สูตรเคมีสำหรับหุ่น การคำนวณทางเคมี ไนโตรเจนเบื้องต้น เอมีน

โครงร่างและสมการของปฏิกิริยาเคมีจะถูกร่างขึ้นตามพื้นฐาน เช่นเดียวกับการจำแนกประเภททางเคมีและการตั้งชื่อของสาร หนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ใช้สิ่งเหล่านี้คือ A. A. Iovsky นักเคมีชาวรัสเซีย

สูตรทางเคมีอาจระบุหรือสะท้อนถึง:

• 1 โมเลกุล (เช่นเดียวกับไอออน อนุมูล...) หรือ 1 โมลของสารเฉพาะ
• องค์ประกอบเชิงคุณภาพ: องค์ประกอบทางเคมีของสารประกอบด้วยอะไรบ้าง
• องค์ประกอบเชิงปริมาณ: โมเลกุลแต่ละองค์ประกอบ (ไอออน, อนุมูลอิสระ...) มีอะตอมอยู่กี่อะตอม?

ตัวอย่างเช่น สูตร HNO 3 หมายถึง:

• กรดไนตริก 1 โมเลกุลหรือกรดไนตริก 1 โมล
• องค์ประกอบเชิงคุณภาพ: โมเลกุลของกรดไนตริกประกอบด้วยไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน
• องค์ประกอบเชิงปริมาณ: โมเลกุลของกรดไนตริกประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ไนโตรเจนหนึ่งอะตอม และออกซิเจนสามอะตอม

ชนิด

ปัจจุบันมีสูตรเคมีประเภทต่อไปนี้ให้เลือก:

