Kemijske formule za lutke. Kemijski proračuni Upoznavanje s dušikom. amini

Na temelju njih sastavljaju se sheme i jednadžbe kemijskih reakcija, kemijska klasifikacija i nomenklatura tvari. Jedan od prvih koji ih je upotrijebio bio je ruski kemičar A. A. Iovsky.

Kemijska formula može predstavljati ili odražavati:

1 molekula (kao i ion, radikal ...) ili 1 mol određene tvari;
kvalitativni sastav: od kojih se kemijskih elemenata sastoji tvar;
kvantitativni sastav: koliko atoma svakog elementa sadrži molekula (ion, radikal ...).

Na primjer, formula HNO3 znači:

1 molekula dušične kiseline ili 1 mol dušične kiseline;
kvalitativni sastav: molekula dušične kiseline sastoji se od vodika, dušika i kisika;
kvantitativni sastav: molekula dušične kiseline sastoji se od jednog atoma vodika, jednog atoma dušika i tri atoma kisika.

Vrste

Trenutno se razlikuju sljedeće vrste kemijskih formula:

Najjednostavnija formula . Može se dobiti empirijski određivanjem omjera kemijskih elemenata u tvari pomoću vrijednosti atomske mase elemenata. Dakle, najjednostavnija formula vode bit će H 2 O, a najjednostavnija formula benzena CH (za razliku od C 6 H 6 - istina). Atomi u formulama označeni su znakovima kemijskih elemenata, a njihov relativni broj - brojevima u obliku indeksa.
Prava formula . Molekulska formula – može se dobiti ako je poznata molekulska masa tvari. Prava formula vode je H 2 O, koja se podudara s najjednostavnijom. Prava formula benzena je C 6 H 6, koja se razlikuje od najjednostavnije. Prave formule se također nazivaju bruto formule . Oni odražavaju sastav, ali ne i strukturu molekula tvari. Prava formula pokazuje točan broj atoma svakog elementa u jednoj molekuli. Ovaj broj odgovara [donjem] indeksu - malom broju iza simbola odgovarajućeg elementa. Ako je indeks 1, odnosno postoji samo jedan atom danog elementa u molekuli, tada takav indeks nije naznačen.
racionalna formula . U racionalnim formulama razlikuju se skupine atoma koje su karakteristične za klase kemijskih spojeva. Na primjer, za alkohole se razlikuje -OH skupina. Pri pisanju racionalne formule takve skupine atoma stavljaju se u zagrade (OH). Broj grupa koje se ponavljaju označen je brojevima u indeksnom formatu koji se stavljaju odmah iza zagrade. Uglate zagrade koriste se za odražavanje strukture složenih spojeva. Na primjer, K4 je kalijev heksacijanokobaltat. Racionalne formule se često nalaze u poluproširenom obliku, kada je dio identičnih atoma prikazan odvojeno za bolji odraz struktura molekule tvari.
Markush formula su formula u kojoj su aktivna jezgra i niz varijanti supstituenata kombinirani u grupu alternativnih struktura. To je prikladan način za označavanje kemijskih struktura na generaliziran način. Formula se odnosi na opis cijele klase tvari. Korištenje "širokih" Markush formula u kemijskim patentima dovodi do mnogo problema i rasprava.
Empirijska formula. Razni autori mogu koristiti ovaj izraz za označavanje najjednostavniji , pravi ili racionalan formule.
Strukturna formula. Grafički prikazuje međusobni raspored atoma u molekuli. Kemijske veze među atomima označene su crtama (crticama). Postoje dvodimenzionalne (2D) i trodimenzionalne (3D) formule. Dvodimenzionalni su odraz strukture materije na ravni (također skeletna formula- pokušaji aproksimacije 3D strukture na 2D ravnini). Trodimenzionalni [prostorni modeli] omogućuju nam da njezin sastav najbliže predstavimo teorijskim modelima strukture materije, a često (ali ne uvijek) i potpuniji (pravi) međusobni raspored atoma, vezni kut i udaljenosti između atomi.

Najjednostavnija formula: C 2 H 6 O
Prava, empirijska ili bruto formula: C 2 H 6 O
Racionalna formula: C 2 H 5 OH
Racionalna formula u polu-ekspandiranom obliku: CH 3 CH 2 OH

N N │ │ H-C-C-O-N │ │ N N

Strukturna formula (3D):

Opcija 1: Opcija 2:

Najjednostavnija formula C 2 H 6 O može jednako odgovarati dimetil eteru (racionalna formula; strukturna izomerija): CH 3 -O-CH 3.

Postoje i drugi načini za pisanje kemijskih formula. Nove metode pojavile su se krajem 1980-ih s razvojem tehnologije osobnih računala (SMILES, WLN, ROSDAL, SLN itd.). U osobnih računala za rad s kemijskim formulama koriste se i posebni softverski alati koji se nazivaju molekularni editori.

Bilješke

Osnovni pojmovi kemije (neodređeno) (nedostupan link). Preuzeto 23. studenog 2009. Arhivirano iz originala 21. studenog 2009.
razlikovati empirijski I pravi formule. Empirijska formula izražava najjednostavnija formula tvar (kemijski spoj), koja se utvrđuje elementarnom analizom. Dakle, analiza to pokazuje protozoa, ili empirijski, formula nekog spoja odgovara CH. Prava formula pokazuje koliko je ovih jednostavnih CH grupa sadržano u molekuli. Zamisliti prava formula u obliku (CH) x, tada kod x = 2 imamo acetilen C 2 H 2, kod x = 6 - benzen C 6 H 6.
Strogo govoreći, ne mogu se koristiti pojmovi " molekularna formula"I" molekularna masa"soli, budući da u solima nema molekula, već samo uređene rešetke koje se sastoje od iona. Nijedan od natrijevih iona [kationa] u strukturi natrijevog klorida "ne pripada" niti jednom određenom kloridnom ionu [anionu]. Ispravno je govoriti o tome kemijska formula sol i njoj pripadajuće formula težine. Jer kemijska formula (pravi) natrijev klorid - NaCl, formula težine natrijev klorid definiran je kao zbroj atomskih masa jednog atoma natrija i jednog atoma klora: 1 atom natrija: 22,990 a. jesti.
1 atom klora: 35,453 a. jesti.
-----------
Ukupno: 58.443 a. jesti.
Uobičajeno je da se ova vrijednost naziva "

Pa, da dovršim naše upoznavanje s alkoholima, dat ću još jednu formulu još jedne poznate tvari - kolesterola. Ne znaju svi da je to monohidrični 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+)>-/-/<->`\

Označio sam hidroksilnu skupinu u njoj crvenom bojom.

karboksilne kiseline

Svaki vinar zna da se vino mora držati podalje od zraka. Inače će se ukiseliti. Ali kemičari znaju razlog - dodate li alkoholu još jedan atom kisika, dobit ćete kiselinu.
Pogledajmo formule kiselina koje se dobivaju iz nama već poznatih alkohola:

Supstanca			Skeletna formula
Metanska kiselina (mravlja kiselina)	H/C`\|O\|\OH	HCOOH	O//\OH
Etanska kiselina (octena kiselina)	H-C-C\OH; H\|#C\|H	CH3-COOH	/`\|O\|\OH
propanoična kiselina (metiloctena kiselina)	H-C-C-C\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H	CH3-CH2-COOH	\/`\|O\|\OH
Butanska kiselina (maslačna kiselina)	H-C-C-C-C\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#4\|H	CH3-CH2-CH2-COOH	/\/`\|O\|\OH
Generalizirana formula	(R)-C\OH	(R)-COOH ili (R)-CO2H	(R)/`\|O\|\OH

Posebnost organskih kiselina je prisutnost karboksilne skupine (COOH), koja takvim tvarima daje kisela svojstva.

