Mannekeenide keemilised valemid. Keemilised arvutused Lämmastikuga tutvumine. Amiinid

Nende põhjal koostatakse keemiliste reaktsioonide skeemid ja võrrandid, samuti ainete keemiline klassifikatsioon ja nomenklatuur. Üks esimesi, kes neid kasutas, oli vene keemik A. A. Iovsky.

Keemiline valem võib tähistada või kajastada:

1 molekul (nagu ka ioon, radikaal ...) või 1 mool konkreetset ainet;
kvalitatiivne koostis: millistest keemilistest elementidest aine koosneb;
kvantitatiivne koostis: kui palju iga elemendi aatomeid molekul sisaldab (ioon, radikaal ...).

Näiteks valem HNO3 tähendab:

1 molekul lämmastikhapet või 1 mool lämmastikhapet;
kvalitatiivne koostis: lämmastikhappe molekul koosneb vesinikust, lämmastikust ja hapnikust;
kvantitatiivne koostis: lämmastikhappe molekul koosneb ühest vesinikuaatomist, ühest lämmastikuaatomist ja kolmest hapnikuaatomist.

Liigid

Praegu eristatakse järgmist tüüpi keemilisi valemeid:

Lihtsaim valem . Seda saab empiiriliselt saada, määrates keemiliste elementide suhte aines, kasutades elementide aatommassi väärtusi. Niisiis on vee lihtsaim valem H 2 O ja benseeni CH lihtsaim valem (erinevalt C 6 H 6 -st - tõsi). Aatomeid valemites tähistatakse keemiliste elementide märkidega ja nende suhtelist arvu - numbritega alaindeksite vormingus.
Tõeline valem . Molekulaarvalem – on võimalik saada, kui on teada aine molekulmass. Vee tõeline valem on H 2 O, mis langeb kokku kõige lihtsamaga. Benseeni tegelik valem on C 6 H 6, mis erineb lihtsaimast. Nimetatakse ka tõelisi valemeid bruto valemid . Need peegeldavad aine molekulide koostist, kuid mitte struktuuri. Tõeline valem näitab iga elemendi täpset aatomite arvu ühes molekulis. See number vastab [alumisele] indeksile - väike arv pärast vastava elemendi sümbolit. Kui indeks on 1, see tähendab, et antud elemendi molekulis on ainult üks aatom, siis sellist indeksit ei näidata.
ratsionaalne valem . Ratsionaalsetes valemites eristatakse keemiliste ühendite klassidele iseloomulikke aatomite rühmi. Näiteks alkoholide puhul eristatakse rühma -OH. Ratsionaalse valemi kirjutamisel on sellised aatomirühmad sulgudes (OH). Korduvate rühmade arvu tähistavad alaindeksi formaadis numbrid, mis asetatakse vahetult sulgemissulu järele. Keeruliste ühendite struktuuri kajastamiseks kasutatakse nurksulge. Näiteks K 4 on kaaliumheksatsüanokobaltaat. Ratsionaalvalemeid leidub sageli poollaiendatud kujul, kui osa identsetest aatomitest on näidatud eraldi parem peegeldus aine molekuli struktuur.
Markushi valem on valem, milles aktiivne tuum ja mitmed asendaja variandid on kombineeritud alternatiivsete struktuuride rühma. See on mugav viis keemiliste struktuuride tähistamiseks üldistatult. Valem viitab terve ainete klassi kirjeldusele. "Laiate" Markushi valemite kasutamine keemiapatentides toob kaasa palju probleeme ja arutelusid.
Empiiriline valem. Erinevad autorid võivad seda terminit kasutada kõige lihtsam , tõsi või ratsionaalne valemid.
Struktuurivalem. Näitab graafiliselt aatomite omavahelist paigutust molekulis. Aatomitevahelised keemilised sidemed on tähistatud joontega (kriips). On olemas kahemõõtmelised (2D) ja kolmemõõtmelised (3D) valemid. Kahemõõtmeline on aine struktuuri peegeldus tasapinnal (ka skeleti valem- üritab lähendada 3D-struktuuri 2D-tasandil). Kolmemõõtmelised [ruumilised mudelid] võimaldavad meil kujutada selle koostist kõige lähedasemalt aine struktuuri teoreetilistele mudelitele ning sageli (kuid mitte alati) aatomite täielikumat (tõelist) vastastikust paigutust, sidenurka ja aatomitevahelisi kaugusi.

Lihtsaim valem: C 2 H 6 O
Õige, empiiriline või brutovalem: C 2 H 6 O
Ratsionaalne valem: C 2 H 5 OH
Ratsionaalne valem poolpaisutatud kujul: CH 3 CH 2 OH

N N │ │ H-C-C-O-N │ │ N N

Struktuurivalem (3D):

1. valik: 2. valik:

Lihtsaim valem C2H6O võib võrdselt vastata dimetüüleetriga (ratsionaalne valem; struktuurne isomeeria): CH3-O-CH3.

Keemiliste valemite kirjutamiseks on ka teisi viise. Uued meetodid ilmusid 1980. aastate lõpus personaalarvutitehnoloogia (SMILES, WLN, ROSDAL, SLN jne) arenguga. IN personaalarvutid Keemiliste valemitega töötamiseks kasutatakse ka spetsiaalseid tarkvaratööriistu, mida nimetatakse molekulaarredaktoriteks.

Märkmed

Keemia põhimõisted (määramata) (link pole saadaval). Vaadatud 23. novembril 2009. Arhiveeritud originaalist 21. novembril 2009.
Eristama empiiriline Ja tõsi valemid. Empiiriline valem väljendab kõige lihtsam valem aine (keemiline ühend), mis määratakse elementide analüüsiga. Niisiis, analüüs näitab seda algloom, või empiiriline, vastab mõne ühendi valem CH. Tõeline valem näitab, kui palju neid lihtsaid CH-rühmi molekulis sisaldub. Kujutage ette tõeline valem kujul (CH) x, siis x = 2 juures on meil atsetüleen C 2 H 2, x = 6 - benseen C 6 H 6.
Rangelt võttes ei saa kasutada termineid " molekulaarne valem"Ja" molekulmass"soolad, kuna soolades pole molekule, vaid ainult ioonidest koosnevad järjestatud võred. Ükski naatriumkloriidi struktuuris olev naatriumioon [katioon] ei "kuulu" ühelegi konkreetsele kloriidioonile [anioon]. Sellest on õige rääkida keemiline valem sool ja sellele vastav valemi kaal. Kuna keemiline valem (tõsi) naatriumkloriid - NaCl, valemi kaal naatriumkloriid on määratletud kui ühe naatriumi ja ühe kloori aatomi aatommasside summa: 1 naatriumi aatom: 22,990 a. sööma.
1 klooriaatom: 35,453 a. sööma.
-----------
Kokku: 58 443 a. sööma.
Seda väärtust on tavaks nimetada "

Noh, et lõpetada meie tutvus alkoholidega, annan ma veel ühe teise tuntud aine - kolesterooli - valemi. 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 õhust eemal hoida. Muidu läheb hapuks. Kuid keemikud teavad põhjust – kui lisada alkoholile veel üks hapnikuaatom, saad happe.
Vaatame meile juba tuttavatest alkoholidest saadud hapete valemeid:

Aine			Skeleti 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.