• สูตรที่ง่ายที่สุด . สามารถรับได้จากการทดลองโดยการกำหนดอัตราส่วนขององค์ประกอบทางเคมีในสารโดยใช้ค่ามวลอะตอมขององค์ประกอบ ดังนั้นสูตรน้ำที่ง่ายที่สุดคือ H 2 O และสูตรเบนซีนที่ง่ายที่สุดคือ CH (ต่างจาก C 6 H 6 - จริง) อะตอมในสูตรจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี และปริมาณสัมพัทธ์ของอะตอมจะแสดงด้วยตัวเลขในรูปแบบตัวห้อย
• สูตรทรู . สูตรโมเลกุล - สามารถหาได้หากทราบมวลโมเลกุลของสาร สูตรน้ำที่แท้จริงคือ H 2 O ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับสูตรที่ง่ายที่สุด สูตรที่แท้จริงของเบนซีนคือ C 6 H 6 ซึ่งแตกต่างจากสูตรที่ง่ายที่สุด สูตรที่แท้จริงเรียกอีกอย่างว่า สูตรรวม . พวกมันสะท้อนถึงองค์ประกอบ แต่ไม่ใช่โครงสร้างของโมเลกุลของสาร สูตรที่แท้จริงแสดงจำนวนอะตอมที่แน่นอนของแต่ละองค์ประกอบในหนึ่งโมเลกุล ปริมาณนี้สอดคล้องกับดัชนี [ต่ำกว่า] ซึ่งเป็นตัวเลขเล็กๆ หลังสัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง หากดัชนีเป็น 1 นั่นคือมีอะตอมเพียงอะตอมเดียวขององค์ประกอบที่กำหนดในโมเลกุล ดัชนีดังกล่าวจะไม่ถูกระบุ
• สูตรตรรกยะ . สูตรตรรกยะเน้นกลุ่มของอะตอมที่มีลักษณะเฉพาะของสารประกอบเคมีประเภทหนึ่ง ตัวอย่างเช่น สำหรับแอลกอฮอล์ จะมีการจัดสรรกลุ่ม -OH เมื่อเขียนสูตรตรรกยะ กลุ่มอะตอมดังกล่าวจะอยู่ในวงเล็บ (OH) จำนวนกลุ่มที่เกิดซ้ำจะแสดงด้วยตัวเลขในรูปแบบตัวห้อย ซึ่งจะวางไว้หลังวงเล็บปิดทันที วงเล็บเหลี่ยมใช้เพื่อสะท้อนโครงสร้างของสารประกอบเชิงซ้อน ตัวอย่างเช่น K4 คือโพแทสเซียมเฮกซายาโนโคบอลเตต สูตรตรรกยะมักพบในรูปแบบกึ่งขยาย เมื่อมีการแสดงอะตอมเดียวกันบางอะตอมแยกกัน การสะท้อนที่ดีขึ้นโครงสร้างของโมเลกุลของสาร
• สูตรมาร์คุชเป็นตัวแทนของสูตรที่นิวเคลียสแอคทีฟและตัวเลือกทดแทนจำนวนหนึ่งถูกแยกออก รวมกันเป็นกลุ่มของโครงสร้างทางเลือก เป็นวิธีที่สะดวกในการกำหนดโครงสร้างทางเคมีในรูปแบบทั่วไป สูตรนี้หมายถึงคำอธิบายของสารทั้งประเภท การใช้สูตรมาร์คุช "กว้างๆ" ในสิทธิบัตรเคมีทำให้เกิดปัญหาและการถกเถียงกันมากมาย
• สูตรเชิงประจักษ์. ผู้เขียนหลายคนอาจใช้คำนี้เพื่อหมายถึง ง่ายที่สุด , จริงหรือ มีเหตุผลสูตร
• สูตรโครงสร้าง. แสดงการจัดเรียงอะตอมในโมเลกุลโดยสัมพันธ์กันแบบกราฟิก พันธะเคมีระหว่างอะตอมจะแสดงด้วยเส้น (ขีดกลาง) มีสูตรสองมิติ (2D) และสามมิติ (3D) สองมิติเป็นการสะท้อนโครงสร้างของสสารบนระนาบ (เช่น สูตรโครงกระดูก- ความพยายามที่จะประมาณโครงสร้าง 3 มิติบนระนาบ 2 มิติ) [แบบจำลองเชิงพื้นที่] สามมิติทำให้สามารถแสดงองค์ประกอบของมันได้ใกล้เคียงที่สุดกับแบบจำลองทางทฤษฎีของโครงสร้างของสสาร และบ่อยครั้ง (แต่ไม่เสมอไป) เป็นการจัดเรียงสัมพัทธ์ที่สมบูรณ์ (จริง) ของอะตอม มุมพันธะ และระยะทาง ระหว่างอะตอม

• สูตรที่ง่ายที่สุด: C 2 H 6 O
• สูตรจริง เชิงประจักษ์ หรือมวลรวม: C 2 H 6 O
• สูตรตรรกยะ: C 2 H 5 OH
• สูตรตรรกยะในรูปแบบกึ่งขยาย: CH 3 CH 2 OH

ไม่มี │ │ N-S-S-O-N │ │ ไม่มี

• สูตรโครงสร้าง (3D):

ตัวเลือกที่ 1: ตัวเลือกที่ 2:

สูตรที่ง่ายที่สุด C 2 H 6 O สามารถสอดคล้องกับไดเมทิลอีเทอร์ได้เท่าเทียมกัน (สูตรตรรกยะ; โครงสร้างไอโซเมอริซึม): CH 3 -O-CH 3

มีวิธีอื่นในการเขียนสูตรเคมี วิธีการใหม่ปรากฏขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 พร้อมกับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (SMILES, WLN, ROSDAL, SLN ฯลฯ ) ใน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องมือซอฟต์แวร์พิเศษที่เรียกว่าตัวแก้ไขโมเลกุลยังใช้เพื่อทำงานกับสูตรทางเคมีด้วย