Svi koji su probali ocat znaju da je jako kiseo. Razlog za to je prisutnost octene kiseline u njemu. Tipično, stolni ocat sadrži 3 do 15% octene kiseline, a ostatak (uglavnom) vodu. Konzumiranje nerazrijeđene octene kiseline je opasno po život.

Karboksilne kiseline mogu imati više karboksilnih skupina. U ovom slučaju oni se nazivaju: dvobazični, trodijelni itd...

Prehrambeni proizvodi sadrže mnoge druge organske kiseline. Ovdje su samo neki od njih:

Naziv ovih kiselina odgovara onim prehrambenim proizvodima u kojima se nalaze. Usput, imajte na umu da ovdje postoje kiseline koje također imaju hidroksilnu skupinu karakterističnu za alkohole. Takve tvari nazivaju se hidroksikarboksilne kiseline(ili hidroksi kiseline).
Ispod svake kiseline je potpisan naziv skupine organskih tvari kojoj pripada.

Radikali

Radikali su još jedan koncept koji je utjecao na kemijske formule. Sama riječ vjerojatno je svima poznata, ali radikali u kemiji nemaju nikakve veze s političarima, buntovnicima i ostalim građanima s aktivnim stavom.
Ovdje su samo fragmenti molekula. A sada ćemo shvatiti koja je njihova osobitost i upoznati se s novim načinom pisanja kemijskih formula.

Gore u tekstu već su nekoliko puta spomenute generalizirane formule: alkoholi - (R) -OH i karboksilne kiseline - (R) -COOH. Da vas podsjetim da su -OH i -COOH funkcionalne skupine. Ali R je radikal. Nije ni čudo što je prikazan u obliku slova R.

Točnije, jednovalentni radikal je dio molekule bez jednog atoma vodika. Pa, ako oduzmete dva atoma vodika, dobit ćete dvovalentni radikal.

Radikali u kemiji vlastita imena. Neki od njih su čak dobili latinske oznake, slične oznakama elemenata. Osim toga, ponekad se radikali u formulama mogu navesti u skraćenom obliku, više podsjećajući na bruto formule.
Sve je to prikazano u sljedećoj tablici.

Ime	Strukturna formula	Oznaka	Kratka formula	primjer alkohola
Metil	CH3-()	Mi	CH3	(Me)-OH	CH3OH
Etil	CH3-CH2-()	Et	C2H5	(Et)-OH	C2H5OH
Propil	CH3-CH2-CH2-()	Pr	C3H7	(Pr)-OH	C3H7OH
izopropil	H3C\CH(`/H3C)-()	i-Pr	C3H7	(i-Pr)-OH	(CH3)2CHOH
Fenil	`/`=`\//-\\-{}	Ph	C6H5	(Ph)-OH	C6H5OH

Mislim da je tu sve jasno. Samo vam želim skrenuti pozornost na stupac koji daje primjere alkohola. Neki su radikali napisani u obliku koji nalikuje empirijskoj formuli, ali se funkcionalna skupina piše zasebno. Na primjer, CH3-CH2-OH se pretvara u C2H5OH.
A za razgranate lance poput izopropila koriste se konstrukcije s zagradama.

Postoji još jedan fenomen slobodni radikali. To su radikali koji su se iz nekog razloga odvojili od funkcionalnih skupina. U ovom slučaju prekršeno je jedno od pravila s kojima smo započeli proučavanje formula: broj kemijskih veza više ne odgovara valenciji jednog od atoma. Pa, ili možete reći da jedna od veza postaje otvorena s jednog kraja. Obično slobodni radikali žive kratko, jer se molekule teže vratiti u stabilno stanje.

Uvod u dušik. amini

Predlažem da se upoznamo s još jednim elementom koji je dio mnogih organskih spojeva. Ovaj dušik.
Označava se latiničnim slovom N i ima valenciju tri.

Pogledajmo koje se tvari dobivaju ako se dušik doda poznatim ugljikovodicima:

Supstanca	Proširena strukturna formula	Pojednostavljena strukturna formula	Skeletna formula
Aminometan (metilamin)	H-C-N\H;H\|#C\|H	CH3-NH2	\NH2
Aminoetan (etilamin)	H-C-C-N\H;H\|#C\|H;H\|#3\|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
Dimetilamin	H-C-N<`\|H>-CH; H\|#-3\|H; H\|#2\|H	$L(1,3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/N<_(y-.5)H>\
Aminobenzen (Anilin)	H\N\|C\\C\|C<\H>`//C<\|H>`\C<`/H>`\|\|C<`\H>/	NH2\|C\\CH\|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`\|\|HC/	NH2\|\\|`/`\`\|/_o
trietilamin	$nagib(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<`\|/>\\|

Kao što ste vjerojatno pogodili iz imena, sve ove tvari su spojene pod zajedničkim imenom amini. Funkcionalna skupina ()-NH2 naziva se amino skupina. Evo nekih općih formula za amine:

Općenito, ovdje nema posebnih inovacija. Ako su vam ove formule jasne, onda se možete sigurno uključiti u daljnje proučavanje organske kemije koristeći neki udžbenik ili Internet.
Ali želio bih više govoriti o formulama u anorganskoj kemiji. Vidjet ćete kako će ih biti lako razumjeti nakon proučavanja strukture organskih molekula.

Racionalne formule

Ne treba zaključiti da je anorganska kemija jednostavnija od organske. Naravno, anorganske molekule obično izgledaju mnogo jednostavnije, jer nisu sklone njihovom stvaranju složene strukture poput ugljikovodika. No, s druge strane, treba proučiti više od stotinu elemenata koji čine periodni sustav. I ovi elementi imaju tendenciju kombiniranja prema svojim kemijskim svojstvima, ali uz brojne iznimke.

Dakle, neću reći ništa od ovoga. Tema mog članka su kemijske formule. A kod njih je sve relativno jednostavno.
Najčešće korišteni u anorganskoj kemiji su racionalne formule. A sada ćemo shvatiti kako se razlikuju od onih koji su nam već poznati.

Prvo, upoznajmo se s još jednim elementom - kalcijem. Ovo je također vrlo česta stavka.
Određen je ca i ima valenciju dva. Pogledajmo koje spojeve tvori s nama poznatim ugljikom, kisikom i vodikom.

Supstanca	Strukturna formula	racionalna formula
kalcijev oksid	Ca=O	CaO
kalcijev hidroksid	H-O-Ca-O-H	Ca(OH)2
Kalcijev karbonat	$nagib(45)Ca`/O\C\|O`\|/O`\#1	CaCO3
Kalcijev bikarbonat	HO/`\|O\|\O/Ca\O/`\|O\|\OH	Ca(HCO3)2
Karbonska kiselina	H\|O\C\|O`\|/O`\|H	H2CO3

Već na prvi pogled može se vidjeti da je racionalna formula nešto srednje između strukturne i bruto formule. Ali zasad nije sasvim jasno kako se do njih dolazi. Da biste razumjeli značenje ovih formula, morate razmotriti kemijske reakcije u kojima tvari sudjeluju.