Kõik, kes on äädikat proovinud, teavad, et see on väga hapu. Selle põhjuseks on äädikhappe olemasolu selles. Tavaliselt sisaldab lauaäädikas 3–15% äädikhapet, ülejäänud (peamiselt) vett. Lahjendamata äädikhappe söömine on eluohtlik.

Karboksüülhapetel võib olla mitu karboksüülrühma. Sel juhul nimetatakse neid: kahealuseline, kolmepoolne jne...

Toiduained sisaldavad palju muid orgaanilisi happeid. Siin on vaid mõned neist.

Nende hapete nimetus vastab nendele toiduainetele, milles need sisalduvad. Muide, pange tähele, et siin on happeid, millel on ka alkoholidele iseloomulik hüdroksüülrühm. Selliseid aineid nimetatakse hüdroksükarboksüülhapped(või hüdroksühapped).
Iga happe all on allkiri, täpsustades 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 poliitikute, mässuliste ja teiste aktiivse positsiooniga kodanikega mingit pistmist.
Siin on need vaid molekulide killud. Ja nüüd selgitame välja, mis on nende eripära, ja tutvume uue keemiliste valemite kirjutamise viisiga.

Eespool tekstis on juba mitu korda mainitud üldistatud valemeid: alkoholid - (R) -OH ja karboksüülhapped - (R) -COOH. Lubage mul teile meelde tuletada, et -OH ja -COOH on funktsionaalsed rühmad. Kuid R on radikaal. Pole ime, et seda on kujutatud R-tähe kujul.

Täpsemalt on ühevalentne radikaal molekuli osa, millel puudub üks vesinikuaatom. Noh, kui võtate ära kaks vesinikuaatomit, saate kahevalentse radikaali.

Radikaalid keemias enda nimed. Mõned neist said isegi ladinakeelseid nimetusi, mis on sarnased elementide tähistustega. Ja pealegi võib mõnikord valemite radikaale näidata 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
Propil	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, mis toob näiteid alkoholide kohta. Mõned radikaalid on kirjutatud kujul, mis meenutab empiirilist valemit, kuid funktsionaalrühm kirjutatakse eraldi. Näiteks CH3-CH2-OH muundatakse C2H5OH-ks.
Ja hargnenud ahelate jaoks, nagu isopropüül, kasutatakse sulgudega konstruktsioone.

On veel üks nähtus vabad radikaalid. Need on radikaalid, mis mingil põhjusel eraldusid funktsionaalrühmadest. Sel juhul rikutakse üht reeglit, millega me valemite uurimist alustasime: keemiliste sidemete arv ei vasta enam ühe aatomi valentsile. No või võib öelda, et üks lülidest läheb ühest otsast lahti. Tavaliselt elavad vabad radikaalid lühikest aega, kuna molekulid kipuvad pöörduma tagasi 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
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 nimedest arvatavasti arvasite, on kõik need ained ühendatud üldnimetuse alla amiinid. Funktsionaalrühma ()-NH2 nimetatakse aminorühm. Siin on mõned üldised amiinide valemid:

Üldiselt pole siin erilisi uuendusi. Kui need valemid on teile selged, võite mõne õpiku või Interneti abil julgelt orgaanilist keemiat edasi uurida.
Aga anorgaanilise keemia valemitest tahaksin pikemalt rääkida. Näete, kui lihtne on neid mõista pärast orgaaniliste molekulide struktuuri uurimist.

Ratsionaalsed valemid

Ei tasu järeldada, et anorgaaniline keemia on lihtsam kui orgaaniline. Loomulikult näevad anorgaanilised molekulid tavaliselt palju lihtsamad välja, sest nad ei kipu selliseid moodustama keerulised struktuurid nagu süsivesinikud. Kuid teisest küljest tuleb uurida rohkem kui sadat perioodilisustabelit moodustavat elementi. Ja need elemendid kipuvad kombineerima vastavalt oma keemilistele omadustele, kuid paljude eranditega.

Nii et ma ei räägi sellest midagi. Minu artikli teema on keemilised valemid. Ja nendega on kõik suhteliselt lihtne.
Anorgaanilises keemias kõige sagedamini kasutatavad on ratsionaalsed valemid. Ja nüüd mõtleme välja, kuidas need erinevad meile juba tuttavatest.

Esiteks tutvume teise elemendiga - kaltsiumiga. See on ka väga levinud ese.
See on määratud Ca ja selle valents on kaks. Vaatame, milliseid ühendeid see meile teadaoleva süsiniku, hapniku ja vesinikuga moodustab.

Aine	Struktuurivalem	ratsionaalne 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 struktuuri- ja brutovalemi vahepealset. Kuid siiani pole väga selge, kuidas need saadakse. Nende valemite tähenduse mõistmiseks peate arvestama keemiliste reaktsioonidega, milles ained osalevad.

Kaltsium oma puhtaimal kujul on pehme valge metall. Looduses seda ei esine. Kuid seda on täiesti võimalik osta keemiapoest. Tavaliselt hoitakse seda spetsiaalsetes purkides ilma õhu juurdepääsuta. Kuna see reageerib õhus oleva 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.
Kaltsiumoksiid moodustub kaltsiumist ja hapnikust. Seda ainet ei esine ka looduses, kuna see reageerib veega:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Selgub, 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 hüdroksüülrühm on seotud orgaanilise ainega, saadakse alkohol, ja kui metalli külge, siis hüdroksiid.

Kuid kaltsiumhüdroksiidi ei leidu looduses õhus sisalduva süsinikdioksiidi tõttu. 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 lahustunud kaltsiumhüdroksiid süsihappega ja muutub halvasti lahustuvaks kaltsiumkarbonaadiks:

Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O

Allanool tähendab, et aine sadestub reaktsiooni tulemusena.
Kaltsiumkarbonaadi edasisel kokkupuutel süsinikdioksiidiga vee juuresolekul toimub pöörduv reaktsioon, mille käigus moodustub happesool - kaltsiumvesinikkarbonaat, mis lahustub vees hästi.

