Keemiline valem on sümboleid kasutav pilt.
Keemiliste elementide märgid
Keemiline märk või keemilise elemendi sümbol– see on selle elemendi ladinakeelse nimetuse esimene või kaks esimest tähte.
Näiteks: FerrumFe , Cuprum -Cu , OxygeniumO jne.
Tabel 1: Keemilise märgiga antud teave
| Intelligentsus | Kasutades Cl näidet |
| Asja nimi | Kloor |
| Mittemetall, halogeen | |
| Üks element | 1 klooriaatom |
| (Ar) sellest elemendist | Ar(Cl) = 35,5 |
| Keemilise elemendi absoluutne aatommass
m = Ar 1,66 10 -24 g = Ar 1,66 10 -27 kg |
M (Cl) = 35,5 1,66 10 -24 = 58,9 10 -24 g |
Keemilise sümboli nimetus loetakse enamikul juhtudel keemilise elemendi nimeks. Näiteks, K – kaalium, Ca – kaltsium, Mg - magneesium, Mn – mangaan.
Juhud, mil keemilise sümboli nime loetakse erinevalt, on toodud tabelis 2:
| Keemilise elemendi nimi | Keemiline märk | Keemilise sümboli nimi
(hääldus) |
| Lämmastik | N | En |
| Vesinik | H | Tuhk |
| Raud | Fe | Ferrum |
| Kuldne | Au | Aurum |
| Hapnik | O | KOHTA |
| Räni | Si | Räni |
| Vask | Cu | Cuprum |
| Tina | Sn | Stanum |
| elavhõbe | Hg | Hüdrargium |
| Plii | Pb | Plumbum |
| Väävel | S | Es |
| Hõbedane | Ag | Argentum |
| Süsinik | C | Tse |
| Fosfor | P | Pe |
Lihtainete keemilised valemid
Enamike lihtsate ainete (kõik metallid ja paljud mittemetallid) keemilised valemid on vastavate keemiliste elementide märgid.
Niisiis raua aine Ja keemiline element raud on tähistatud samaks - Fe .
Kui sellel on molekulaarstruktuur (on olemas kujul , siis selle valem on elemendi keemiline sümbol indeks all paremal, mis näitab aatomite arv molekulis: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, P 4, S 8.
Tabel 3: Keemilise märgiga antud teave
| Intelligentsus | Kasutades C näitena |
| Aine nimetus | Süsinik (teemant, grafiit, grafeen, karbüün) |
| Elemendi kuulumine antud keemiliste elementide klassi | Mittemetallist |
| Üks elemendi aatom | 1 süsinikuaatom |
| Suhteline aatommass (Ar) element, mis moodustab aine | Ar(C) = 12 |
| Absoluutne aatommass | M(C) = 12 1,66 10-24 = 19,93 10 -24 g |
| Üks aine | 1 mool süsinikku, s.o. 6.02 10 23 süsiniku aatomid |
| M (C) = Ar (C) = 12 g/mol |
Komplekssete ainete keemilised valemid
Keerulise aine valem koostatakse aine koosnevate keemiliste elementide märkide üleskirjutamisega, näidates iga elemendi aatomite arvu molekulis. Sel juhul kirjutatakse reeglina keemilised elemendid elektronegatiivsuse suurendamise järjekorras vastavalt järgmistele praktilistele seeriatele:
Mina, Si, B, Te, H, P, As, I, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F
Näiteks, H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS 2 , 2-st , NaH.
Erandid on:
- mõned lämmastikuühendid vesinikuga (näiteks ammoniaak NH3 , hüdrasiin N 2H 4 );
- orgaaniliste hapete soolad (näiteks naatriumformiaat HCOONa , kaltsiumatsetaat (CH 3COO) 2Ca) ;
- süsivesinikud ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).
Vormis esinevate ainete keemilised valemid dimeerid (EI 2 , P2O 3 , P2O5, monovalentse elavhõbeda soolad, näiteks: HgCl , HgNO3 jne), mis on kirjutatud kujul N 2 O4,P 4 O6,P 4 O 10Hg 2 Cl2,Hg 2 ( EI 3) 2 .
Mõiste alusel määratakse keemilise elemendi aatomite arv molekulis ja kompleksioonis valents või oksüdatsiooniseisundid ja salvestatakse indeks all paremal iga elemendi märgist (indeks 1 jäetakse välja). Sel juhul lähtuvad nad reeglist:
molekuli kõigi aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa peab olema võrdne nulliga (molekulid on elektriliselt neutraalsed) ja kompleksioonis - iooni laeng.
Näiteks:
2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4) 3
Kasutatakse sama reeglit keemilise elemendi oksüdatsiooniastme määramisel aine või kompleksi valemi abil. Tavaliselt on see element, millel on mitu oksüdatsiooniastet. Ülejäänud molekuli või iooni moodustavate elementide oksüdatsiooniastmed peavad olema teada.
Kompleksse iooni laeng on kõigi iooni moodustavate aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa. Seetõttu asetatakse kompleksioonis keemilise elemendi oksüdatsiooniastme määramisel ioon ise sulgudesse ja selle laeng võetakse sulgudest välja.
Valentsi valemite koostamisel ainet kujutatakse kahest erinevat tüüpi osakesest koosneva ühendina, mille valentsid on teada. Järgmisena kasutavad nad reegel:
molekulis peab valentsi korrutis ühte tüüpi osakeste arvu järgi olema võrdne valentsi korrutisega teist tüüpi osakeste arvuga.
Näiteks:
Nimetatakse arvu enne valemit reaktsioonivõrrandis koefitsient. Ta näitab kumbagi molekulide arv, või aine moolide arv.
Koefitsient enne keemilist sümbolit, näitab antud keemilise elemendi aatomite arv, ja juhul, kui märk on lihtaine valem, näitab koefitsient kumbagi aatomite arv, või selle aine moolide arv.
Näiteks:
- 3 Fe– kolm rauaaatomit, 3 mooli rauaaatomit,
- 2 H– kaks vesinikuaatomit, 2 mooli vesinikuaatomit,
- H 2– üks vesiniku molekul, 1 mool vesinikku.
Paljude ainete keemilised valemid on katseliselt määratud, mistõttu neid nimetatakse "empiiriline".