Kalcij u svom najčišćem obliku je mekani bijeli metal. Ne javlja se u prirodi. Ali sasvim je moguće kupiti ga u kemijskoj trgovini. Obično se čuva u posebnim staklenkama bez pristupa zraka. Budući da reagira s kisikom u zraku. Zapravo, zato ga i nema u prirodi.
Dakle, reakcija kalcija s kisikom:

2Ca + O2 -> 2CaO

Broj 2 ispred formule tvari znači da u reakciji sudjeluju 2 molekule.
Kalcijev oksid nastaje iz kalcija i kisika. Ova tvar se također ne pojavljuje u prirodi jer reagira s vodom:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Ispada kalcijev hidroksid. Ako pažljivo pogledate njegovu strukturnu formulu (u prethodnoj tablici), možete vidjeti da ga čine jedan atom kalcija i dvije hidroksilne skupine, s kojima smo već upoznati.
Ovo su zakoni kemije: ako se hidroksilna skupina veže na organsku tvar, dobiva se alkohol, a ako na metal, onda hidroksid.

Ali kalcijev hidroksid se ne nalazi u prirodi zbog prisutnosti ugljičnog dioksida u zraku. Mislim da su svi čuli za ovaj plin. Nastaje disanjem ljudi i životinja, izgaranjem ugljena i naftnih derivata, tijekom požara i vulkanskih erupcija. Stoga je uvijek prisutan u zraku. Ali također se prilično dobro otapa u vodi, tvoreći ugljičnu kiselinu:

CO2 + H2O<=>H2CO3

Znak<=>pokazuje da se reakcija može odvijati u oba smjera pod istim uvjetima.

Dakle, kalcijev hidroksid otopljen u vodi reagira s ugljičnom kiselinom i pretvara se u slabo topljivi kalcijev karbonat:

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

Strelica prema dolje znači da se tvar taloži kao rezultat reakcije.
Daljnjim kontaktom kalcijevog karbonata s ugljičnim dioksidom u prisutnosti vode dolazi do reverzibilne reakcije u kojoj nastaje kisela sol - kalcijev bikarbonat, koji je vrlo topiv u vodi.

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

Ovaj proces utječe na tvrdoću vode. Kako temperatura raste, bikarbonat se ponovno pretvara u karbonat. Stoga se u regijama s tvrdom vodom stvara kamenac u kuhalima za vodu.

Kreda, vapnenac, mramor, tuf i mnogi drugi minerali većinom se sastoje od kalcijevog karbonata. Ima ga i u koraljima, školjkama mekušaca, životinjskim kostima itd.
Ali ako se kalcijev karbonat zagrije na vrlo jaka vatra, tada će se pretvoriti u kalcijev oksid i ugljični dioksid.

Ova kratka priča o ciklusu kalcija u prirodi trebala bi objasniti zašto su potrebne racionalne formule. Dakle, racionalne formule su napisane tako da su vidljive funkcionalne skupine. U našem slučaju to je:

Osim toga, pojedinačni elementi - Ca, H, O (u oksidima) - također su neovisne skupine.

ioni

Mislim da je vrijeme da se upoznamo s ionima. Ova je riječ vjerojatno svima poznata. A nakon proučavanja funkcionalnih skupina, ne košta nas ništa da shvatimo koji su to ioni.

Općenito, priroda kemijskih veza obično je takva da neki elementi doniraju elektrone, dok ih drugi primaju. Elektroni su čestice s negativnim nabojem. Element s punim skupom elektrona ima nula naboja. Ako je dao elektron, tada njegov naboj postaje pozitivan, a ako ga je prihvatio, onda postaje negativan. Na primjer, vodik ima samo jedan elektron, kojeg vrlo lako odustaje, pretvarajući se u pozitivan ion. Za to postoji poseban zapis u kemijskim formulama:

H2O<=>H^+ + OH^-

Ovdje to vidimo kao rezultat elektrolitička disocijacija voda se raspada na pozitivno nabijeni vodikov ion i negativno nabijenu OH skupinu. OH^- ion se zove hidroksidni ion. Ne treba je brkati s hidroksilnom skupinom, koja nije ion, već dio molekule. Znak + ili - u gornjem desnom kutu pokazuje naboj iona.
Ali ugljična kiselina nikada ne postoji kao samostalna tvar. Zapravo, to je mješavina vodikovih iona i karbonatnih iona (ili bikarbonatnih iona):

H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-

Karbonatni ion ima naboj od 2-. To znači da su mu se pridružila dva elektrona.

Negativno nabijeni ioni nazivaju se anioni. Obično to uključuje kisele ostatke.
Pozitivno nabijeni ioni kationi. Najčešće su to vodik i metali.

I ovdje vjerojatno možete u potpunosti razumjeti značenje racionalnih formula. U njima je prvo upisan kation, a zatim anion. Čak i ako formula ne sadrži nikakve naboje.

Vjerojatno već pogađate da se ioni mogu opisati ne samo racionalnim formulama. Ovdje je skeletna formula bikarbonatnog aniona:

Ovdje je naboj označen neposredno uz atom kisika, koji je primio dodatni elektron i stoga izgubio jednu liniju. Jednostavno rečeno, svaki dodatni elektron smanjuje broj kemijskih veza prikazanih u strukturnoj formuli. S druge strane, ako neki čvor strukturne formule ima znak +, tada ima dodatni štapić. Kao i uvijek, ovu činjenicu treba pokazati primjerom. Ali među nama poznatim tvarima ne postoji niti jedan kation koji bi se sastojao od nekoliko atoma.
A takva tvar je amonijak. Njegova se vodena otopina često naziva amonijak i dio je svake kutije prve pomoći. Amonijak je spoj vodika i dušika i ima racionalnu formulu NH3. Razmotrite kemijsku reakciju koja se događa kada se amonijak otopi u vodi:

NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-

Isto, ali koristeći strukturne formule:

H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>'/H + O'^-# -H

Na desnoj strani vidimo dva iona. Nastali su kao rezultat činjenice da je jedan atom vodika prešao iz molekule vode u molekulu amonijaka. Ali ovaj se atom kretao bez svog elektrona. Anion nam je već poznat - to je hidroksidni ion. A kation se zove amonij. Pokazuje svojstva slična metalima. Na primjer, može se spojiti s kiselim ostatkom. Tvar nastala kombinacijom amonija i karbonatnog aniona naziva se amonijev karbonat: (NH4)2CO3.
Ovdje je jednadžba reakcije za interakciju amonija s karbonatnim anionom, zapisana u obliku strukturnih formula:

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

Ali u ovom obliku, jednadžba reakcije je dana u svrhu demonstracije. Jednadžbe obično koriste racionalne formule:

2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3

Hill sustav

Dakle, možemo pretpostaviti da smo već proučili strukturne i racionalne formule. Ali postoji još jedno pitanje koje vrijedi detaljnije razmotriti. Koja je razlika između bruto formula i racionalnih?
Znamo zašto je racionalna formula za ugljičnu kiselinu napisana H2CO3, a ne drugačije. (Prvo dolaze dva vodikova kationa, a zatim karbonatni anion.) Ali zašto je bruto formula napisana kao CH2O3?

U načelu, racionalna formula ugljične kiseline može se smatrati pravom formulom, jer u njoj nema elemenata koji se ponavljaju. Za razliku od NH4OH ili Ca(OH)2 .
Ali na bruto formule često se primjenjuje dodatno pravilo koje određuje redoslijed elemenata. Pravilo je prilično jednostavno: prvo stavite ugljik, zatim vodik, a zatim ostale elemente abecednim redom.
Tako izlazi CH2O3 - ugljik, vodik, kisik. To se zove Hill sustav. Koristi se u gotovo svim kemijskim priručnicima. I u ovom članku također.