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2

See protsess mõjutab vee karedust. Temperatuuri tõustes 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...
Aga kui kaltsiumkarbonaati kuumutatakse väga tugev tuli, siis 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 loovutavad elektrone, teised aga võtavad neid vastu. Elektronid on negatiivse laenguga osakesed. Täieliku elektronide komplektiga elemendil on nulllaeng. Kui ta andis elektroni, 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. Selleks on keemilistes valemites spetsiaalne rekord:

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 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 sellega on liitunud kaks elektroni.

Negatiivselt laetud ioone nimetatakse anioonid. Tavaliselt sisaldavad need happelisi jääke.
Positiivselt laetud ioonid katioonid. Enamasti on see vesinik ja metallid.

Ja siin saate ilmselt täielikult aru ratsionaalsete valemite tähendusest. Neisse kirjutatakse kõigepealt katioon ja 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 täiendav võlukepp. Nagu alati, tuleb seda fakti näitega demonstreerida. Kuid meile tuttavate ainete hulgas pole ainsatki katiooni, mis koosneks mitmest aatomist.
Ja selline aine on ammoniaak. Selle vesilahust nimetatakse sageli ammoniaak ja on osa igast esmaabikomplektist. 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, 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 selle tulemusena, et üks vesinikuaatom liikus veemolekulist ammoniaagi molekuli. 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 happejäägiga. Ainet, mis moodustub ammooniumi ja karbonaataniooni kombineerimisel, 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 esitatud demonstreerimise 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 küsimus, mida tasub üksikasjalikumalt kaaluda. Mis vahe on jämedate valemite ja ratsionaalsete valemite vahel?
Me teame, miks süsihappe ratsionaalne valem on kirjutatud H2CO3 ja mitte teisiti. (Esiteks on kaks vesiniku katiooni, millele järgneb karbonaadi anioon.) Aga miks on brutovalem kirjutatud kui CH2O3?

Põhimõtteliselt võib süsihappe ratsionaalset valemit pidada tõeliseks valemiks, kuna selles pole korduvaid elemente. Erinevalt NH4OH-st või Ca(OH)2-st.
Kuid brutovalemite puhul rakendatakse sageli lisareeglit, mis määrab elementide järjekorra. Reegel on üsna lihtne: asetage kõigepealt 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 easyChemi 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 vajame valemite tuletamiseks mingit süsteemi? Kogu point on selles standardsel viisil Interneti-brauserites teabe kuvamine on hüperteksti märgistuskeel (HTML). See on keskendunud tekstitöötlusele.

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 seda tähistust: CH ₃-CH ₂- Oh.
See tekitab muidugi raskusi, kuid võite nendega leppida. Aga kuidas kujutada struktuurivalemit? Põhimõtteliselt saab kasutada ühekohalist fonti:

H H | | H-C-C-O-H | | H H See ei näe kindlasti väga kena välja, kuid see on ka teostatav.

Tõeline probleem tekib siis, kui püütakse kujutada benseenirõngaid ja kui kasutatakse skeletivalemeid. Pole muud võimalust kui bitmap ühendada. Rastrid salvestatakse eraldi failidesse. Brauserid võivad sisaldada gif-, png- või jpeg-pilte.
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 võimaldab salvestada kõik valemid otse HTML-dokumenti teksti kujul. Ma arvan, et see on väga mugav.
Lisaks arvutatakse selle artikli brutovalemid automaatselt. Kuna easyChem töötab kahes etapis: esmalt teisendatakse tekstiline kirjeldus infostruktuuriks (graafikuks) ja seejärel saab selle struktuuriga teha erinevaid toiminguid. Nende hulgas võib märkida järgmisi funktsioone: molekulmassi arvutamine, brutovalemiks teisendamine, tekstina, graafika ja tekstina esitamise võimaluse kontrollimine.

Seetõttu kasutasin selle artikli koostamiseks ainult tekstiredaktorit. Pealegi ei pidanud ma mõtlema, milline valemitest on graafiline ja milline tekstiline.

Siin on mõned näited, mis paljastavad artikliteksti ettevalmistamise saladuse: Vasakpoolses veerus olevad kirjeldused teisendatakse automaatselt teise veeru valemiteks.
Esimesel real on ratsionaalse valemi kirjeldus väga sarnane kuvatava tulemusega. Ainus erinevus seisneb selles, et numbrilised koefitsiendid väljastatakse interlineaarsena.
Teisel real on laiendatud valem antud kolme eraldi stringina, mis on eraldatud sümboliga; Ma arvan, et on lihtne mõista, et tekstikirjeldus sarnaneb paljuski sellega, mida nõutakse pliiatsiga paberile valemi joonistamiseks.
Kolmas rida demonstreerib kaldridade kasutamist, kasutades märke \ ja /. Märk ` (tagasimärk) tähendab, et joon tõmmatakse paremalt vasakule (või alt üles).

Siin on palju üksikasjalikum dokumentatsioon easyChem süsteemi kasutamise kohta.

Sellega seoses lubage mul artikkel lõpetada ja soovida teile õnne keemia õppimisel.

Artiklis kasutatud terminite selgitav lühisõnastik

Süsivesinikud Ained, mis koosnevad süsinikust ja vesinikust. Need erinevad üksteisest molekulide struktuuri poolest. Struktuurivalemid on skemaatilised molekulide esitused, kus aatomid on tähistatud ladina tähtedega ja keemilised sidemed on kriipsud. Struktuurivalemid on laiendatud, lihtsustatud ja skeletipõhised. Laiendatud struktuurivalemid - sellised struktuurivalemid, kus iga aatom on kujutatud eraldi sõlmena. Lihtsustatud struktuurivalemid on sellised struktuurivalemid, kus vesinikuaatomid on kirjutatud elemendi juurde, millega nad on seotud. Ja kui ühe aatomiga on seotud rohkem kui üks vesinik, siis kirjutatakse kogus arvuna. Võib ka öelda, et rühmad toimivad lihtsustatud valemites sõlmedena. Skeletivalemid on struktuurivalemid, kus süsinikuaatomid on näidatud tühjade sõlmedena. Iga süsinikuaatomiga seotud vesinikuaatomite arv on 4 miinus kohas koonduvate sidemete arv. Süsinikuvabade sõlmede puhul kehtivad lihtsustatud valemite reeglid. Brutovalem (see on ka tegelik valem) on kõigi molekuli moodustavate keemiliste elementide loend, mis näitab aatomite arvu arvuna (kui aatom on üks, siis ühikut ei kirjutata) Hilli süsteem on reegel, mis määrab brutovalemis aatomite järjekorra: kõigepealt asetatakse süsinik, seejärel vesinik ja seejärel ülejäänud elemendid tähestikulises järjekorras. Seda süsteemi kasutatakse väga sageli. Ja kõik selle artikli brutovalemid on kirjutatud Hilli süsteemi järgi. Funktsionaalsed rühmad Stabiilsed aatomite kombinatsioonid, mis säilivad keemiliste reaktsioonide käigus. Sageli on funktsionaalrühmadel oma nimed, afektid Keemilised omadused ja aine teaduslik nimetus

