещества Формула Молекулярная масса д Плотность р, кг/м (1) Растворимость в воде 5, г/л (4) Стандартные параметры (5)  [c.481]

    Наименование вещества Формула Молекулярная масса ц Плотность р, кг/м (1) Растворимость в воде 8, г/л (4) Энтальпия ДМО Дж/моль Энтропия 8, Дж (мольК) Теплоемкость Ср Дж (мольК) [c.481]

    Принимая условно) удельный вес раствора равным единице, а теплоемкость раствора — равной теплоемкости воды, вычислить по формуле молекулярную теплоту растворения Q  [c.52]

    Государственные общесоюзные стандарты (ГОСТ) на красители составляются по следующему плану название красителя, эмпирическая формула, структурная формула, молекулярный вес, класс красителей, к которому относится данный краситель по химической структуре, группа красителей, к которой относится данный краситель по технической классификации, т-основная область применения красителя, прочность окрасок, спектрофотометрическая кривая, внешний вид, концентрация по отношению к типовому эталону в процентах оттенок, степень измельчения, содержание нерастворимых в воде примесей, правила приемки, методы испытаний, упаковка и маркировка. [c.30]

    В теоретических представлениях химиков разных школ первой половины XIX в. не было единства. Одни придерживались только атомистической теории (Дальтон, Берцелиус), другие (среди них и молодые русские химики) наряду с атомами признавали существование молекул и тем самым принимали гипотезу Авогадро — Ампера третьи, не видя преимуществ в воззрениях первых и вторых, ограничивались представлением о соединительных весах или эквивалентах (Дюма, Бертолле, Гей-Люссак). Нередко смешивались сами понятия атом и молекула, молекулярная масса, атомная масса и эквивалент. Вследствие этого состав одних и тех же соединений выражался разными формулами так, вода изображалась тремя формулами, а уксусная кислота имела 19 изображений. В связи с этим химики разных направлений порою переставали понимать друг друга. Таким образом, атомистическая теория, единодушно воспринятая химиками и обеспечившая успешное развитие химии в первой половине XIX в., к середине этого же столетия столкнулась с тяжелыми затруднениями. Особенно резко эти трудности ощущались в органической химии. Дюма предлагал даже отказаться от самого понятия об атомах, так как, по его мнению, оно превратилось в источник путаницы и стало тормозом в науке. [c.19]

    Подобные соображения, мало совместимые с основным принципом, принятым Кольбе, являются, на мой взгляд, главной причиной неприязненного отношения других химиков к его теоретическим воззрениям. Таким образом, формула НО (=9) воды и атом О =8 кислорода, которые Кольбе продолжает употреблять, лишают его формулы всякого сходства с типическими формулами Кекуле. В настоявшее время Кольбе, повидимому, принимает, что плотность пара веш еств есть критерий для определения их молекулярного значения и мы знаем, что среди тысяч молекул, таким образом определенных, нет ни одного достоверного случая суш ествования вещества, содержащего один эквивалент кислорода (8). Но если даже и не принимать во внимание этого, уже очень важного, обстоятельства, идеи, которые Кольбе высказывает относительно углерода и других многоатомных элементов, сами по себе достаточны, чтобы принять двойной атом кислорода 02=-в- и формулу Нз- — воды. [c.108]

    Допустим теперь, что Авогадро сделал правильный вывод о двухатомном строении газообразного кислорода, О2, и, следовательно, вода должна иметь молекулярную формулу Н2О, а не НО (см. рис. 6-6,6). Поскольку соединительный вес кислорода в воде равен 8,0, атомная масса кислорода должна быть равна 16,0, а молекулярная масса-32,0. [c.287]

    Оксид фосфора Ш), или фосфористый ангидрид, Р2О3 получается при медленном окислении фосфора или когда фосфор сгорает при недостаточном доступе кислорода. Это белые кристаллы, плавяш,иеся при 23,8 °С. Молекулярная масса его ири низких температурах соответствует формуле Р Об. Прп действии холодной воды оксид фосфора(П1) медленно взаимодействует с ней, образуя фосфористую кислоту Н3РО3. Как оксид фосфора (111), тан и фосфористая кислота обладают сильно выраженными восстановительными свойствами. [c.420]

    Формула (7.12) выведена в предположении, что на осаждение капли воды влияет сопротивление, обусловленное подвижностью поверхности капли. В реальных условиях процесс осложняется тем, что при осаждении капель наблюдаются поверхностные явления молекулярного характера, поэтому для определения скорости их осаждения предложена эмпирическая формула, учи- [c.143]