Tabel 4: Kompleksaine keemilise valemiga esitatud teave
| Intelligentsus | Näiteks C aCO3 |
| Aine nimetus | Kaltsiumkarbonaat |
| Elemendi kuulumine teatud ainete klassi | Keskmine (tavaline) sool |
| Üks aine molekul | 1 molekul kaltsiumkarbonaat |
| Üks mool ainet | 6.02 10 23 molekulid CaCO3 |
| Aine suhteline molekulmass (Mr) | Мr (CaCO3) = Ar (Ca) + Ar (C) + 3Ar (O) = 100 |
| Aine molaarmass (M) | M (CaCO3) = 100 g/mol |
| Aine absoluutne molekulmass (m) | M (CaCO3) = Mr (CaCO3) 1,66 10 -24 g = 1,66 10 -22 g |
| Kvalitatiivne koostis (millised keemilised elemendid moodustavad aine) | kaltsium, süsinik, hapnik |
| Aine kvantitatiivne koostis: | |
| Iga elemendi aatomite arv aine ühes molekulis: | kaltsiumkarbonaadi molekul koosneb 1 aatom kaltsium, 1 aatom süsinik ja 3 aatomit hapnikku. |
| Iga elemendi moolide arv 1 mooli aine kohta: | 1 moolis CaCO 3(6,02 · 10 23 molekuli) sisalduvad 1 mutt(6,02 · 10 23 aatomit) kaltsium, 1 mutt(6,02 10 23 aatomit) süsiniku ja 3 mol(3 6,02 10 23 aatomit) keemilise elemendi hapnik) |
| Aine massikoostis: | |
| Iga elemendi mass 1 mooli aine kohta: | 1 mool kaltsiumkarbonaati (100 g) sisaldab järgmisi keemilisi elemente: 40 g kaltsiumi, 12 g süsinikku, 48 g hapnikku. |
| Aine keemiliste elementide massiosad (aine koostis massiprotsentides):
|
Kaltsiumkarbonaadi koostis massi järgi:
W (Ca) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1,40)/100 = 0,4 (40%) W (C) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1 12) / 100 = 0,12 (12%) W (O) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (3 16)/100 = 0,48 (48%) |
| Ioonse struktuuriga aine (sool, hape, alus) puhul annab aine valem teavet igat tüüpi ioonide arvu kohta molekulis, nende koguse ja ioonide massi kohta 1 mooli aine kohta:
|
Molekul CaCO 3 koosneb ioonist Ca 2+ ja ioon CO 3 2-
1 mol ( 6.02 10 23 molekulid) CaCO 3 sisaldab 1 mol Ca 2+ ioone Ja 1 mool ioone CO 3 2-; 1 mool (100 g) kaltsiumkarbonaati sisaldab 40 g ioone Ca 2+ Ja 60 g ioone CO 3 2- |
| Aine molaarmaht standardtingimustes (ainult gaaside puhul) | |
Graafilised valemid
Aine kohta täielikuma teabe saamiseks kasutage graafilised valemid , mis näitavad Aatomite ühendamise järjekord molekulis Ja iga elemendi valents.
Molekulidest koosnevate ainete graafilised valemid peegeldavad mõnikord ühel või teisel määral nende molekulide struktuuri (struktuuri), sel juhul võib neid nimetada. struktuurne .
Aine graafilise (struktuurse) valemi koostamiseks peate:
- Määrake kõigi ainet moodustavate keemiliste elementide valents.
- Kirjutage üles kõigi ainet moodustavate keemiliste elementide märgid, millest igaüks on võrdne antud elemendi aatomite arvuga molekulis.
- Ühendage keemiliste elementide märgid kriipsudega. Iga kriips tähistab paari, mis suhtleb keemiliste elementide vahel ja kuulub seetõttu võrdselt mõlema elemendi hulka.
- Keemilise elemendi märki ümbritsevate joonte arv peab vastama selle keemilise elemendi valentsile.
- Hapnikku sisaldavate hapete ja nende soolade valmistamisel seotakse vesiniku- ja metalliaatomid hapet moodustava elemendiga läbi hapnikuaatomi.
- Hapnikuaatomid kombineeritakse omavahel ainult peroksiidide valmistamisel.
Graafiliste valemite näited:
Oksiidid– elementide ühendid hapnikuga, hapniku oksüdatsiooniaste oksiidides on alati -2.
Põhilised oksiidid moodustavad tüüpilisi metalle C.O. +1,+2 (Li 2 O, MgO, CaO, CuO jne).
Happelised oksiidid moodustavad mittemetalle koos S.O. rohkem kui +2 ja metallid S.O. +5 kuni +7 (SO 2, SeO 2, P 2 O 5, As 2 O 3, CO 2, SiO 2, CrO 3 ja Mn 2 O 7). Erand: oksiididel NO 2 ja ClO 2 ei ole vastavaid happelisi hüdroksiide, kuid neid peetakse happelisteks.
Amfoteersed oksiidid mille moodustavad amfoteersed metallid koos C.O. +2,+3,+4 (BeO, Cr 2 O 3, ZnO, Al 2 O 3, GeO 2, SnO 2 ja PbO).
Soola mittemoodustavad oksiidid– mittemetallide oksiidid CO+1,+2-ga (CO, NO, N 2 O, SiO).
Põhjused (peamine hüdroksiidid ) - kompleksained, mis koosnevad metalliioonist (või ammooniumioonist) ja hüdroksüülrühmast (-OH).
Happelised hüdroksiidid (happed)- kompleksained, mis koosnevad vesinikuaatomitest ja happejäägist.
Amfoteersed hüdroksiidid moodustatud amfoteersete omadustega elementidest.
soolad- kompleksained, mis on moodustunud metalliaatomitest koos happeliste jääkidega.
Keskmised (tavalised) soolad- kõik vesinikuaatomid happemolekulides on asendatud metalliaatomitega.
Happe soolad- vesinikuaatomid happes on osaliselt asendatud metalliaatomitega. Need saadakse aluse neutraliseerimisel happe liiaga. Et nimetada õigesti hapu sool, Tavalise soola nimetusele on vaja lisada eesliide hüdro- või dihüdro-, olenevalt happesoolas sisalduvate vesinikuaatomite arvust.
Näiteks KHCO 3 - kaaliumvesinikkarbonaat, KH 2 PO 4 - kaaliumdivesinikortofosfaat
Tuleb meeles pidada, et happesoolad võivad moodustada ainult kahte või enamat aluselist hapet.
Aluselised soolad- aluse (OH −) hüdroksorühmad on osaliselt asendatud happeliste jääkidega. Nimetama aluseline sool, tavalise soola nimetusele on vaja lisada eesliide hüdrokso- või dihüdrokso-, olenevalt soolas sisalduvate OH-rühmade arvust.
Näiteks (CuOH)2CO3 on vask(II)hüdroksükarbonaat.
Tuleb meeles pidada, et aluselised soolad võivad moodustada ainult kahte või enamat hüdroksorühma sisaldavaid aluseid.
Topeltsoolad- need sisaldavad kahte erinevat katiooni; need saadakse kristallimisel erinevate katioonide, kuid samade anioonidega soolade segalahusest. Näiteks KAl(SO 4) 2, KNaSO 4.
Segatud soolad- need sisaldavad kahte erinevat aniooni. Näiteks Ca(OCl)Cl.
hüdraatsoolad (kristallhüdraadid) - need sisaldavad kristallisatsioonivee molekule. Näide: Na2SO410H2O.