Seda lähenemisviisi ajendab ka väävel-, seleen- ja nn telluurhappe, vastavalt H2SO4, H2SeO4 ja H2TeO4 brutovalemite sarnasus. Kui aga kaks esimest ühendit vastavad täielikult hapete struktuurikontseptsioonidele, kuna need sisaldavad eraldatud tetraeedrilisi kompleksradikaale 2- või 2-, mille S ja Se CN on 4, mis annab aluse nende struktuurivalemite kirjutamiseks H2 ja H2 kujul, ei saa seda öelda "tellurhappe" kohta. Selle ühendi uurimisel ei ilmnenud ühtegi 2-anioonset rühma, mille struktuuris CN Te = 4. Selle asemel leiti, et Te6+ ioonidel on CN = 6, s.o. vastavad amfoteersete või nõrgalt happeliste anioonimoodustajate CN-le. Selle ühendi struktuur osutus koosnevaks TeO4(OH)2-oktaeedrite ahelatest, mille kahes vastandlikus tipus on OH-ioonid, mis on omavahel ühendatud oktaeedrite ekvatoriaalsete tippude ühiste O-aatomitega. On lihtne näha, et pärast sellise struktuuri korratavuselemendi väljalõikamist saame struktuurivalemi Te(OH)2O2 kujul. Seega on see ühend väga kergelt happeliste omadustega Te6+ hüdroksiidoksiid, mis eristab seda teravalt väävel- ja seleenhappest.

109. slaid ettekandest "Mineraalide süstemaatika" keemiatundi teemal "Mineraalid"

Mõõdud: 960 x 720 pikslit, formaat: jpg. Tasuta slaidi allalaadimiseks keemiatunnis kasutamiseks tehke pildil paremklõps ja klõpsake nuppu "Salvesta pilt kui...". Saate kogu esitluse "Systematics of Minerals.ppt" alla laadida 4289 KB zip-arhiivis.

Laadige esitlus alla

Mineraalid

"Mineraalide keemia" – Mineraalid ja mineraloogia pakuvad äärmiselt suurt huvi. Mineraalid. mineraalid looduses. Tööstuslikult väärtuslike mineraalide hulgas on tavaks eristada kahte rühma. mineraalide omadused. Mineraalid toodetes. väärtuslikud mineraalid. Mineraalide tähtsus inimese elus. Mineraalid on mänginud inimkonna arengus olulist rolli.

"Mineraalide süstemaatika" - metallid, mille elemendid hõivavad suurima vasakpoolse osa. Kainosümmeetriline element. Tseoliitide perekond, mis ühendab alamperekondi. Põhinõuded mineraalide süstemaatikale. Võrreldamatult rohkem erinevate elementide omavahelisi seoseid. Mineraali määramine teatud oksüsoolade klassi. Mineraalid on valdavalt kovalent-ioonset ja ioonset tüüpi.

"Mineraalide klassifikatsioon" - Kosmiline keha. Kvarts. Opaal. Mineraalide klassifikatsioon. sfaleriit. Looduslike elementide klass. Haliit. Silikaate iseloomustab komplekssus keemiline koostis. Dolomiit. Värvimine. silikaadid. Sulfaatide klassi mineraalid. Mineraalid. Kvarts ja kaltsedon. silikaatide klass. Kõige tavalisematest esimese klassi mineraalidest võib nimetada väävlit.

"Uurali kalliskivid" - Aga eriti hinnatud: rohelise mustriga malahhiit ja roosa kotkas. Sageli kristallide või nende fragmentide kujul. TEEMANTIDEGA tooted. Teemant. Vääriskive leidub looduses mitmel erineval kujul, mitmesugusel kujul. Smaragd (vananenud: Smaragd) – kalliskivi 1. klass. Smaragd.

"Mustade ja värviliste metallide maagid" - tutvuge õppematerjal. Viga. Terase ja malmi kasutamine. Maagid. Rooste. Metallide põhiomadused. Materjalid maagi kohta. Kuidas teha kindlaks, milline metall on must ja milline värviline. Raud. Oodatud tulemused.

"Kullamaardla" - Radioaktiivsed elemendid. Kivisüsi. Maavarade baas. Antimon. Tina ja volframi ladestused. mittemetallilised mineraalid. Nafta ja gaas. Põlevad mineraalid. Värvilised ja haruldased metallid. Aastase kullatoodangu dünaamika. Kuldne. Antimoni ladestused. Kulla hoiused. Tina ja volfram. Kaevandussektori seadusandluse täiustamine.