Malo o easyChem sustavu

Umjesto zaključka, želio bih govoriti o easyChem sustavu. Osmišljen je tako da se sve one formule o kojima smo ovdje govorili mogu lako umetnuti u tekst. Zapravo, sve formule u ovom članku nacrtane su pomoću easyChema.

Zašto nam treba bilo kakav sustav za izvođenje formula? Cijela poanta je u tome standardni način prikazivanje informacija u internetskim preglednicima je Hypertext Markup Language (HTML). Usmjeren je na obradu teksta.

Racionalne i bruto formule mogu se prikazati uz pomoć teksta. Čak i neke pojednostavljene strukturne formule također se mogu napisati u tekstu, na primjer alkohol CH3-CH2-OH. Iako biste za ovo morali koristiti ovaj zapis u HTML-u: CH ₃-CH ₂-OH.
To naravno stvara neke poteškoće, ali možete ih podnijeti. Ali kako predstaviti strukturnu formulu? U principu, može se koristiti monospaced font:

H H | | H-C-C-O-H | | H H Sigurno ne izgleda baš lijepo, ali je i izvedivo.

Pravi problem nastaje kada se pokušava prikazati benzenski prsten i kada se koriste skeletne formule. Nema druge nego spojiti bitmapu. Rasteri se pohranjuju u zasebne datoteke. Preglednici mogu sadržavati gif, png ili jpeg slike.
Za izradu takvih datoteka potreban je grafički uređivač. Na primjer, Photoshop. Ali ja sam upoznat s Photoshopom više od 10 godina i mogu sa sigurnošću reći da je vrlo slabo prikladan za prikazivanje kemijskih formula.
Molekularni urednici puno su bolji u ovom zadatku. Ali s velikim brojem formula, od kojih je svaka pohranjena u zasebnoj datoteci, vrlo je lako zbuniti se u njima.
Na primjer, broj formula u ovom članku je . Prikazuju se u obliku grafičkih slika (ostalo pomoću HTML alata).

easyChem vam omogućuje spremanje svih formula izravno u HTML dokument u tekstualnom obliku. Mislim da je to vrlo zgodno.
Osim toga, bruto formule u ovom članku izračunavaju se automatski. Budući da easyChem radi u dvije faze: prvo se tekstualni opis pretvara u informacijsku strukturu (graf), a zatim se s tom strukturom mogu izvoditi različite radnje. Među njima se mogu primijetiti sljedeće funkcije: izračun molekularne težine, pretvorba u bruto formulu, provjera mogućnosti ispisa kao tekst, grafičko i tekstualno renderiranje.

Stoga sam za pripremu ovog članka koristio samo uređivač teksta. Štoviše, nisam morao razmišljati koja će od formula biti grafička, a koja tekstualna.

Evo nekoliko primjera koji otkrivaju tajnu pripreme teksta članka: Opisi iz lijevog stupca automatski se pretvaraju u formule u drugom stupcu.
U prvom retku, opis racionalne formule vrlo je sličan prikazanom rezultatu. Jedina razlika je u tome što se numerički koeficijenti izlaze kao interlinearni.
U drugom retku, proširena formula je dana kao tri odvojena niza, odvojena simbolom; Mislim da je lako vidjeti da je tekstualni opis sličan onome što bi bilo potrebno za crtanje formule olovkom na papiru.
Treći red pokazuje korištenje nagnutih linija koristeći znakove \ i /. Znak ` (povratak) znači da je crta povučena s desna na lijevo (ili odozdo prema gore).

Ovdje postoji mnogo detaljnija dokumentacija o korištenju easyChem sustava.

Na ovome, dopustite mi da završim članak i poželim vam puno sreće u studiranju kemije.

Kratki objasnidbeni rječnik pojmova korištenih u članku

Ugljikovodici Tvari sastavljene od ugljika i vodika. Međusobno se razlikuju po strukturi molekula. Strukturne formule su shematski prikazi molekula, gdje su atomi označeni latiničnim slovima, a kemijske veze crticama. Strukturne formule su proširene, pojednostavljene i skeletne. Proširene strukturne formule - takve strukturne formule u kojima je svaki atom predstavljen kao zasebni čvor. Pojednostavljene strukturne formule su takve strukturne formule u kojima su atomi vodika upisani uz element s kojim su povezani. A ako je na jedan atom vezano više od jednog vodika, tada se količina piše kao broj. Također se može reći da grupe djeluju kao čvorovi u pojednostavljenim formulama. Skeletne formule su strukturne formule u kojima su ugljikovi atomi prikazani kao prazni čvorovi. Broj atoma vodika vezanih na svaki atom ugljika je 4 minus broj veza koje konvergiraju na tom mjestu. Za neugljične čvorove vrijede pravila pojednostavljenih formula. Bruto formula (aka prava formula) - popis svih kemijskih elemenata koji čine molekulu, označavajući broj atoma kao broj (ako je atom jedan, tada se jedinica ne piše) Hillov sustav - pravilo koje određuje redoslijed atoma u bruto formuli: prvi je ugljik, zatim vodik, a zatim ostali elementi abecednim redom. Ovo je sustav koji se vrlo često koristi. I sve bruto formule u ovom članku napisane su prema Hill sustavu. Funkcionalne skupine Stabilne kombinacije atoma koje su sačuvane tijekom kemijskih reakcija. Često funkcionalne skupine imaju svoja imena, afekt Kemijska svojstva i znanstveni naziv tvari

Ovaj pristup je također vođen sličnošću bruto formula sumporne, selenske i takozvane telurne kiseline, H2SO4, H2SeO4, odnosno H2TeO4. Međutim, ako prva dva spoja u potpunosti odgovaraju strukturnim konceptima kiselina, budući da sadrže izolirane tetraedarske kompleksne radikale 2- ili 2- s CN S i Se jednakim 4, što daje temelj za pisanje njihovih strukturnih formula u obliku H2 i H2, to se ne može reći za telurnu kiselinu. Proučavanje ovog spoja nije otkrilo nikakve 2-anionske skupine s CN Te = 4 u njegovoj strukturi. Umjesto toga, utvrđeno je da ioni Te6+ imaju CN = 6, tj. odgovaraju CN amfoternih ili slabo kiselih tvoraca aniona. Ispostavilo se da se struktura ovog spoja sastoji od lanaca TeO4(OH)2 - oktaedra, u dva suprotna vrha od kojih se nalaze OH-ioni međusobno povezani zajedničkim O atomima ekvatorijalnih vrhova oktaedra. Lako je vidjeti da, izrezujući element ponovljivosti takve strukture, dobivamo strukturnu formulu u obliku Te(OH)2O2. Dakle, ovaj spoj je Te6+ hidroksid oksid s vrlo blago kiselim svojstvima, koja ga oštro razlikuju od sumporne i selenske kiseline.

Slajd 109 iz prezentacije "Sistematika minerala" na lekcije kemije na temu "Minerali"

Dimenzije: 960 x 720 piksela, format: jpg. Za preuzimanje besplatnog slajda za korištenje u lekciji kemije desnom tipkom miša kliknite sliku i kliknite "Spremi sliku kao...". Cijelu prezentaciju "Sistematika minerala.ppt" možete preuzeti u zip arhivi od 4289 KB.