Tavaliselt kasutatavate anorgaaniliste ainete triviaalsed nimetused:
| Valem | Triviaalne nimi |
| NaCl | haliit, kivisool, lauasool |
| Na2SO4*10H2O | Glauberi sool |
| NaNO3 | Naatrium, Tšiili nitraat |
| NaOH | seebikivi, seebikivi, seebikivi |
| Na2CO3*10H2O | kristall sooda |
| Na2CO3 | Soodatuhk |
| NaHCO3 | söögisoodat (joogi). |
| K2CO3 | kaaliumkloriid |
| CON | söövitav kaalium |
| KCl | kaaliumsool, silviit |
| KClO3 | Berthollet' sool |
| KNO 3 | Kaalium, India sool |
| K 3 | punane veresool |
| K 4 | kollane veresool |
| KFe 3+ | Preisi sinine |
| KFe 2+ | Turnbull sinine |
| NH4Cl | Ammoniaak |
| NH3*H2O | ammoniaak, ammoniaagi vesi |
| (NH4)2Fe(SO4)2 | Mohri sool |
| CaO | kustutamata lubi (põletatud) lubi |
| Ca(OH)2 | kustutatud lubi, lubjavesi, lubjapiim, lubjatainas |
| СaSO4*2H2O | Kips |
| CaCO3 | marmor, lubjakivi, kriit, kaltsiit |
| CaHPO 4 × 2H2O | Sade |
| Ca(H2PO4)2 | topelt superfosfaat |
| Ca(H2PO4)2+2CaSO4 | lihtne superfosfaat |
| CaOCl 2 (Ca(OCl) 2 + CaCl 2) | pleegituspulber |
| MgO | magneesia |
| MgSO4*7H20 | Epsomi (mõru) sool |
| Al2O3 | korund, boksiit, alumiiniumoksiid, rubiin, safiir |
| C | teemant, grafiit, tahm, kivisüsi, koks |
| AgNO3 | lapis |
| (CuOH)2CO3 | malahhiit |
| Cu2S | vask läige, kaltsiit |
| CuSO4*5H2O | vasksulfaat |
| FeSO4*7H2O | tindikivi |
| FeS 2 | püriit, raudpüriit, väävelpüriit |
| FeCO 3 | sideriit |
| Fe2O3 | punane rauamaak, hematiit |
| Fe3O4 | magnetiline rauamaak, magnetiit |
| FeO × nH2O | pruun rauamaak, limoniit |
| H2SO4 × nSO 3 | SO 3 oleumi lahus H 2 SO 4-s |
| N2O | naerugaas |
| EI 2 | pruun gaas, rebasesaba |
| SO 3 | väävelgaas, väävelanhüdriid |
| SO 2 | vääveldioksiid, vääveldioksiid |
| CO | vingugaas |
| CO2 | süsihappegaas, kuivjää, süsihappegaas |
| SiO2 | ränidioksiid, kvarts, jõeliiv |
| CO+H2 | vesigaas, sünteesgaas |
| Pb(CH3COO)2 | pliisuhkur |
| PbS | plii läige, galeen |
| ZnS | tsingi segu, sfaleriit |
| HgCl2 | söövitav sublimaat |
| HgS | kinaver |
VÄHESED AINETE NIMETUSED. Paljude sajandite ja aastatuhandete jooksul on inimesed oma praktilises tegevuses kasutanud väga erinevaid aineid. Päris paljusid neist mainitakse Piiblis (nende hulka kuuluvad vääriskivid, värvained ja erinevad viirukid). Loomulikult pandi igaühele neist nimi. Muidugi polnud sellel aine koostisega mingit pistmist. Mõnikord peegeldas nimi välimust või erilist vara, kas tegelikku või fiktiivset. Tüüpiline näide on teemant. Kreeka keeles damasma – allutamine, taltsutamine, damao – purustamine; vastavalt tähendab adamas hävimatut (huvitav, et araabia keeles tähendab "al-mas" kõige raskemat, kõige raskemat). Iidsetel aegadel omistati sellele kivile imelisi omadusi, näiteks seda: kui panna teemantkristall haamri ja alasi vahele, purunevad need varem tükkideks, kui "kivide kuningas" saaks kahjustada. Tegelikult on teemant väga habras ega talu lööke üldse. Kuid sõna "teemant" peegeldab tegelikult lõigatud teemandi omadusi: prantsuse keeles tähendab briljant briljantset.
Alkeemikud mõtlesid ainetele välja palju nimetusi. Mõned neist on säilinud tänapäevani. Seega on elemendi tsink (selle tõi vene keelde M. V. Lomonosov) nimi ilmselt pärineb muistsest saksa keelest tinka - “valge”; Tõepoolest, kõige levinum tsingipreparaat, ZnO oksiid, on valge. Samal ajal mõtlesid alkeemikud välja palju fantastilisemaid nimesid – osalt nende filosoofiliste vaadete tõttu, osalt –, et oma katsete tulemusi klassifitseerida. Näiteks nimetasid nad sama tsinkoksiidi "filosoofiliseks villaks" (alkeemikud said selle aine lahtise pulbri kujul). Teised nimetused põhinesid aine hankimisel. Näiteks metüülalkoholi nimetati puidualkoholiks ja kaltsiumatsetaati "põletatud puidusoolaks" (mõlema aine saamiseks kasutati puidu kuivdestilleerimist, mis loomulikult viis selle söestumiseni - "põletamiseni"). Väga sageli sai sama aine mitu nime. Näiteks isegi 18. sajandi lõpuks. vasksulfaadil oli neli nimetust, vaskkarbonaadil kümme ja süsinikdioksiidil kaksteist nimetust!
Ka keemiliste protseduuride kirjeldus oli mitmetähenduslik. Nii võib M. V. Lomonossovi teostest leida viiteid "lahustunud saast", mis võib tänapäeva lugejat segadusse ajada (kuigi kokaraamatud sisaldavad mõnikord retsepte, mis nõuavad "kilogrammi suhkru lahustamist liitris vees" ja lihtsalt "saht"). tähendab "setet")
Praegu on ainete nimetused reguleeritud keemilise nomenklatuuri reeglitega (ladina nomenklatuurist - nimede loetelu). Keemias on nomenklatuur reeglite süsteem, mille abil saate igale ainele anda "nime" ja vastupidi, teades aine "nime", panna kirja selle keemilise valemi. Ühtse, üheselt mõistetava, lihtsa ja mugava nomenklatuuri väljatöötamine ei ole kerge ülesanne: piisab, kui öelda, et isegi tänapäeval pole keemikute seas selles küsimuses täielikku ühtsust. Nomenklatuuri küsimustega tegeleb Rahvusvahelise Puhta ja Rakenduskeemia Liidu - IUPAC (ingliskeelse nimetuse International Union of Pure and Applied Chemistry esitähtede järgi) erikomisjon. Ja riiklikud komisjonid töötavad välja reeglid IUPAC-i soovituste rakendamiseks oma riigi keeles. Nii asendati vene keeles iidne termin "oksiid" rahvusvahelise "oksiidiga", mis kajastus ka kooliõpikutes.