Kõige lihtsamad keemilised arvutused. Keemia põhimõisted ja seadused Keemiline sümboolika Elemendi nimetuse lühendina kasutatakse keemilist märki (keemilise elemendi sümbol). Märgiks üks või kaks tähte alates Ladinakeelne nimi elemendid. Si - vask (cuprum), Au - kuld (Aurum) jne. Keemiliste märkide süsteemi pakkus välja 1811. aastal Rootsi teadlane J. Verzelius. Keemiline märk tähendab: [D) elemendi nimetust; 1 mool selle aatomeid; |T] aatomnumber; [b] elemendi suhteline aatommass. Keemilised arvutused Keemiline valem on aine koostise väljendus keemiliste märkide abil. Keemilisest valemist saate teada: (TJ aine nimetus; (2] üks selle molekulidest; mitu mooli iga elemendi aatomit sisaldab ühte mooli ainet. Iseloomustades ainet moodustavate elementide massikoguste suhet, võimaldab valem arvutada iga ühendis sisalduva elemendi massi ja selle massiosa. Näide 1 Arvuta vesiniku murdosa amm:01) 4 g / mol M (H) = 1 g / mol NH3 mass: M(NH3) \u003d 14 + 1-3 \u003d 17 g / mol. 2) Määrake ammoniaagi mass aine koguses 1 mol: m (NH3) \u003d / 3 mol 7 g / 3 molu 17 g / 3 mol 17 g / 3 mol. 4) Arvutage vesiniku mass: m = v M; m (H) = 3 1 = 3 g. 5) Leidke vesiniku massiosa ammoniaagis: c (H) = - = 0,176 või 17,6%. 17 Vastus: w(H) = 17,6%. KG Näide 2 Arvutage fosfori mass, mida võib saada 620 kg kaltsiumortofosfaadist. Antud: m (Ca3 (P04) 2) \u003d 620 kg Leia: t (P Lahendus: 1) Määrake Ca3 (P04) 2 molaarmass: M (Ca3 (P04) 2) \u003d 40 3 + 31 2 + 16 8 / u003 molaar. 2) Arvutage kaltsiumortofosfaadi aine kogus: = 203 mol. 3) Kaltsiumortofosfaadi valemist järeldub, et aatomfosfori aine kogus on 2 korda suurem kui Ca3 (P04) 2 aine kogus: v (P) \u003d 2v (Ca3 (P04) 2), v (P) \u003d 2 2 103 mol. 4) Leidke fosfori mass; t (P) - 4 103 31 \u003d 124 kg. Vastus: t (P) \u003d 124 kg. Seal on lihtsad ja tõesed (molekulaarsed) valemid. Lihtsaim valem väljendab väikseimat suhet molekulis sisalduvate elementide aatomite arvu vahel. Tõeline valem näitab tegelikku aatomite arvu molekulis, mis vastab väikseimale suhtele. Tõelise valemi kindlakstegemiseks peate teadma mitte ainult aine massikoostist, vaid ka selle molekulmassi. w(C) = 75% Leia: Lahendus: 1) Vali tundmatu ühendi mass 100 g kohta Siis on elementide H ja C massid võrdsed: E Näide 3 Tuleta 25% vesinikku ja 75% süsinikku sisaldava ühendi valem. /p(H) = 100-0,25 = 25 g, m(C) = 100 = 0,75 = 75 g. 1 A/ 3) Koostage ainete kvantitatiivne suhe: v (H): v (C) - 25: 6,25. 4) Jagage proportsiooni parem pool väiksema arvuga (6,25) ja saage aatomite suhe tundmatu ühendi valemis: * (C): y (H) \u003d 1: 4. Ühendi lihtsaim valem on CH4. Vastus: CH4. Näide 4 2,66 g teatud aine täielikul põlemisel saadi 1,54 g süsinikmonooksiidi (IV) ja 4,48 g vääveloksiidi (IV). Selle aine aurutihedus õhus on 2,62. Leidke selle aine tegelik valem. Antud: m(C02) = 1,54 g m(S02) = 4,48 g Leia: aine tegelik valem Lahendus: 1) Arvutage süsinikmonooksiidi (IV) ja vääveloksiidi (IV) ainete kogus: 1,54 v (C02) = --- = 0,035 mol, 44 (GTS 4,4)8 v. 64 2) Määrake aatomi süsiniku ja väävli ainete hulk: v (C) \u003d v (C02) - 0,035 mol, v (S) \u003d v (S02) \u003d 0,07 mol. 3) Leiame süsiniku ja väävli massid: /72 (C) \u003d 0,035-12 "0,42 g, m (S) \u003d 0,07 32 "2,24 g. Nende elementide kogumass on 2,66 g ja võrdub põletatud aine massiga. Seetõttu koosneb see ainult süsinikust ja väävlist. 4) Leiame aine lihtsaima valemi: v (C): v (S) - 0,035: 0,07 - 1: 2. Lihtsaim valem on CS2. 5) Määrake CS2 molaarmass: M(CS2) = 12 + 32 2 = 76 g/mol. 6) Arvutame aine tõelise valemi: Af \u003d 29 1> \u003d 29 2,62 - 76 g / mol. IST. HÄÄLETAS. * "Seega kattub aine tegelik valem kõige lihtsamaga. Vastus: L / ist - 76 g / mol. Näide 5 Tuletage orgaanilise ühendi tegelik valem, mis sisaldab 40,03% C, 6,67% H ja 53,30% O. Selle ühendi molaarmass on 180 g / mol. Arvestades: u 0>0% C) -6 .0>0 d) ,67% w (0) = 53,30% m (CxHyO2) \u003d 180 g / mol Leia: schyayog Lahendus: 1) Tähistame süsinikuaatomite arvu läbi x, vesinikuaatomite arvu - y, hapniku aatomite arvu - g. 2) Jagage selle ühendi aatomite ja suhteliste masside aatomite protsent nende elementide protsent, vastav 40,03 6,67 53,30 x: y: z \u003d 3,33: 6,67: 3,33 3) Toome leitud väärtused täisarvudeks: x: y: z \u003d 1: 2: 1. Lihtsaim valem on CH20: orgaanilise ühendi molaarmass: -0 +1 on 20 +1 / mol Lihtsaima valemi molaarmass on 6 korda 180:30 \u003d 6 väiksem kui selle ühendi tegeliku valemi molaarmass. Seetõttu on orgaanilise ühendi tõelise valemi tuletamiseks vaja aatomite arv korrutada 6-ga. Siis saame С6Н1206. Vastus: SbN12Ob. Näide 6 Koostage kaltsiumkloriidi kristalse hüdraadi valem, kui 6,57 g selle kaltsineerimisel vabanes 3,24 g kondenseeritud vett. Antud on: /l (CaC12 * H20) \u003d 6,57 g m (H20) \u003d 3,24 g Leia: kristallilise hüdraadi valem Lahendus: 1) Arvutage kristallilises hüdraadis sisalduva veevaba CaC12 soola mass: t (CaC12) - 3,3 g - 3,3. Määrake CaC12 ja H20 ainete kogus: 3 33 v (CaCL) - ---- 0,03 mol, 111 3,24 v(H90) --- 0,18 mol. 2 18 3) Leidke kristallilise hüdraadi valem: v(CaCl2): v(H20) = 0,03: 0,18 = 1:6. Kristallilise hüdraadi valem on CaC12 6H20. Vastus: CaC12 6H20. Keemiline võrrand on pilt keemiline reaktsioon kasutades keemilisi sümboleid ja valemeid. Võrrand iseloomustab nii reaktsiooni kvalitatiivset poolt (millised ained keemilises reaktsioonis osalesid ja millised saadi selle käigus) kui ka kvantitatiivset (millised on lähteainete ja reaktsioonisaaduste gaaside masside või ruumalade kvantitatiivsed suhted). Keemiliste protsesside kvantitatiivse poole kajastamine võrrandites võimaldab nende põhjal teha erinevaid arvutusi: lähteainete massi või ruumala leidmine etteantud koguse reaktsioonisaaduste saamiseks, uute ainete mass või maht, mida on võimalik saada antud kogusest lähteainetest jne Näide 7 Millise massi alumiiniumi tuleb võtta raua redutseerimiseks 464 g raudoksiidist? Antud: m(Fe304) = 464 g Leia: m(A1) Lahendus: 1) Kirjutage reaktsioonivõrrand ja märkige vajalike ainete kvantitatiivsed suhted: 8A1 + 3Fe304 - 9Fe + 4A1203. 