Preuzmite prezentaciju

Minerali

"Kemija minerala" - Minerali i mineralogija su od izuzetno velikog interesa. Minerali. minerala u prirodi. Među industrijski vrijednim mineralima uobičajeno je razlikovati dvije skupine. svojstva minerala. Minerali u proizvodima. dragocjeni minerali. Važnost minerala u životu čovjeka. Minerali su igrali važnu ulogu u ljudskom razvoju.

"Sistematika minerala" - Metali, čiji elementi zauzimaju najveći lijevi dio. Kainosimetrični element. Obitelj zeolita koja kombinira podfamilije. Osnovni zahtjevi za sistematiku minerala. Neizmjerivo više međusobnih veza raznih elemenata. Svrstavanje minerala u određenu klasu oksisoli. Minerali su pretežno kovalentno-ionskog i ionskog tipa.

"Klasifikacija minerala" - Kozmičko tijelo. Kvarcni. Opal. Klasifikacija minerala. sfalerit. Klasa izvornih elemenata. Halit. Silikati se odlikuju složenim kemijski sastav. Dolomit. Bojanje. silikati. Minerali sulfatne klase. Minerali. Kvarc i kalcedon. klasa silikata. Od najčešćih minerala prve klase može se navesti sumpor.

"Uralski dragulji" - Ali posebno cijenjeni: zeleni malahit s uzorkom i ružičasti orao. Često u obliku kristala ili njihovih fragmenata. Proizvodi s DIJAMANTIMA. Dijamant. Drago kamenje nalazimo u prirodi u raznim oblicima, u raznim oblicima. Smaragd (zastarjelo: Smaragd) - dragulj 1. razred. Smaragd.

"Rude željeznih i obojenih metala" - Upoznajte se obrazovni materijal. Mana. Upotreba čelika i lijevanog željeza. rude. hrđati. Osnovna svojstva metala. Građa o rudi. Kako odrediti koji je metal crn, a koji obojen. Željezo. Očekivani rezultati.

"Ležište zlata" - Radioaktivni elementi. Ugljen. Baza mineralnih sirovina. Antimon. Ležišta kositra i volframa. nemetalni minerali. Nafta i plin. Zapaljivi minerali. Obojeni i rijetki metali. Dinamika godišnje proizvodnje zlata. Zlato. Ležišta antimona. Ležišta zlata. Kositar i volfram. Unapređenje zakonodavstva u sektoru rudarstva.