Anekdootlikke lugusid seostatakse ka keemiliste ühendite rahvuslike nimetuste süsteemi väljatöötamisega. Näiteks 1870. aastal arutas Venemaa Füüsikalis-keemia Seltsi keemianomenklatuuri komisjon ühe keemiku ettepanekut nimetada ühendeid sama põhimõtte järgi, mille järgi ehitatakse vene keeles eesnimesid, isanimesid ja perekonnanimesid. Näiteks: kaalium Khlorovich (KCl), kaalium Khlorovich Trikislov (KClO 3), kloor Vodororodovitš (HCl), vesinik Kislorodovitš (H 2 O). Pärast pikka arutelu otsustas komisjon selle küsimuse arutelu jaanuarisse edasi lükata, täpsustamata, mis aastale. Sellest ajast peale pole komisjon selle teema juurde tagasi pöördunud.
Kaasaegne keemiline nomenklatuur on rohkem kui kaks sajandit vana. 1787. aastal tutvustas kuulus prantsuse keemik Antoine Laurent Lavoisier Pariisi Teaduste Akadeemiale tema juhitud uue keemilise nomenklatuuri loomise komisjoni töö tulemusi. Vastavalt komisjoni ettepanekutele anti keemilistele elementidele, aga ka kompleksainetele uued nimetused, arvestades nende koostist. Elementide nimetused valiti nii, et need kajastaksid nende keemiliste omaduste omadusi. Nii sai element, mida Priestley varem nimetas "deflogisteeritud õhuks", Scheele - "tuliseks õhuks" ja Lavoisier ise - "elutähtsaks õhuks" uue nomenklatuuri järgi nimeks hapnik (sel ajal arvati, et happed sisaldavad tingimata see element). Happed on nimetatud neile vastavate elementide järgi; selle tulemusena muutus "nitraadiga suitsutatud hape" lämmastikhappeks ja "vitriooliõli" väävelhappeks. Soolade tähistamiseks hakati kasutama hapete ja vastavate metallide (või ammooniumi) nimetusi.
Uue keemianomenklatuuri kasutuselevõtt võimaldas süstematiseerida ulatuslikku faktilist materjali ja hõlbustas oluliselt keemia uurimist. Hoolimata kõikidest muudatustest on Lavoisier’ poolt seatud aluspõhimõtted säilinud tänaseni. Sellegipoolest on keemikute ja eriti võhikute seas säilinud palju nn triviaalseid (ladina trivialis - tavaline) nimesid, mida mõnikord kasutatakse valesti. Näiteks inimesele, kes tunneb end halvasti, pakutakse „nuusutada ammoniaagi lõhna”. Keemiku jaoks on see jama, kuna ammoniaak (ammooniumkloriid) on lõhnatu sool. Sel juhul aetakse ammoniaak segi ammoniaagiga, millel on tõesti terav lõhn ja mis stimuleerib hingamiskeskust.
Kunstnikud, tehnoloogid ja ehitajad kasutavad endiselt palju triviaalseid keemiliste ühendite nimetusi (ooker, muumia, punane plii, kinaver, litharge, fluff jne). Veelgi triviaalsemad nimed ravimite hulgas. Teatmeteostest leiate samale ravimile kuni kümmekond või enam erinevat sünonüümi, mis on peamiselt tingitud erinevates riikides kasutusele võetud kaubamärginimedest (näiteks kodumaine piratsetaam ja imporditud nootropiil, Ungari Seduxen ja Poola Relanium jne).
Keemikud kasutavad ainete kohta sageli ka triviaalseid nimetusi, vahel päris huvitavaid. Näiteks 1,2,4,5-tetrametüülbenseen kannab triviaalset nimetust "durool" ja 1,2,3,5-tetrametüülbenseen - "isodurool". Triviaalne nimi on palju mugavam, kui see on kõigile arusaadav, millest me räägime. Näiteks ei nimeta isegi keemik kunagi tavalist suhkrut "alfa-D-glükopüranosüül-beeta-D-fruktofuranosiidiks", vaid kasutab selle aine triviaalset nimetust - sahharoosi. Ja isegi anorgaanilises keemias võib paljude ühendite süstemaatiline, rangelt nomenklatuurne nimetus olla tülikas ja ebamugav, näiteks: O 2 - dihapnik, O 3 - trihapnik, P 4 O 10 - tetrafosfordekaoksiid, H 3 PO 4 - tetraoksofosfaat V) vesinik, BaSO 3 – baariumtrioksosulfaat, Cs 2 Fe(SO 4) 2 – raud(II)-dicesiumtetraoksosulfaat(VI) jne. Ja kuigi süstemaatiline nimetus peegeldab täielikult aine koostist, kasutatakse praktikas triviaalseid nimetusi: osoon, fosforhape jne.
Keemikute seas on levinud ka paljude ühendite nimetused, eriti aga komplekssoolad, näiteks Zeise sool K.H 2 O – sai nime Taani keemiku William Zeise järgi. Sellised lühikesed nimed on väga mugavad. Näiteks “kaaliumnitrodisulfonaadi” asemel ütleb keemik “Fremy sool”, “topelt-ammooniumraud(II)sulfaadi kristalne hüdraat” asemel – Mohri sool jne.
Tabelis on toodud mõnede keemiliste ühendite levinumad triviaalsed (igapäevased) nimetused, välja arvatud väga spetsiifilised, aegunud, meditsiinilised terminid ja mineraalide nimetused, samuti nende traditsioonilised keemilised nimetused.