8 mol 3 mol 2) Määrake Fe304 molaarmass: M(Fe304) - 56 3 + 16 4 = 232 g/mol. 3) Arvutame raua katlakivi aine (Fe304) koguse: 464 v (Fe304) - -- = 2 mol. Keemilise reaktsiooni võrrandi abil saab välja arvutada, millist ainet ja millises koguses võetakse antud koguste reageerivate ainete koosmõjul liiast (või defitsiiti). Näide 9 37,6 g vasknitraati sisaldavale lahusele lisati 5,6 g kaaluvad rauaviilid Arvutage, kas vasknitraati jääb lahusesse ka pärast keemilise reaktsiooni lõppu. Antud on: / n (Cu (N03) 3) \u003d 37,6 g m (Fe) - 5,6 g Leia: kas vasknitraat jääb lahusesse Lahendus: 1) Kirjutage reaktsioonivõrrand: Cu (N03) 2 + Fe \u003d Fe (N03) 2 + Cu. 2) Leidke Cu(N03)2 molaarmass: M(Cu(N03)2) = 64 + 14 2 + 16 6 - 188 g/mol. 3) Määrake ainete Cu (N03) 2 ja Fe kogus: 37,6 v (Cu (N03) 2) \u003d -u- \u003d 0,2 mol, v (Fe) \u003d - " \u003d 0,1 mol. 56 (Cu003d) 0,1 mol. 56 (Cu) N.0.2 mol (03)2 (Cu) N.0. ja reaktsiooniks vajalik, järeldame, et Cu(N03)2 kogus võetakse liiast Reagentide ja reaktsioonisaaduste hulga arvutamine tuleb läbi viia defitsiidiks võetud aine koguse järgi Meie puhul Fe järgi Arvutame aine koguse ja Cu(N03)2 massi lahuses pärast reaktsiooni: v(Cu(N03)2 -mooli ,0 . u (N03) 2) \u003d 0,1 188 \u003d 18,8 g. Vastus: m (Cu (N03) 2) \u003d 18,8 g. Keemilise võrrandi järgi saab arvutusi teha ka siis, kui algaine sisaldab teatud koguses lisandeid. Näide 10 Arvutage, kui palju naatriumnitritit tekib 1 kg 85% NaNO3 sisaldava Tšiili nitraadi kaltsineerimisel. Antud on: /p(nitraat) = 1 kg to(NaN03) = 85% Leia: m(NaN02) Lahendus: 1) Kirjutage reaktsioonivõrrand: 2NaN03 = 2NaN02 + 02|. 2) Määrake NaN03 mass: t(nitraat) kuni(NaN03) m(NaNOo) = 37 100% 1 103-85% m(NaN03) = = 850 g. v(NaN03) = = 10 mol. 3) Määrake aine NaN03 kogus: 850 85 4) Arvutage aine NaN02 kogus reaktsioonivõrrandi järgi suhte järgi: 2 mol NaN03 - 2 mol NaN02 10 mol NaNO. - v mol NaNO., Leia NaN02 mass: m(NaN02) = 10 69 = 690 g.Vastus: m(NaN02) = 690 g Keemilise reaktsiooni võrrandi (või keemilise valemi) alusel lahendatakse ülesanded produkti saagise kohta. Näide 11 Liiv, mis kaalus 2 kg, sulatati liigse kaaliumhüdroksiidiga, mille tulemuseks oli 3,82 kg kaaluva kaaliumsilikaadi reaktsioon. Määrake reaktsioonisaaduse saagis, kui räni(IV)oksiidi massiosa liivas on 90%. Antud: t(liiv) = 2 kg 0)(Si02) = 90% m(K2Si03) = 3,82 kg Leia: 4(K2Si03) Lahendus: 1) Kirjutage reaktsioonivõrrand: Si02 + 2KOH = K2Si03 + H20. 2) Määrake Si02 mass: t (liiv) 90% 2> "shG% -2 90% t (8Yu ^) \u003d - tshg \u003d 1" 8kg- 3) Määrake Si02 aine kogus: 1,8-103 v - 0 - d03 E-Ll 4) Arvutage reaktsioonivõrrandi järgi aine K2Si03 kogus vastavalt suhtele: 1 mol Si02 - 1 mol K2Si03 30 mol Si02 - v mol K2Si03 v (K2Si03) = 30 mol. 5) Leiame K2Si03 massi, mis tuleks moodustada vastavalt teoreetilisele arvutusele: m (K2Si03) - 30 154 - 4620 g ehk 4,62 kg. 6) Arvutame reaktsioonisaaduse saagise: 3,82 100% lgtl / L-Sch - 82,7%. Vastus: Ti(K2Si03) - 82,7%. Iseseisva lahenduse ülesanded 1. Arvutage iga elemendi massiosa järgmistes kroomiühendites: a) Fe(Cr02)2; b) Cr2(S04)3; c) (NH4)2Cr04. 2. Arvutage vase mass, mis sisaldub 444 g aluselises vaskkarbonaadis. Vastus: 256 g 3. Arvutage raua mass, mida saab 320 g punasest rauamaagist. Vastus: 224 g 4. Mitu mooli pliinitraati sisaldab: a) 414 g pliid; b) 560 g lämmastikku; c) 768 g hapnikku. Vastus: a) 2 mol; b) 20 mol; c) 8 mol. 5. Arvutage fosfori mass, mida on võimalik saada 1 tonnist 31% kaltsiumortofosfaati sisaldavast fosforiidist. Vastus: 62 kg. 6. Glauberi toorsool sisaldab 94% kristallilist hüdraati. Arvutage veevaba naatriumsulfaadi mass, mida võib saada 6,85 tonnist sellest toorainest. Vastus: 2,84 tonni 7. Tuletage lihtsaim valem ühendist, mis sisaldab 44,89% kaaliumi, 18,37% väävlit ja 36,74% hapnikku. Vastus: K2S04. 8. Mineraalne vase läige sisaldab 79,87% vaske ja 20,13% väävlit. Leidke mineraalide valem. Vastus: Cu2S. 9. Kaltsium või magneesium, põledes lämmastikuatmosfääris, moodustavad ühendeid, mis sisaldavad vastavalt 18,92% ja 27,75% lämmastikku. Leidke nende ühendite valemid. Vastus: Ca3N2; Mg3N2. 10. Süsivesinik sisaldab 85,72% süsinikku ja 14,28% vesinikku. Leidke selle valem ja määrake, millisesse homoloogsesse seeriasse see kuulub. Vastus: C2H4. 11. Ühendi molaarmass on 98 g/mol. Määrake selle ühendi valem, mis sisaldab 3,03% H, 31,62% P ja 65,35% O. Vastus: H3P04. 12. Orgaanilise aine põletamisel, mis koosnes süsinikust, vesinikust ja väävlist, saadi 2,64 g vingugaasi (IV), 1,62 g vett ja 1,92 g vääveloksiidi (IV). Leidke selle aine valem. Vastus: C2H6S. 13. Määrake orgaanilise aine tegelik valem, kui selle 2,4 g põletamisel saadi 5,28 g vingugaasi (IV) ja 2,86 g vett. Selle aine vesiniku auru tihedus on 30. Vastus: C3H80. 14. Määrake ühe naatriumsulfaadi kristallhüdraadi valem, kui selle dehüdratsiooni ajal on massikadu 20,22% kristallhüdraadi massist. Vastus: Na2S04 2H20. 15. Väävelhappes lahustati 0,327 g tsinki ja saadud lahusest kristalliseeriti 1,438 g tsingisoola kristallilist hüdraati. Määrake kristallilise hüdraadi valem. Vastus: ZnSO4 7H20. 16. Volfram(VI)oksiidi redutseerimisel vesinikuga tekkis 27 g vett. Millise massi volframi saab sel juhul saada? Vastus: 92. 17. Raudplaat kasteti vasksulfaadi lahusesse. Mõne aja pärast suurenes plaadi mass 1 g võrra. Millise massi vase ladestub plaadile? Vastus: 8 g. Vastus: 0,20 g H2SO4. 19. Millises mahus süsinikdioksiidi on vaja 50 g kaltsiumkarbonaadi muundamiseks vesinikkarbonaadiks? Vastus: 11,2 liitrit CO2. 20. Millise koostisega ja millises koguses tekib sool, mis saadakse 9 g naatriumhüdroksiidi sisaldava lahuse vastasmõjul süsihappegaasiga 2,24 liitri metaani põlemisel? Vastus: 11,9 g Na2C03. 21. 44,4 g malahhiidi lagundamisel saadi 4,44 liitrit süsinikmonooksiidi (IV) (n.a.). Määrake malahhiidi lisandite massiosa (%). Vastus: 0,9%. 22. 5 g kaaluva magneesiumi ja magneesiumoksiidi segu töötlemisel vesinikkloriidhappega vabanes 4 liitrit (n.a.) vesinikku. Arvutage magneesiumi massiosa segus. Vastus: 85,7%. 23. Millise mahu ammoniaaki (n.a.) saadakse 5,35 g ammooniumkloriidi ja 10 g kaltsiumhüdroksiidi segu kuumutamisel? Vastus: 2,24 liitrit. 24. Kui suur mass 8% lisandeid sisaldavat räni reageeris naatriumhüdroksiidi lahusega, kui vabanes 5,6 liitrit vesinikku (n.a.)? Vastus: 3,8 g 25. 195 kg kaaluv fosforhape saadi 310 kg kaaluvast looduslikust fosforiidist. Arvutage Ca3(PO4)2 massiosa looduslikus fosforiidis. Vastus: 99,5%.