Najjednostavniji kemijski proračuni. Osnovni pojmovi i zakoni kemije Kemijska simbolika Kemijski znak (simbol kemijskog elementa) koristi se kao kratica za naziv elementa. Kao znak, jedno ili dva slova od latinski naziv elementi. Si - bakar (cuprum), Au - zlato (Aurum) itd. Sustav kemijskih znakova predložio je 1811. godine švedski znanstvenik J. Verzelius. Kemijski znak znači: [D) naziv elementa; 1 mol njegovih atoma; |T] atomski broj; [b] relativna atomska masa elementa. Kemijski proračuni Kemijska formula je izraz sastava tvari pomoću kemijskih znakova. Iz kemijske formule možete saznati: (TJ naziv tvari; (2] jedna njezina molekula; koliko molova atoma svakog elementa sadrži jedan mol tvari. Karakteriziranje omjera između masenih količina elemenata koji čine tvar, formula omogućuje izračunavanje mase svakog elementa u spoju i njegovog masenog udjela Primjer 1 Izračunajte maseni udio vodika u amonijaku Zadano je: M(N) = 14 g/mol M(H ) = 1 g/mol Nađi: w(H) Rješenje: 1) Odredi molarnu masu NH3: M( NH3) \u003d 14 + 1- 3 \u003d 17 g / mol. 2) Odredi masu amonijaka u količina tvari 1 mol: m (NH3) \u003d 1 mol 17 g / mol \u003d 17 g. 3) Iz formule amonijaka slijedi da je količina tvari atomskog vodika 3 puta veća od količine tvari NH3: v (H) - 3v (NH3), v (H) \u003d 3-1 \u003d 3 mol. 4) Izračunajte masu vodika: m = v M; m (H) = 3 1 = 3 g. 5) Odredite maseni udio vodika u amonijaku: c;(H) = - = 0,176 ili 17,6%. 17 Odgovor: w(H) = 17,6%. KG Primjer 2. Izračunajte masu fosfora koja se može dobiti iz 620 kg kalcijevog ortofosfata. Zadano: m (Ca3 (P04) 2) \u003d 620 kg Nađi: t (P Rješenje: 1) Odredite molarnu masu Ca3 (P04) 2: M (Ca3 (P04) 2) \u003d 40 3 + 31 2 + 16 8 \u003d 310 g/mol. 2) Izračunajte količinu tvari kalcijevog ortofosfata: = 203 mol. 3) Iz formule kalcijevog ortofosfata proizlazi da je količina atomske tvari fosfora 2 puta veća od količine tvari Ca3(P04)2: v(P) = 2v(Ca3(P04)2), v(P) = 2 2 103 - 4 103 mol. 4) Odredite masu fosfora; t (P) - 4 103 31 \u003d 124 kg. Odgovor: t (P) \u003d 124 kg. Postoje jednostavne i istinite (molekularne) formule. Najjednostavnija formula izražava najmanji omjer između broja atoma elemenata uključenih u molekulu. Prava formula pokazuje stvarni broj atoma u molekuli, koji odgovara najmanjem omjeru. Da biste utvrdili pravu formulu, morate znati ne samo maseni sastav tvari, već i njegovu molekularnu težinu. w(C) = 75% Nađi: Rješenje: 1) Odaberi masu nepoznatog spoja na 100 g. Tada su mase elemenata H i C jednake: E Primjer 3 Izvedi formulu za spoj koji sadrži 25% vodika i 75% ugljika. / p (H) \u003d 100-0,25 \u003d 25 g, m (C) = 100 0,75 \u003d 75 g. 2) Odredite količinu tvari atomskih elemenata H i C: 25 75 mol, v(C) = -- = 6,25 mol. 1 A/ 3) Sastavite kvantitativni omjer tvari: v (H): v (C) - 25: 6,25. 4) Podijelite desnu stranu udjela s manjim brojem (6,25) i dobijte omjer atoma u formuli nepoznatog spoja: * (C): y (H) \u003d 1: 4. Najjednostavnija formula spoja je CH4. Odgovor: CH4. Primjer 4 Potpunim izgaranjem 2,66 g određene tvari nastalo je 1,54 g ugljičnog monoksida (IV) i 4,48 g sumporovog oksida (IV). Gustoća pare ove tvari u zraku je 2,62. Pronađite pravu formulu ove tvari. Zadano je: m(C02) = 1,54 g m(S02) = 4,48 g Nađi: pravu formulu tvari Rješenje: 1) Izračunaj količinu ugljičnog monoksida (IV) i sumporovog oksida (IV): ) \u003d --- \ u003d 0,035 mol, 44 4,48 v (S02) ~ -GT ~ \u003d 0,07 mol. 64 2) Odredite količinu tvari atomskog ugljika i sumpora: v (C) \u003d v (C02) - 0,035 mol, v (S) \u003d v (S02) \u003d 0,07 mol. 3) Pronađite mase ugljika i sumpora: /72 (C) = 0,035-12 "0,42 g, m (S) = 0,07 32" 2,24 g. Ukupna masa ovih elemenata je 2,66 g i jednaka je masovno spaljena tvar. Stoga se sastoji samo od ugljika i sumpora. 4) Nalazimo najjednostavniju formulu tvari: v (C): v (S) - 0,035: 0,07 - 1: 2. Najjednostavnija formula je CS2. 5) Odredite molarnu masu CS2: M(CS2) = 12 + 32 2 = 76 g/mol. 6) Izračunavamo pravu formulu tvari: Af \u003d 29 1> \u003d 29 2,62 - 76 g / mol. IST. VOED. * "Dakle, prava formula tvari podudara se s najjednostavnijom. Odgovor: L / ist - 76 g / mol. Primjer 5 Izvedite pravu formulu organskog spoja koji sadrži 40,03% C, 6,67% H i 53,30% O. molarna masa ovog spoja je 180 g/mol Zadano: u>(C) = 40,03% w(H) - 6,67% w(0) = 53,30% m(CxHy02) = 180 g/mol Nađi : shyauog Rješenje: 1) Označimo broj atoma ugljika kroz x, broj atoma vodika - y, broj atoma kisika - r. 2) Podijelite postotak elemenata s njihovim relativnim atomskim masama i pronađite omjer između atoma u molekula ovog spoja: 40, 03 6,67 53,30 x:y: z = 3,33: 6,67: 3,33 3) Pronađene vrijednosti dovodimo do cjelobrojnih vrijednosti: x: y: z = 1: 2: 1. Najjednostavnija formula od organski spoj će biti CH20. Molarna masa je: (12 + 2 + 16) -30 g / mol. Molarna masa najjednostavnije formule je 6 puta 180:30 \u003d 6 manja od molarne mase prave formule Stoga, da bi se dobila prava formula organskog spoja, potrebno je broj atoma pomnožiti sa 6. Tada dobivamo S6N1206. Odgovor: SbN12Ob. Primjer 6. Odredite formulu kristalnog hidrata kalcijevog klorida ako se pri kalcinaciji od 6,57 g kondenzirane vode oslobodilo 3,24 g. Zadano je: /l(CaC12 * H20) = 6,57 g m(H20) = 3,24 g 3,2 \u003d 3,33 g. 2) Odredite količinu tvari CaC12 i H20: 3 33 v (CaCL) - ---- 0,03 mol, 111 3,24 v (H90) --- 0,18 mol. 2 18 3) Odredite formulu kristalnog hidrata: v(CaCl2): v(H20) = 0,03: 0,18 = 1:6. Formula kristalnog hidrata je CaC12 6H20. Odgovor: CaC12 6H20. Kemijska jednadžba je slika kemijska reakcija pomoću kemijskih simbola i formula. Jednadžba karakterizira i kvalitativnu stranu reakcije (koje su tvari ušle u kemijsku reakciju i koje su tijekom nje nastale) i kvantitativnu (kakvi su kvantitativni omjeri između masa ili volumena plinova polaznih tvari i produkata reakcije). Odraz kvantitativne strane kemijskih procesa pomoću jednadžbi omogućuje izvođenje različitih proračuna na njihovoj osnovi: pronalaženje mase ili volumena polaznih tvari za dobivanje određene količine produkata reakcije, mase ili volumena novih tvari koje se mogu dobiti iz zadane količine polaznih tvari itd. Primjer 7. Kolika se masa aluminija mora uzeti da se željezo reducira iz 464 g željeznog oksida? Zadano je: m(Fe304) = 464 g Nađi: m(A1) Rješenje: 1) Napiši jednadžbu reakcije i navedi kvantitativne omjere potrebnih tvari: 8A1 + 3Fe304 - 9Fe + 4A1203. 