| Tabel 1. MÕNTE KEEMILISTE ÜHENDITE TRIVIALSED (LEIBKOND) NIMETUSED | ||
| Triviaalne nimi | Keemiline nimetus | Valem |
| Alabaster | Kaltsiumsulfaathüdraat (2/1) | 2CaSO4 . H2O |
| Anhüdriit | Kaltsiumsulfaat | CaSO4 |
| Orpiment | Arseensulfiid | Nagu 2 S 3 |
| Valge plii | Aluseline pliikarbonaat | 2PbCO3 . Pb(OH)2 |
| Titaan valge | Titaan(IV)oksiid | TiO2 |
| Tsink valgendus | Tsinkoksiid | ZnO |
| Preisi sinine | Raud(III)-kaaliumheksatsüanoferraat(II) | KFe |
| Bertholeti sool | Kaaliumkloraat | KClO3 |
| Rabagaas | metaan | CH 4 |
| Booraks | Naatriumtetraboraat tetrahüdraat | Na2B4O7 . 10H2O |
| Naerugaas | Lämmastikoksiid (I) | N2O |
| Hüposulfit (foto) | Naatriumtiosulfaatpentahüdraat | Na2S2O3 . 5H2O |
| Glauberi sool | Naatriumsulfaat dekahüdraat | Na2SO4 . 10H2O |
| Plii litharge | Plii(II)oksiid | PbO |
| Alumiiniumoksiid | Alumiiniumoksiid | Al2O3 |
| Epsomi sool | Magneesiumsulfaat heptahüdraat | MgSO4 . 7H2O |
| Seebikivi (sööbiv) | Naatriumhüdroksiid | NaOH |
| Söövitav kaalium | Kaaliumhüdroksiid | CON |
| Kollane veresool | Kaaliumheksatsüanoferraat (III) trihüdraat | K4Fe(CN)6 . 3H2O |
| Kaadmiumkollane | Kaadmiumsulfiid | CDS |
| Magneesium | Magneesiumoksiid | MgO |
| Kustutatud lubi (kohev) | Kaltsiumhüdroksiid | Ca(OH)2 |
| Põletatud lubi (kiirlubi, keev vesi) | Kaltsiumoksiid | Sao |
| kalomel | Elavhõbe(I)kloriid | Hg2Cl2 |
| Carborundum | Ränikarbiid | SiC |
| Alum | 3- ja 1-valentse metalli või ammooniumi topeltsulfaatide dodekahüdraadid (näiteks kaaliummaarjas) | M I M III (SO 4) 2 . 12H 2 O (M I – Na, K, Rb, Cs, Tl, NH 4 katioonid; M III – Al, Ga, In, Tl, Ti, V, Cr, Fe, Co, Mn, Rh, Ir katioonid) |
| Kaneel | Elavhõbe sulfiid | HgS |
| Punane veresool | Kaaliumheksatsüanoferraat (II) | K 3 Fe (CN) 6 |
| Ränidioksiid | Ränioksiid | SiO2 |
| Vitrioolõli (akuhape) | Väävelhape | H2S04 |
| Vitriol | Mitmete kahevalentsete metallide sulfaatide kristallhüdraadid | M II SO 4 . 7H2O (M II – Fe, Co, Ni, Zn, Mn katioonid) |
| Lapis | Hõbenitraat | AgNO3 |
| Uurea | Uurea | CO(NH2)2 |
| Ammoniaak | Ammoniaagi vesilahus | NH3 . x H2O |
| Ammoniaak | Ammooniumkloriid | NH4Cl |
| Oleum | Väävel(III)oksiidi lahus väävelhappes | H2SO4 . x SO 3 |
| Perhüdrool | 30% vesinikperoksiidi vesilahus | H2O2 |
| Vesinikfluoriidhape | Vesinikfluoriidi vesilahus | HF |
| Laua (kivi)sool | Naatriumkloriid | NaCl |
| kaaliumkloriid | Kaaliumkarbonaat | K 2 CO 3 |
| Lahustuv klaas | Naatriumsilikaat nonahüdraat | Na2SiO3 . 9H2O |
| Pliisuhkur | Pliiatsetaattrihüdraat | Pb(CH3COO)2 . 3H2O |
| Seignet sool | Kaaliumnaatriumtartraat tetrahüdraat | KNaC4H4O6 . 4H2O |
| Ammooniumnitraat | Ammooniumnitraat | NH4NO3 |
| kaaliumnitraat (India) | Kaaliumnitraat | KNO 3 |
| Norra salpeet | Kaltsiumnitraat | Ca(NO3)2 |
| Tšiili salpeet | Naatriumnitraat | NaNO3 |
| Väävli maks | Naatriumpolüsulfiidid | Na2S x |
| Vääveldioksiid | Väävel(IV)oksiid | SO 2 |
| Väävelanhüdriid | Väävel(VI)oksiid | SO 3 |
| Väävelvärv | Peen väävlipulber | S |
| Silikageel | Kuivatatud ränihappegeel | SiO2 . x H2O |
| Vesiniktsüaniidhape | Vesiniktsüaniid | HCN |
| Soodatuhk | Naatriumkarbonaat | Na2CO3 |
| Seebikivi (vt Seebikivi) | ||
| Joogisoodat | Naatriumvesinikkarbonaat | NaHCO3 |
| Foolium | Hõbepaber | Sn |
| Söövitav sublimaat | Elavhõbe(II)kloriid | HgCl2 |
| Topeltsuperfosfaat | Kaltsiumdivesinikfosfaathüdraat | Ca(H2PO4)2 . H2O |
| Lihtne superfosfaat | Sama segatud CaSO 4-ga | |
| Kuldne leht | Tina(IV)sulfiid või kuldfoolium | SnS2, Au |
| Plii-miinium | Plii(IV)oksiid – plii(II) | Pb 3 O 4 (Pb 2 II Pb IV O 4) |
| Raudmiinium | Diraud(III)-raud(II)oksiid | Fe 3 O 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 |
| Kuiv jää | Tahke süsinikoksiid (IV) | CO2 |
| Pleegituspulber | Segatud kloriid-kaltsiumhüpoklorit | Ca(OCl)Cl |
| Vingugaas | Süsinik(II)monooksiid | CO |
| Süsinikdioksiid | Vingugaas | CO 2 |
| Fosgeen | Karbonüüldikloriid | COCl2 |
| Kroomiroheline | Kroom(III)oksiid | Cr2O3 |
| Kroomiline (kaalium) | Kaaliumdikromaat | K2Cr2O7 |
| verdigris | Aluseline vasetsetaat | Cu(OH)2 . x Cu(CH3COO)2 |
Ilja Leenson
Noh, alkoholidega tutvumise lõpetamiseks annan veel ühe tuntud aine valemi - kolesterooli. Mitte igaüks ei tea, et see on ühehüdroksüülne alkohol!
|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\
Märkisin selles oleva hüdroksüülrühma punasega.
Karboksüülhapped
Iga veinivalmistaja teab, et veini tuleb hoida ilma õhu juurdepääsuta. Muidu läheb hapuks. Kuid keemikud teavad põhjust – kui lisate alkoholile veel ühe hapnikuaatomi, saate happe.Vaatame meile juba tuttavatest alkoholidest saadud hapete valemeid:
| Aine | Skeleti valem | Bruto valem | ||
|---|---|---|---|---|
| Metaanhape (sipelghape) |
H/C`|O|\OH | HCOOH | O//\OH | |
| Etaanhape (äädikhape) |
H-C-C\O-H; H|#C|H | CH3-COOH | /`|O|\OH | |
| Propaanhape (metüüläädikhape) |
H-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H | CH3-CH2-COOH | \/`|O|\OH | |
| Butaanhape (võihape) |
H-C-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H; H|#4|H | CH3-CH2-CH2-COOH | /\/`|O|\OH | |
| Üldine valem | (R)-C\O-H | (R)-COOH või (R)-CO2H | (R)/`|O|\OH |
Orgaaniliste hapete eripäraks on karboksüülrühma (COOH) olemasolu, mis annab sellistele ainetele happelised omadused.