Mineraloogias on oluline osata arvutada mineraali valemit selle keemilise analüüsi tulemuste põhjal. See jaotis pakub mitmeid näiteid selliste arvutuste kohta erinevate mineraalide jaoks. Arvutuste tegemisel ja struktuurivalemi saamisel selgub, kas see langeb kokku mineraali kristall-keemiliste andmetega. Tuleb märkida, et isegi kui analüüsi komponentide kogusumma on võrdne 100%, ei tähenda see alati, et mineraali koostis on õigesti ja täpselt määratud.

5.7.1 Sulfiidanalüüsi arvutamine

Sulfiidsete mineraalide puhul väljendatakse analüüside tulemusi tavaliselt massiprotsentides.

Tabel 5.1 Raud sisaldava sfaleriidi keemilise analüüsi tulemused Renströmi maardlast, Sev. Rootsi (vastavaltR. C. Duckworth ja D. Richard,mineraalne. Mag. 57:83-91, 1993)

Element	Mac.%	Tuuma	Tuuma
		kogus	suhted
			kui S = 1
	57,93	0,886	0,858
	8,21	0,1407	0,136
	33,09	1,032	1,000
Summa	99,23

max (massi%) elemente. Selliste analüüside põhjal valemi arvutamine on lihtne aritmeetiline ülesanne. Allpool toodud rauda sisaldava sfaleriidi näites (tabel 5.1) tuleb kõigepealt jagada iga elemendi massiprotsent selle aatommassiga, et saada selle elemendi mooliosa. Rauda sisaldava sfaleriidi struktuurivalem näeb välja selline (Zn, Fe)S ja seetõttu tuleb tulemuste õigete vahekordade saamiseks taandada ühikuks kas Zn ja Fe moolfraktsioonide summa või S mooliosa. Kasutatud valem, mis võimaldab nii täielikult katioonset kui ka täielikult anioonset analüüsi, on valemiga, kui vaadeldaval juhul on õiged analüüsimeetodid, ja arvutatakse õiged tulemused. peaks kokku langema. Seega, viies S üheni ja ümardades saadud väärtused teise kümnendkohani, saame valemi (Zn 086 Fe 014) 100 S. Mõnedel sulfiidmineraalidel (nt pürrotiit Fe 1-x S) on katioonide mittestöhhiomeetriline sisaldus. Sellistel juhtudel tuleks analüüsid arvutada väävliioonide hulga põhjal.

5.7.2 Silikaadi analüüsi arvutamine

Kivimit moodustavate mineraalide analüüside tulemusi (vt nt granaadi analüüsi tabelis 5.2) väljendatakse tavaliselt oksiidide massiprotsentides. Sellel kujul esitatud analüüsi arvutamine on mõnevõrra keerulisem ja sisaldab mitmeid lisatoiminguid.

molekulmass, mis annab oksiidimolekulide suhtelise sisalduse (veerg 2).

2. Arvutage hapniku aatomkogused. Selleks korrutatakse veeru 2 iga väärtus hapnikuaatomite arvuga vastavates oksiidides, mis annab iga elemendi (veerg 3) poolt valemisse sisestatud hapnikuaatomite suhtelise sisalduse.

3. veeru allosas on hapnikuaatomite koguarv (2,7133).

3. Kui tahame saada granaadi valemit 12 hapnikuaatomi põhjal, siis on vaja ümber arvutada hapnikuaatomite suhted nii, et nende koguarv oleks 12. Selleks korrutatakse iga oksiidi kohta 3. veerus olevad numbrid 12 / T-ga, kus T on hapniku koguhulk veerust 3. Tulemused on näidatud veerus 4.