    Рассмотрим молекулу метана — простейшего органического соединения. Атом С находится в центре тетраэдра, атомы Н — в вершинах последнего. Все расстояния С—Н одинаковы, углы НСН равны 109 28. Для метана, как и для воды, молекулярные орбитали многоцентровые. Если записать их как линейные комбинации атомных орбиталей, надо учесть четыре 15-АО водородных атомов д, 5в, 5с и о и четыре внешние орбитали атома углерода 2 , 2р , 2ру и 2р , всего восемь АО (1 -электроны углерода сохраняют атомный характер). Молекулярных орбиталей образуется также

Формулы молекул | Русская Физика

18. Формулы молекул

Формулы молекул бывают разные; одну и ту же молекулу можно изобразить по-разному. Одно  у них общее – атомы отображаются латинскими буквами.

Самая простая формула отражает атомарный состав молекулы и количество входящих в неё атомов. Количество указывается в виде индексов. Если атом – один, то индекс не указывается.

 

Молекулу воды можно изобразить как H₂O; читается – аш-два-о. Из формулы видно, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ни соразмерности атомов, ни их построение в данной формуле не отражены.

Ту же молекулу можно изобразить как (H₂)O, подчёркивая тем самым молекулярное строение атомов водорода; читается – аш молекулярный-о. Молекулярный водород обозначается как Hm; с учётом этого формула молекулы воды примет вид HmO.

Если учитывать соразмерности атомов, то формулу молекулы воды следует изображать как OHm — к крупному атому кислорода прикреплена мелкая молекула водорода.

Молекула метана (болотного газа) состоит из одного атома углерода и четырёх атомов водорода. Формула состава этой молекулы выглядит как CH₄.

Два атома водорода здесь объединены в молекулу; поэтому формулу можно уточнить – CHmH₂. Атом углерода C в этом соединении внешне похож на латинскую букву U. Молекула водорода Hm укладывается во впадину, а два отдельных атома водорода H и H присоединяются к вершинам. Представим это соединение лежащим на боку; ему больше будет соответствовать формула C(Hm)H₂.

Сложные молекулы, как правило, собираются из более простых молекул с последовательным многоступенчатым присоединением каждой из них. Общая формула может отражать и состав исходных молекул и порядок их соединения.

Покажем это на примере молекулы серной кислоты; формула её молекулы состава – H₂SO₄.

Эта молекула состоит из двух отдельных молекул: серного ангидрида – SO₃ и воды – OHm. Их наличие можно отразить в формуле с помощью скобок: H₂SO₄ = (SO₃)(OHm).

В свою очередь, молекула воды включает в себя молекулу водорода Hm: OHm = (O(H₂)). А молекулу серного ангидрида можно даже разложить на две ступени: состоящей из молекулы сернистого газа SO₂: SO₃ = ((SO₂)O), а та включает молекулу кислорода O₂: SO₂ = (S(O₂)).

В общей сложности формула молекулы серной кислоты примет вид:

 

H₂SO₄ = ((S(O₂))O)(O(H₂)

 

В таком изображении формул виден не только порядок формирования крупных молекул, но и то, в какой последовательности они разрушаются. При нагреве молекула серной кислоты в первую очередь распадается на молекулу серного ангидрида и молекулу воды.

Если воду нагревать дальше, то её молекулы будут распадаться на атомы кислорода и молекулы водорода. И уж при очень сильном нагреве молекулы водорода распадутся на атомы. Такое состояние вещества называется плазмой.

Подобное будет происходить и с молекулами серного ангидрида при его дальнейшем нагреве. При достаточно высокой температуре он распадается на сернистый газ и атомарный кислород. Если температуру нагрева повышать и дальше, сернистый газ начнёт распадаться на молекулярный кислород и серу. Дальнейший нагрев породит плазму – только атомарное состояние вещества.

Если требуется отобразить в формуле порядок жёлобового слипания, то молекулу серной кислоты можно представить как

 

H₂SO₄ = S(_(O₂(_(O(_(O_(Hm = S((O₂((O((O((Hm

 

Скобки в этой формуле являются символами жёлобов.

Количество скобок в формуле можно сократить:

 

H₂SO₄ = S(O₂(O(O(Hm

 

Рассмотренные изображения молекул вписываются в строку; поэтому их можно назвать строчными.

Кроме строчного одномерного представления формул молекул, используются и другие – плоские, двумерные (как сложный рисунок на листе бумаги) и даже объёмные, трёхмерные (на экране компьютера). Компьютерные, трёхмерные формулы особенно необходимы для изображения крупных молекул органических веществ и для отображения хода химических процессов.

 

В общем нет никаких запретов на иное представление молекул; главное в этих представлениях – наглядность и простота понимания.