Kes on äädikat proovinud, see teab, et see on väga hapu. Selle põhjuseks on äädikhappe olemasolu selles. Tavaliselt sisaldab lauaäädikas 3–15% äädikhapet ja ülejäänud (enamasti) vett. Äädikhappe tarbimine lahjendamata kujul kujutab endast ohtu elule.
Karboksüülhapetel võib olla mitu karboksüülrühma. Sel juhul nimetatakse neid: kahealuseline, tribasic jne...
Toiduained sisaldavad palju muid orgaanilisi happeid. Siin on vaid mõned neist:
Nende hapete nimetus vastab toiduainetele, milles need sisalduvad. Muide, pange tähele, et siin on happeid, millel on ka alkoholidele iseloomulik hüdroksüülrühm. Selliseid aineid nimetatakse hüdroksükarboksüülhapped(või hüdroksühapped).
Allpool, iga happe all, on märk, mis täpsustab selle orgaaniliste ainete rühma nime, kuhu see kuulub.
Radikaalid
Radikaalid on veel üks mõiste, mis on mõjutanud keemilisi valemeid. Sõna ise on ilmselt kõigile teada, kuid keemias pole radikaalidel midagi ühist poliitikute, mässuliste ja teiste aktiivse positsiooniga kodanikega.
Siin on need vaid molekulide killud. Ja nüüd mõtleme välja, mis teeb need eriliseks, ja tutvume uue keemiliste valemite kirjutamise viisiga.
Üldistatud valemeid on tekstis juba korduvalt mainitud: alkoholid - (R)-OH ja karboksüülhapped - (R)-COOH. Lubage mul teile meelde tuletada, et -OH ja -COOH on funktsionaalsed rühmad. Kuid R on radikaal. Pole asjata, et teda kujutatakse R-tähena.
Täpsemalt öeldes on monovalentne radikaal molekuli osa, millel puudub üks vesinikuaatom. Noh, kui lahutate kaks vesinikuaatomit, saate kahevalentse radikaali.
Keemia radikaalid said oma nimed. Mõned neist said isegi elementide nimetustega sarnaseid ladinakeelseid nimetusi. Ja pealegi võib mõnikord valemites radikaale tähistada lühendatud kujul, mis meenutab rohkem jämedaid valemeid.
Kõik see on näidatud järgmises tabelis.
| Nimi | Struktuurivalem | Määramine | Lühike valem | Alkoholi näide | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Metüül | CH3-() | Mina | CH3 | (Me)-OH | CH3OH | |
| Etüül | CH3-CH2-() | Et | C2H5 | (Et)-OH | C2H5OH | |
| lõikasin läbi | CH3-CH2-CH2-() | Pr | C3H7 | (Pr)-OH | C3H7OH | |
| Isopropüül | H3C\CH(*`/H3C*)-() | i-Pr | C3H7 | (i-Pr)-OH | (CH3)2CHOH | |
| fenüül | `/`=`\//-\\-{} | Ph | C6H5 | (Ph)-OH | C6H5OH | |
Ma arvan, et siin on kõik selge. Tahaksin lihtsalt juhtida teie tähelepanu veerule, kus tuuakse näiteid alkoholide kohta. Mõned radikaalid on kirjutatud kujul, mis sarnaneb brutovalemiga, kuid funktsionaalrühm kirjutatakse eraldi. Näiteks CH3-CH2-OH muutub C2H5OH-ks.
Ja hargnenud ahelate jaoks, nagu isopropüül, kasutatakse sulgudega struktuure.
On ka selline nähtus nagu vabad radikaalid. Need on radikaalid, mis on mingil põhjusel funktsionaalrühmadest eraldunud. Sel juhul rikutakse üht reeglit, millega me valemite uurimist alustasime: keemiliste sidemete arv ei vasta enam ühe aatomi valentsile. Noh, või võib öelda, et üks ühendus muutub ühest otsast lahti. Vabad radikaalid elavad tavaliselt lühikest aega, kuna molekulid kipuvad naasma stabiilsesse olekusse.
Sissejuhatus lämmastikusse. Amiinid
Teen ettepaneku tutvuda veel ühe elemendiga, mis on osa paljudest orgaanilistest ühenditest. See lämmastik.
Seda tähistatakse ladina tähega N ja selle valents on kolm.
Vaatame, milliseid aineid saadakse, kui tuttavatele süsivesinikele lisatakse lämmastikku:
| Aine | Laiendatud struktuurivalem | Lihtsustatud struktuurivalem | Skeleti valem | Bruto valem |
|---|---|---|---|---|
| aminometaan (metüülamiin) |
H-C-N\H;H|#C|H | CH3-NH2 | \NH2 | |
| Aminoetaan (etüülamiin) |
H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H | CH3-CH2-NH2 | /\NH2 | |
| Dimetüülamiin | H-C-N<`|H>-C-H; H|#-3|H; H|#2|H | $L(1,3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3 | /N<_(y-.5)H>\ | |
| Aminobenseen (aniliin) |
H\N|C\\C|C<\H>`//C<|H>`\C<`/H>`||C<`\H>/ | NH2|C\\CH|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`||HC/ | NH2|\|`/`\`|/_o | |
| Trietüülamiin | $kalle(45)H-C-C/N\C-C-H;H|#2|H; H|#3|H; H|#5|H;H|#6|H; #N`|C<`-H><-H>`|C<`-H><-H>`|H | CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3 | \/N<`|/>\| |
Nagu te juba nimedest arvasite, on kõik need ained ühendatud üldnimetuse alla amiinid. Funktsionaalrühma ()-NH2 nimetatakse aminorühm. Siin on mõned amiinide üldised valemid:
Üldiselt pole siin erilisi uuendusi. Kui need valemid on teile selged, saate õpiku või Interneti abil ohutult orgaanilist keemiat edasi uurida.
Aga tahaksin rääkida ka valemitest anorgaanilises keemias. Näete, kui lihtne on neid mõista pärast orgaaniliste molekulide struktuuri uurimist.
Ratsionaalsed valemid
Ei tasu järeldada, et anorgaaniline keemia on lihtsam kui orgaaniline keemia. Muidugi kipuvad anorgaanilised molekulid tunduma palju lihtsamad, kuna nad ei kipu moodustama keerulisi struktuure nagu süsivesinikud. Kuid siis peame uurima enam kui sadat perioodilisustabelit moodustavat elementi. Ja need elemendid kipuvad kombineerima vastavalt oma keemilistele omadustele, kuid paljude eranditega.
Niisiis, ma ei räägi teile sellest midagi. Minu artikli teema on keemilised valemid. Ja nendega on kõik suhteliselt lihtne.
Kõige sagedamini kasutatakse anorgaanilises keemias ratsionaalsed valemid. Ja nüüd selgitame välja, kuidas need erinevad meile juba tuttavatest.