4. Arvutage erinevate katioonide aatomite suhted. Selleks tuleb veerus 4 olevad numbrid korrutada või jagada nende stöhhiomeetriliselt määratud suhete väärtustega. Näiteks SiO2-l on üks räni kahe hapniku jaoks. Seetõttu jagub 4. veeru vastav arv 2-ga. Al 2 0 3 on iga kolme hapnikuaatomi kohta kaks alumiiniumi aatomit, sel juhul korrutatakse veeru 4 arv 2/3-ga. Kahevalentsete katioonide puhul on numbrid veergudes 4 ja 5 samad.

Tabel 5.2 Granaadi keemilise analüüsi tulemused, Wesseltoni kaevandus, Kimberley, Lõuna-Aafrika Vabariik (vastavaltA.D. Edgar ja H.E. Charbonneau,Am.Mineral. 78:132-142, 1993)

Oksiid	Mwt% oksiidid	Molekulaarne kogus oksiidid	Tuuma hapniku hulk molekulis	Anioonide arv 12 O aatomi kohta, st veerg (3) x 4,422	Katioonide arv valemis
Si0 2	40,34	0,6714	1,3426	5,937	Si 2,968
A1 2 0 3	18,25	0,1790	0,537	2,374	Al 1,582
	4,84	0,0674	0,0674	0,298	Fe 0,298
	0,25	0,0035	0,0035	0,015	Mn 0,015
Ti0 2	2,10	0,0263	0,0526	0,232	Ti 0,116
Cr 2 0 3	2,22	0,0146	0,0438	0,194	Kr 0,129
	18,77	0,3347	0,3347	1,480	Umbes 1,480
	13,37	0,3317	0,3317	1,467	Mg 1,467
Summa	100,14		2,7133
			12/2,7133 = 4,422

Veerus 5 toodud hapnikuaatomite kindlaksmääratud arvule (12) vastavas valemis olevaid katioonide koguseid saab grupeerida tabelis näidatud viisil vastavalt granaadi A 3 B 2 [(Si, Al) 0 4] struktuurivalemile, kus A on kahevalentsed katioonid (Ca, Mg, Fe, Mn) ja B katioonid (Al, Cr ), + katioonid (Al, Cr ). Si puudust kompenseerib Al, mida võetakse sellises koguses, et tetraeedrilised kohad täielikult täidaks. Ülejäänud alumiiniumi aatomid on positsioonile B

Sooritatud aritmeetiliste toimingute õigsuse kiireks hindamiseks peate kontrollima valentside tasakaalu, liites positiivsed ja negatiivsed laengud.

5.7.3 Analüüsi arvutamine erinevate olemasolul anioonid

Viimases näites käsitleme lühidalt valemi arvutamist, mis põhinevad analüüsi tulemustel erinevate anioonide olemasolul mineraali koostises (tabel 5.3). Meie puhul esindab mineraali fluorapatiit Ca 5 (PO 4) 3 ^, 0, OH), mis lisaks

Tabel 5.3 Apatiidi keemilise analüüsi tulemused

oksiidid	(!) ~	(2.)		Ch 4) Number ka
	massiprotsent	Molecu	Molecu	Ch 4) Number ka
		polaarne	polaarne	tioonid sisse
		kui	kogus	põhineb
Na2O K2O P2O5 H2O Summa O=FjCl Summa	55,08 0,32 0,02 0,05 0,03 0,04 0,0! 42,40 1,63 0,20 1,06 100,84 -0,72 100,12	omadused 0,9822 0,0020 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 0,2987 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 3/2, 5409 =	VA hapnik 0,9822 0,0060 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 1,4935 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 2,5409 4, 9386	13 aniooni (4,9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56

hapnik sisaldab F ja Cl. Analüüsi tulemused on jällegi väljendatud oksiidide massiprotsentides, kuigi tegelikult on osa neist halogeniidid. Sellistel juhtudel on vaja korrigeerida hapniku koguhulka, võttes arvesse hapnikumoolide arvu, mis on ekvivalentsed olemasolevate halogeniididega.

Seega sisaldab arvutus järgmisi samme.

Selleks tuleb veerus 2 näidatud moolide arv korrutada stöhhiomeetrilise

aniooni number. Ärge unustage lahutada mineraalis sisalduvast F-st ja Cl-st hapnikuekvivalenti (antud juhul 0,0914 mooli) (tabel betz 3).

3. Liitke anioonide arv, unustamata lahutada 0,0914 mooli F ja Cl-ga seotud hapnikku (saadud 2,5409).

4. Kui tahame saada apatiidi valemit, mis põhineb 13 anioonil, siis peame anioonide suhted ümber arvutama nii, et nende koguarv oleks 13. Selleks korrutatakse igaüks neist 13 / 2,5409-ga, need. hinnaga 4,9386.

5. Arvutage erinevate katioonide aatomite suhted. Selleks korrutage veerus 2 toodud molekulaarsed kogused 4,9386-ga ja seejärel korrutage või jagage saadud väärtused nende suhete väärtustega, mis on määratud oksiidide stöhhiomeetriaga. Näiteks, P 2 O 5 juures Mool oksiidi moodustab kaks fosfori aatomit. Lõplikud tulemused on näidatud veerus 4.

Kirjandus edasiseks uurimiseks

1. Goldstein, J. L., Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. C., FiOTi, C. ja Lifshm, E. Skaneeriv elektronmikroskoopia ja röntgenkiirte mikroanalüüs. New York, pleenum, 1984.

2. Marfunin, A. S. (toim.). Methods and Instrumentation: Results and Recent Developments, vol. 2 of Advanced Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985.

3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. ja Settle, F.A. Instrumentaalsed analüüsimeetodid, 7. väljaanne. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.

Toimetaja lisamine

1. Garanin V.K., Kudrjavtseva G.P.Elektronsondi instrumentide kasutamine mineraalaine uurimisel. M, Nedra, 1983, 216 lk.

2. Laputina I.P. Mikrosond mineraloogias. M., Na uka, 1991, 139 lk.

Mineraalide füüsikalised omadused on määratud struktuuri ja keemilise koostise vastasmõjuga. Nende omaduste hulka kuuluvad need, mis mõjutavad välimus mineraal, näiteks selle läige ja värv. Muud omadused mõjutavad mineraalide füüsikalisi omadusi – kõvadus, piesoelektrilisus, magnetism. Kõigepealt käsitleme mineraalide tihedust, kuna see omadus on otseselt seotud nende struktuuri ja koostisega.