8 mol 3 mol 2) Odredite molarnu masu Fe304: M(Fe304) - 56 3 + 16 4 = 232 g/mol. 3) Izračunavamo količinu tvari kamenca željeza (Fe304): 464 v (Fe304) - -- = 2 mol. Pomoću jednadžbe kemijske reakcije moguće je izračunati koja se tvar iu kojoj količini uzima u višku (ili manjku) tijekom međudjelovanja zadanih količina tvari koje reagiraju. Primjer 9 Otopini koja je sadržavala 37,6 g bakrenog nitrata dodane su strugotine željeza mase 5,6 g. Izračunajte hoće li nakon završetka kemijske reakcije u otopini ostati bakrov nitrat. Zadano: / n (Cu (N03) 3) \u003d 37,6 g m (Fe) - 5,6 g Nađi: hoće li bakrov nitrat ostati u otopini Rješenje: 1) Napiši jednadžbu reakcije: Cu (N03) 2 + Fe = Fe (N03 )2 + C. 2) Odredite molarnu masu Cu(N03)2: M(Cu(N03)2) = 64 + 14 2 + 16 6 - 188 g/mol. 3) Odredite količinu tvari Cu (N03) 2 i Fe: 37,6 v (Cu (N03) 2) \u003d -u- \u003d 0,2 mol, v (Fe) \u003d - "\u003d 0,1 mol. 56 4) Količinu tvari Cu (N03) 2 izračunavamo prema jednadžbi reakcije prema omjeru: 1 mol Cu (N03) 2 - 1 mol Fe v mol Cu (N03) 2 - 0,1 mol Fe v (Cu (N03) 2 ) \u003d 0,1 mol Uspoređujući početnu količinu Cu (N03) 2 i potrebnu za reakciju, zaključujemo da je količina Cu (N03) 2 uzeta u višku. Izračun količine reaktanata i produkata reakcije mora se izvesti prema količini tvari uzete u nedostatku U našem slučaju - Izračunajte količinu tvari i masu Cu(N03)2 u otopini nakon reakcije: v(Cu(N03)2) = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol, m(Cu(N03)2) = 0,1 188 \u003d 18,8 g. Odgovor: m (Cu (N03) 2) \u003d 18,8 g. Prema kemijskoj jednadžbi, izračuni se također mogu napraviti kada početni tvar sadrži određenu određenu količinu nečistoća. Primjer 10. Izračunajte koliko natrijevog nitrita nastane kalciniranjem 1 kg čileanskog nitrata koji sadrži 85% NaNO3. Zadano je: /p(nitrat) = 1 kg to(NaN03) = 85% Nađi: m(NaN02) Rješenje: 1) Napiši jednadžbu reakcije: 2NaN03 = 2NaN02 + 02|. 2) Odredite masu NaN03: t(nitrat) to(NaN03) m(NaNOo) = 37 100% 1 103- 85% m(NaN03) = = 850 g. v(NaN03) = = 10 mol. 3) Odredite količinu tvari NaN03: 850 85 4) Izračunajte količinu tvari NaN02 prema jednadžbi reakcije prema omjeru: 2 mol NaN03 - 2 mol NaN02 10 mol NaNO. - v mol NaNO., Odredite masu NaN02: m(NaN02) = 10 69 = 690 g. Odgovor: m(NaN02) = 690 g. Na temelju jednadžbe kemijske reakcije (ili kemijske formule) rješavaju se zadaci. za prinos proizvoda. Primjer 11 Pijesak težine 2 kg stopljen je s viškom kalijevog hidroksida, što je rezultiralo reakcijom kalijevog silikata težine 3,82 kg. Odredite iskorištenje produkta reakcije ako je maseni udio silicijevog (IV) oksida u pijesku 90%. Zadano je: t(pijesak) = 2 kg 0)(Si02) = 90% m(K2Si03) = 3,82 kg Nađi: 4(K2Si03) Rješenje: 1) Napiši jednadžbu reakcije: Si02 + 2KOH = K2Si03 + H20. 2) Odredite masu Si02: t (pijesak) 90% 2> "shG% -2 90% t (8Yu ^) \u003d - tshg \u003d 1" 8kg- 3) Odredite količinu tvari Si02: 1,8-103 v (Si02) ---- = 30 mol. E-Ll 4) Izračunajte količinu tvari K2Si03 prema jednadžbi reakcije prema omjeru: 1 mol Si02 - 1 mol K2Si03 30 mol Si02 - v mol K2Si03 v (K2Si03) = 30 mol. 5) Nalazimo masu K2Si03, koja bi trebala biti formirana u skladu s teoretskim proračunom: m (K2Si03) - 30 154 - 4620 g ili 4,62 kg. 6) Izračunavamo prinos produkta reakcije: 3,82 100% lgtl / L-Sch - 82,7%. Odgovor: Ti(K2Si03) - 82,7%. Zadaci za samostalno rješavanje 1. Izračunajte maseni udio svakog od elemenata u sljedećim spojevima kroma: a) Fe(Cr02)2; b) Cr2(S04)3; c) (NH4)2Cr04. 2. Izračunajte masu bakra sadržanu u 444 g bazičnog bakrenog karbonata. Odgovor: 256 g. 3. Izračunajte masu željeza koja se može dobiti iz 320 g crvene željezne rude. Odgovor: 224 g. 4. Koliko mola olovo nitrata sadrži: a) 414 g olova; b) 560 g dušika; c) 768 g kisika. Odgovor: a) 2 mol; b) 20 mol; c) 8 mol. 5. Izračunajte masu fosfora koja se može dobiti iz 1 tone fosforita koji sadrži 31% kalcijevog ortofosfata. Odgovor: 62 kg. 6. Sirova Glauberova sol sadrži 94% kristalnog hidrata. Izračunajte masu bezvodnog natrijevog sulfata koji se može dobiti iz 6,85 tona ove sirovine. Odgovor: 2,84 tone 7. Izvedite najjednostavniju formulu spoja koji sadrži 44,89% kalija, 18,37% sumpora i 36,74% kisika. Odgovor: K2S04. 8. Mineralna bakrena sjajnica sadrži 79,87% bakra i 20,13% sumpora. Pronađite formulu minerala. Odgovor: Cu2S. 9. Kalcij ili magnezij, izgarajući u atmosferi dušika, tvore spojeve koji sadrže 18,92% odnosno 27,75% dušika. Pronađite formule tih spojeva. Odgovor: Ca3N2; Mg3N2. 10. Ugljikovodik sadrži 85,72% ugljika i 14,28% vodika. Pronađite njegovu formulu i odredite kojem homolognom nizu pripada. Odgovor: C2H4. 11. Molarna masa spoja je 98 g/mol. Odredite formulu ovog spoja koji sadrži 3,03% H, 31,62% P i 65,35% O. Odgovor: H3P04. 12. Izgaranjem organske tvari, koja se sastoji od ugljika, vodika i sumpora, dobiveno je 2,64 g ugljikovog monoksida (IV), 1,62 g vode i 1,92 g sumporovog oksida (IV). Pronađite formulu za ovu tvar. Odgovor: C2H6S. 13. Odredite pravu formulu organske tvari ako je izgaranjem 2,4 g te tvari dobiveno 5,28 g ugljičnog monoksida (IV) i 2,86 g vode. Gustoća vodikove pare ove tvari je 30. Odgovor: C3H80. 14. Odredite formulu jednog od kristalohidrata natrijevog sulfata ako je tijekom njegove dehidracije gubitak mase 20,22% mase kristalohidrata. Odgovor: Na2S04 2H20. 15. 0,327 g cinka otopljeno je u sumpornoj kiselini i iz dobivene otopine kristaliziralo je 1,438 g kristalnog hidrata cinkove soli. Postavite formulu kristalnog hidrata. Odgovor: ZnSO4 7H20. 16. Pri redukciji volframovog (VI) oksida vodikom nastalo je 27 g vode. Kolika se masa volframa može dobiti u tom slučaju? Odgovor: 92. 17. Željezna ploča uronjena je u otopinu bakrenog sulfata. Nakon nekog vremena masa ploče se povećala za 1 g. Kolika je masa bakra nataložena na ploči? Odgovor: 8 g. 18. Odredite koja će tvar iu kojoj količini ostati u suvišku kao rezultat reakcije između 4 g magnezijevog oksida i 10 g sumporne kiseline. Odgovor: 0,20 g H2SO4. 19. Koliki će volumen ugljičnog dioksida biti potreban da se 50 g kalcijevog karbonata pretvori u bikarbonat? Odgovor: 11,2 litara CO2. 20. Kakvog je sastava i u kojoj količini sol dobivena međudjelovanjem otopine koja sadrži 9 g natrijevog hidroksida s ugljičnim dioksidom nastalim pri izgaranju 2,24 litre metana? Odgovor: 11,9 g Na2C03. 21. Pri razgradnji 44,4 g malahita dobiveno je 4,44 litre ugljičnog monoksida (IV) (n.a.). Odredite maseni udio (%) nečistoća u malahitu. Odgovor: 0,9%. 22. Pri obradi smjese magnezija i magnezijeva oksida mase 5 g solnom kiselinom oslobodile su se 4 litre (n.a.) vodika. Izračunajte maseni udio magnezija u smjesi. Odgovor: 85,7%. 23. Koliki će se volumen amonijaka (n.p.) dobiti zagrijavanjem smjese 5,35 g amonijevog klorida s 10 g kalcijevog hidroksida? Odgovor: 2,24 litara. 24. Kolika je masa silicija, koja sadrži 8% nečistoća, reagirala s otopinom natrijevog hidroksida, ako je oslobođeno 5,6 litara vodika (n.p.)? Odgovor: 3,8 g. 25. Iz prirodnog fosforita mase 310 kg dobivena je fosforna kiselina mase 195 kg. Izračunajte maseni udio Ca3(PO4)2 u prirodnom fosforitu. Odgovor: 99,5%.