Esiteks tutvume teise elemendiga - kaltsiumiga. See on ka väga levinud element.
See on määratud Ca ja selle valents on kaks. Vaatame, milliseid ühendeid see meile tuntud süsiniku, hapniku ja vesinikuga moodustab.
| Aine | Struktuurivalem | Ratsionaalne valem | Bruto valem |
|---|---|---|---|
| Kaltsiumoksiid | Ca=O | CaO | |
| Kaltsiumhüdroksiid | H-O-Ca-O-H | Ca(OH)2 | |
| Kaltsiumkarbonaat | $kalle(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1 | CaCO3 | |
| Kaltsiumvesinikkarbonaat | HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH | Ca(HCO3)2 | |
| Süsinikhape | H|O\C|O`|/O`|H | H2CO3 |
Esmapilgul on näha, et ratsionaalne valem on midagi struktuurse ja üldvalemi vahepealset. Kuid pole veel väga selge, kuidas need saadakse. Nende valemite tähenduse mõistmiseks peate arvestama keemiliste reaktsioonidega, milles ained osalevad.
Kaltsium on puhtal kujul pehme valge metall. Looduses seda ei esine. Kuid seda on täiesti võimalik keemiapoest osta. Tavaliselt hoitakse seda spetsiaalsetes purkides, kus puudub juurdepääs õhule. Kuna õhus reageerib see hapnikuga. Tegelikult seepärast seda looduses ei esine.
Niisiis, kaltsiumi reaktsioon hapnikuga:
2Ca + O2 -> 2CaO
Arv 2 enne aine valemit tähendab, et reaktsioonis osaleb 2 molekuli.
Kaltsium ja hapnik toodavad kaltsiumoksiidi. Seda ainet ei esine ka looduses, kuna see reageerib veega:
CaO + H2O -> Ca(OH2)
Tulemuseks on kaltsiumhüdroksiid. Kui vaatate tähelepanelikult selle struktuurivalemit (eelmises tabelis), näete, et selle moodustavad üks kaltsiumi aatom ja kaks hüdroksüülrühma, millega oleme juba tuttavad.
Need on keemiaseadused: kui orgaanilisele ainele lisada hüdroksüülrühm, saadakse alkohol ja kui see lisatakse metallile, saadakse hüdroksiid.
Kuid kaltsiumhüdroksiidi ei esine looduses süsinikdioksiidi sisalduse tõttu õhus. Ma arvan, et kõik on sellest gaasist kuulnud. See tekib inimeste ja loomade hingamisel, söe ja naftasaaduste põlemisel, tulekahjude ja vulkaanipursete ajal. Seetõttu on see alati õhus olemas. Kuid see lahustub ka vees üsna hästi, moodustades süsihappe:
CO2 + H2O<=>H2CO3
Sign<=>näitab, et reaktsioon võib samadel tingimustel kulgeda mõlemas suunas.
Seega reageerib vees lahustatud kaltsiumhüdroksiid süsihappega ja muutub kergelt lahustuvaks kaltsiumkarbonaadiks:
Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O
Allanool tähendab, et reaktsiooni tulemusena sadestub aine.
Kaltsiumkarbonaadi edasisel kokkupuutel süsinikdioksiidiga vee juuresolekul toimub pöörduv reaktsioon, mille käigus moodustub happeline sool - kaltsiumvesinikkarbonaat, mis lahustub vees hästi.
CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2
See protsess mõjutab vee karedust. Kui temperatuur tõuseb, muutub bikarbonaat tagasi karbonaadiks. Seetõttu tekib kareda veega piirkondades veekeetjatesse katlakivi.
Kriit, lubjakivi, marmor, tuff ja paljud teised mineraalid koosnevad suures osas kaltsiumkarbonaadist. Seda leidub ka korallides, molluskikarpides, loomaluudes jne...
Kuid kui kaltsiumkarbonaati kuumutatakse väga kõrgel kuumusel, muutub see kaltsiumoksiidiks ja süsinikdioksiidiks.
See lühijutt kaltsiumitsüklist looduses peaks selgitama, miks on vaja ratsionaalseid valemeid. Seega on ratsionaalsed valemid kirjutatud nii, et funktsionaalrühmad oleksid nähtavad. Meie puhul on see:
Lisaks on üksikud elemendid - Ca, H, O (oksiidides) - ka iseseisvad rühmad.Ioonid
Ma arvan, et on aeg ioonidega tutvust teha. See sõna on ilmselt kõigile tuttav. Ja pärast funktsionaalrühmade uurimist ei maksa meile midagi, et välja selgitada, mis need ioonid on.
Üldiselt on keemiliste sidemete olemus see, et mõned elemendid loobuvad elektronidest, teised aga omandavad neid. Elektronid on negatiivse laenguga osakesed. Täieliku elektronide komplektiga elemendil on null laeng. Kui ta andis elektroni ära, muutub selle laeng positiivseks ja kui ta selle vastu võttis, muutub see negatiivseks. Näiteks vesinikul on ainult üks elektron, mille ta üsna kergesti loobub, muutudes positiivseks iooniks. Selle kohta on keemilistes valemites spetsiaalne kirje:
H2O<=>H^+ + OH^-
Siin näeme seda selle tulemusena elektrolüütiline dissotsiatsioon vesi laguneb positiivselt laetud vesinikuiooniks ja negatiivselt laetud OH rühmaks. OH^-iooni nimetatakse hüdroksiidi ioon. Seda ei tohiks segi ajada hüdroksüülrühmaga, mis ei ole ioon, vaid osa mingist molekulist. Märk + või - paremas ülanurgas näitab iooni laengut.
Kuid süsihapet ei eksisteeri kunagi iseseisva ainena. Tegelikult on see vesinikuioonide ja karbonaadioonide (või vesinikkarbonaadiioonide) segu:
H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-
Karbonaadi iooni laeng on 2-. See tähendab, et sellele on lisatud kaks elektroni.
Negatiivselt laetud ioone nimetatakse anioonid. Tavaliselt hõlmavad need happelisi jääke.
Positiivselt laetud ioonid - katioonid. Enamasti on need vesinik ja metallid.
Ja siin saate ilmselt täielikult aru ratsionaalsete valemite tähendusest. Neisse kirjutatakse kõigepealt katioon, seejärel anioon. Isegi kui valem ei sisalda mingeid tasusid.
Tõenäoliselt juba arvate, et ioone saab kirjeldada mitte ainult ratsionaalsete valemitega. Siin on vesinikkarbonaadi aniooni skeleti valem:
Siin on laeng näidatud otse hapnikuaatomi kõrval, mis sai lisaelektroni ja kaotas seetõttu ühe rea. Lihtsamalt öeldes vähendab iga lisaelektron struktuurivalemis kujutatud keemiliste sidemete arvu. Teisest küljest, kui struktuurivalemi mõnel sõlmel on + märk, siis on sellel lisapulk. Nagu alati, tuleb seda fakti näitega demonstreerida. Kuid meile tuttavate ainete hulgas pole ühtegi katiooni, mis koosneks mitmest aatomist.