U mineralogiji je važno znati izračunati formulu minerala na temelju rezultata njegove kemijske analize. Ovaj odjeljak pruža niz primjera takvih izračuna za različite minerale. Kada se izvrše izračuni i dobije strukturna formula, postaje jasno da li se ona podudara s kristalno-kemijskim podacima o mineralu. Treba napomenuti da čak i ako je ukupni zbroj komponenti u analizi jednak 100%, to ne znači uvijek da je sastav minerala određen ispravno i točno.

5.7.1 Izračun analize sulfida

U slučaju sulfidnih minerala, rezultati analiza obično se izražavaju u masenim postocima.

Tablica 5.1 Rezultati kemijske analize sfalerita koji sadrži željezo iz ležišta Renström, Sev. Švedska (premaR. C. Duckworth i D. Richard,mineral. Mag. 57:83-91, 1993)

Element	Mac.%	Nuklearna	Nuklearna
		količina	omjeri
			za S = 1
	57,93	0,886	0,858
	8,21	0,1407	0,136
	33,09	1,032	1,000
Iznos	99,23

max (tež.%) elemenata. Izračunavanje formule iz takvih analiza jednostavan je aritmetički problem. U donjem primjeru sfalerita koji sadrži željezo (tablica 5.1), prvi korak je dijeljenje težinskog postotka svakog elementa s njegovom atomskom masom kako bi se dobio molni udio tog elementa. Strukturna formula sfalerita koji sadrži željezo izgleda kao (Zn, Fe)S, pa stoga, da bi rezultati imali točne omjere, mora biti ili zbroj molnih udjela Zn i Fe, ili molni udio S Upotrijebljena formula koja dopušta i potpuno kationsku i potpuno anionsku rešetku vrijedi za slučaj koji se razmatra, a ako su rezultati analize točni, tada bi se formule izračunate objema metodama trebale podudarati. Dakle, dovođenjem S na jedan i zaokruživanjem dobivenih vrijednosti na drugo decimalno mjesto, dobivamo formulu (Zn 086 Fe 014) 100 S. Neki sulfidni minerali (na primjer, pirotin Fe 1-x S) imaju ne- stehiometrijski sadržaj kationa. U takvim slučajevima analize treba izračunati na temelju količine iona sumpora.

5.7.2 Izračun analize silikata

Rezultati analiza kamenotvornih minerala (vidi npr. analizu granata u tablici 5.2) obično se izražavaju u masenim postocima oksida. Izračun analize prikazan u ovom obliku je nešto kompliciraniji i uključuje niz dodatnih operacija.

molekulska težina, koja daje relativni sadržaj molekula oksida (stupac 2).

2. Izračunajte atomske količine kisika. Da biste to učinili, svaka vrijednost stupca 2 množi se s brojem atoma kisika u odgovarajućim oksidima, što daje relativni sadržaj atoma kisika uvedenih u formulu za svaki element (stupac 3).

Na dnu stupca 3 nalazi se ukupan broj atoma kisika (2,7133).

3. Ako želimo dobiti formulu granata temeljenu na 12 atoma kisika, tada je potrebno preračunati omjere atoma kisika tako da njihov ukupni broj bude 12. Da bismo to učinili, brojke u stupcu 3 za svaki oksid pomnožimo s 12 / T, gdje je T ukupna količina kisika iz stupca 3. Rezultati su prikazani u stupcu 4.

4. Izračunajte omjere atoma za različite katione. U tu svrhu, brojevi u stupcu 4 moraju se pomnožiti ili podijeliti s vrijednostima ovih omjera, određenih stehiometrijom. Tako, na primjer, SiO 2 ima jedan silicij za dva kisika. Stoga je odgovarajući broj stupca 4 djeljiv s 2. Al 2 0 3 ima dva atoma aluminija za svaka tri atoma kisika, u kojem se slučaju broj stupca 4 množi s 2/3. Za dvovalentne katione, brojevi u stupcima 4 i 5 su isti.

Tablica 5.2 Rezultati kemijske analize granata, rudnik Wesselton, Kimberley, Južna Afrika (premaOGLAS. Edgar i Nj.E. Charbonneau,Am.Mineral. 78:132-142, 1993)

Oksid	% oksida	Molekularni količina oksidi	Nuklearna količina kisika u molekuli	Broj aniona po 12 O atoma, tj. stupac (3) x 4,422	Broj kationa u formuli
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	Cr 0,129
	18,77	0,3347	0,3347	1,480	Oko 1.480
	13,37	0,3317	0,3317	1,467	Mg 1,467
Iznos	100,14		2,7133
			12/2,7133 = 4,422

Broj kationa u formuli, koji odgovara utvrđenom broju atoma kisika (12) i dan u stupcu 5, može se grupirati na način prikazan u tablici u skladu sa strukturnom formulom granata A 3 B 2 [(Si , Al) 0 4], gdje su A dvovalentni kationi (Ca, Mg, Fe, Mn), a B - trovalentni kationi (Al, Cr), kao i Ti 4+. Nedostatak Si nadoknađuje se Alom koji se uzima u tolikoj količini da potpuno popuni tetraedarske položaje. Preostali atomi aluminija su na poziciju B

Da biste brzo procijenili ispravnost izvedenih aritmetičkih operacija, morate provjeriti ravnotežu valencija zbrajanjem pozitivnih i negativnih naboja.

5.7.3 Izračun analize u prisutnosti različitih anioni

U posljednjem primjeru ukratko ćemo razmotriti izračun formule na temelju rezultata analize u prisutnosti različitih aniona u sastavu minerala (tablica 5.3). U našem slučaju mineral predstavlja fluor apatit Ca 5 (PO 4) 3 ^, 0, OH), koji pored

Stol 5.3 Rezultati kemijske analize apatita

oksidi	(!) ~	(2.)		Ch 4) Broj ka
	težinski postotak	Molecu	Molecu	Ch 4) Broj ka
		polarni	polarni	cije u
		ako	količina	na temelju
Na2O K2O P2O5 H2O Iznos O=FjCl Iznos	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	kvalitete 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 kisik 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 aniona (4,9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56

kisik sadrži F i Cl. Rezultati analize opet su izraženi u masenim postocima oksida, iako su zapravo neki od njih halogenidi. U takvim slučajevima potrebno je korigirati ukupnu količinu kisika uzimajući u obzir broj molova kisika koji je ekvivalentan prisutnim halogenidima.

Dakle, izračun uključuje sljedeće korake.

Da biste to učinili, broj molova navedenih u stupcu 2 mora se pomnožiti sa stehiometrijom

anionski broj. Ne zaboravite oduzeti ekvivalent kisika (u ovom slučaju 0,0914 mola) od F i Cl prisutnih u mineralu (tablica oklada 3).

3. Zbrojite broj aniona, ne zaboravljajući oduzeti 0,0914 mola kisika povezanog s prisutnim F i Cl (dobiva se 2,5409).

4. Ako želimo dobiti formulu apatita temeljenu na 13 aniona, tada moramo ponovno izračunati omjere aniona tako da njihov ukupni broj bude 13. Da bismo to učinili, svaki od njih pomnožimo s 13 / 2,5409, oni. na 4.9386.

5. Izračunajte omjere atoma različitih kationa. Da biste to učinili, pomnožite molekularne količine navedene u stupcu 2 s 4,9386, a zatim pomnožite ili podijelite dobivene vrijednosti s vrijednostima ovih omjera, određenih stehiometrijom oksida. Na primjer, na P 2 O 5 uključeno mol oksida odgovara dva atoma fosfora. Konačni rezultati prikazani su u stupcu 4.

Literatura za daljnje proučavanje

1. Goldstein, J. L., Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. C., FiOTi, C. i Lifshm, E. Skenirajuća elektronska mikroskopija i rendgenska mikroanaliza. New York, Plenum, 1984.

2. Marfunin, A. S. (ur.). Metode i instrumentacija: rezultati i nedavni razvoj, sv. 2 of Advanced Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985.

3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. i Settle, F.A. Instrumentalne metode analize, 7. izdanje. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.

Dodatak urednika

1. Garanin V.K., Kudryavtseva G.P.Primjena instrumenata s elektronskom sondom za istraživanje mineralnih tvari. M , Nedra, 1983., 216 str.

2. Laputina I.P. Mikrosonda u mineralogiji. M., Na uka, 1991., 139 str.

Fizička svojstva minerala određena su međudjelovanjem strukture i kemijskog sastava. Ova svojstva uključuju ona koja utječu izgled minerala, kao što su njegov sjaj i boja. Ostala svojstva utječu na fizičke karakteristike minerala - tvrdoća, piezoelektricitet, magnetizam. Prvo ćemo razmotriti gustoću minerala, budući da je ovo svojstvo izravno povezano s njihovom strukturom i sastavom.