Ja selline aine on ammoniaak. Selle vesilahust nimetatakse sageli ammoniaak ja see sisaldub igas esmaabikomplektis. Ammoniaak on vesiniku ja lämmastiku ühend ning selle ratsionaalne valem on NH3. Mõelge keemilisele reaktsioonile, mis tekib ammoniaagi vees lahustamisel:
NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-
Sama asi, kuid kasutades struktuurivalemeid:
H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H
Paremal küljel näeme kahte iooni. Need tekkisid ühe vesinikuaatomi liikumise tulemusena veemolekulist ammoniaagi molekuliks. Kuid see aatom liikus ilma elektronita. Anioon on meile juba tuttav – see on hüdroksiidioon. Ja katiooni nimetatakse ammoonium. Sellel on metallidele sarnased omadused. Näiteks võib see ühineda happelise jäägiga. Ainet, mis tekib ammooniumi kombineerimisel karbonaataniooniga, nimetatakse ammooniumkarbonaadiks: (NH4)2CO3.
Siin on ammooniumi ja karbonaadi aniooni vastastikmõju reaktsioonivõrrand, mis on kirjutatud struktuurivalemite kujul:
2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H
Kuid sellisel kujul on reaktsioonivõrrand antud demonstratsiooni eesmärgil. Tavaliselt kasutavad võrrandid ratsionaalseid valemeid:
2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3
Mäe süsteem
Seega võime eeldada, et oleme struktuurseid ja ratsionaalseid valemeid juba uurinud. Kuid on veel üks probleem, mida tasub üksikasjalikumalt kaaluda. Kuidas brutovalemid erinevad ratsionaalsetest?
Me teame, miks süsihappe ratsionaalne valem on kirjutatud H2CO3, mitte mingil muul viisil. (Esmalt on kaks vesiniku katiooni, millele järgneb karbonaadi anioon.) Aga miks on brutovalemiks kirjutatud CH2O3?
Põhimõtteliselt võib süsihappe ratsionaalset valemit pidada tõeliseks valemiks, kuna sellel pole korduvaid elemente. Erinevalt NH4OH-st või Ca(OH)2-st.
Kuid brutovalemite puhul rakendatakse väga sageli lisareeglit, mis määrab elementide järjekorra. Reegel on üsna lihtne: kõigepealt asetatakse süsinik, seejärel vesinik ja seejärel ülejäänud elemendid tähestikulises järjekorras.
Seega tuleb välja CH2O3 – süsinik, vesinik, hapnik. Seda nimetatakse Hilli süsteemiks. Seda kasutatakse peaaegu kõigis keemilistes teatmeteostes. Ja ka selles artiklis.
Natuke easyChem süsteemist
Kokkuvõtte asemel tahaksin rääkida easyChem süsteemist. See on loodud nii, et kõiki siin käsitletud valemeid saab hõlpsasti teksti sisestada. Tegelikult on kõik selle artikli valemid koostatud EasyChemi abil.
Miks me üldse vajame mingit süsteemi valemite tuletamiseks? Asi on selles, et Interneti-brauserites teabe kuvamise standardviis on hüperteksti märgistuskeel (HTML). See on keskendunud tekstiteabe töötlemisele.
Ratsionaalseid ja jämedaid valemeid saab kujutada teksti abil. Isegi mõningaid lihtsustatud struktuurivalemeid saab kirjutada ka tekstis, näiteks alkohol CH3-CH2-OH. Kuigi selleks peaksite HTML-is kasutama järgmist kirjet: CH 3-CH 2- Oh.
See tekitab muidugi raskusi, kuid nendega saab elada. Aga kuidas kujutada struktuurivalemit? Põhimõtteliselt saate kasutada monoruumi fonti:
H H | | H-C-C-O-H | | H H Muidugi ei näe see eriti kena välja, kuid see on ka teostatav.
Tõeline probleem tekib siis, kui proovite joonistada benseenrõngaid ja kui kasutatakse skeleti valemeid. Ei jää muud teed kui rasterpildi ühendamine. Rastrid salvestatakse eraldi failidesse. Brauserid võivad sisaldada pilte gif-, png- või jpeg-vormingus.
Selliste failide loomiseks on vaja graafilist redaktorit. Näiteks Photoshop. Aga Photoshopiga olen tuttav juba üle 10 aasta ja võin kindlalt väita, et see sobib väga halvasti keemiliste valemite kujutamiseks.
Molekulaarsed toimetajad saavad selle ülesandega palju paremini hakkama. Kuid suure hulga valemitega, millest igaüks on salvestatud eraldi faili, on nendes üsna lihtne segadusse sattuda.
Näiteks selles artiklis on valemite arv . Neid kuvatakse graafiliste kujutiste kujul (ülejäänud HTML-tööriistade abil).
EasyChem süsteem võimaldab salvestada kõik valemid otse HTML-dokumendis teksti kujul. Minu arvates on see väga mugav.
Lisaks arvutatakse selle artikli brutovalemid automaatselt. Kuna easyChem töötab kahes etapis: esmalt teisendatakse tekstikirjeldus infostruktuuriks (graafikuks) ja seejärel saab selle struktuuriga erinevaid toiminguid teha. Nende hulgas võib märkida järgmisi funktsioone: molekulmassi arvutamine, brutovalemiks teisendamine, tekstina, graafika ja tekstina esitamise võimaluse kontrollimine.
Seetõttu kasutasin selle artikli ettevalmistamiseks ainult tekstiredaktorit. Pealegi ei pidanud ma mõtlema, milline valemitest oleks graafiline ja milline tekst.
Siin on mõned näited, mis paljastavad artikli teksti ettevalmistamise saladuse: Vasakpoolses veerus olevad kirjeldused muudetakse automaatselt teise veeru valemiteks.
Esimesel real on ratsionaalse valemi kirjeldus väga sarnane kuvatava tulemusega. Ainus erinevus seisneb selles, et arvulised koefitsiendid kuvatakse interlineaarselt.
Teisel real on laiendatud valem esitatud kolme eraldi ahela kujul, mis on eraldatud sümboliga; Arvan, et on hästi näha, et tekstiline kirjeldus meenutab paljuski toiminguid, mida oleks vaja valemi pliiatsiga paberil kujutamiseks.
Kolmas rida demonstreerib kaldjoonte kasutamist, kasutades sümboleid \ ja /. Märk (tagasimärk) tähendab, et joon on tõmmatud paremalt vasakule (või alt üles).
Siin on palju rohkem üksikasju dokumentatsioon EasyChem süsteemi kasutamise kohta.
Lubage mul see artikkel lõpetada ja soovida teile õnne keemia õppimisel.