หมายเหตุ

1. แนวคิดพื้นฐานของเคมี (ไม่ได้กำหนด) (ลิงก์ใช้ไม่ได้). สืบค้นเมื่อ 23 พฤศจิกายน 2552 สืบค้นเมื่อ 21 พฤศจิกายน 2552
2. แยกแยะ เชิงประจักษ์และ จริงสูตร สูตรเชิงประจักษ์เป็นการแสดงออกถึง สูตรที่ง่ายที่สุดสาร (สารประกอบทางเคมี) ซึ่งถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบ ดังนั้นการวิเคราะห์จึงแสดงให้เห็นว่า ง่ายที่สุด, หรือ เชิงประจักษ์สูตรของสารประกอบบางชนิดสอดคล้องกับ C H สูตรทรูแสดงจำนวนกลุ่ม CH ที่ง่ายที่สุดเหล่านี้ที่มีอยู่ในโมเลกุล ลองจินตนาการดู สูตรแท้ในรูปแบบ (CH) x จากนั้นที่ x = 2 เรามีอะเซทิลีน C 2 H 2 ที่ x = 6 เรามีเบนซีน C 6 H 6
3. พูดอย่างเคร่งครัดคุณไม่สามารถใช้คำว่า “ สูตรโมเลกุล" และ " มวลโมเลกุล“เกลือ เนื่องจากเกลือไม่มีโมเลกุล แต่สั่งเฉพาะโครงตาข่ายที่ประกอบด้วยไอออนเท่านั้น ไม่มีโซเดียมไอออน [แคตไอออน] ในโครงสร้างโซเดียมคลอไรด์ "เป็น" ของคลอไรด์ไอออน [แอนไอออน] โดยเฉพาะ ถูกต้องแล้วที่จะพูดถึง สูตรเคมีเกลือและสอดคล้องกัน มวลสูตร. เพราะว่า สูตรเคมี (จริง) โซเดียมคลอไรด์ - NaCl มวลสูตรโซเดียมคลอไรด์หมายถึงผลรวมของมวลอะตอมของโซเดียมหนึ่งอะตอมและคลอรีนหนึ่งอะตอม: 1 โซเดียมอะตอม: 22.990 ก. กิน.
   1 อะตอมของคลอรีน : 35.453 ก. กิน.
   -----------
   รวม: 58,443 ก. กิน.
   เป็นธรรมเนียมที่จะเรียกปริมาณนี้ว่า “

เพื่อทำความรู้จักกับแอลกอฮอล์ให้สมบูรณ์ฉันจะให้สูตรของสารที่รู้จักกันดีอีกชนิดหนึ่งนั่นคือโคเลสเตอรอล ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่ามันเป็นแอลกอฮอล์โมโนไฮดริก!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

ฉันทำเครื่องหมายหมู่ไฮดรอกซิลในนั้นด้วยสีแดง

กรดคาร์บอกซิลิก

ผู้ผลิตไวน์ทุกคนรู้ดีว่าควรจัดเก็บไวน์โดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศ ไม่งั้นมันจะเปรี้ยว แต่นักเคมีรู้เหตุผล - ถ้าคุณเติมออกซิเจนอีกอะตอมหนึ่งลงในแอลกอฮอล์ คุณก็จะได้กรด
ลองดูสูตรกรดที่ได้จากแอลกอฮอล์ที่เราคุ้นเคยอยู่แล้ว:

สาร			สูตรโครงกระดูก	สูตรรวม
กรดมีเทน (กรดฟอร์มิก)	H/C`|O|\OH	HCOOH	โอ//\โอ้
กรดเอทาโนอิก (กรดน้ำส้ม)	เอช-ซี-ซี\โอ้; ช|#ค|ช	CH3-COOH	/`|O|\OH
กรดโพรพานิก (กรดเมทิลอะซิติก)	H-C-C-C\โอ้; ส|#2|ส; ฮ|#3|ฮ	CH3-CH2-COOH	\/`|O|\OH
กรดบิวทาโนอิก (กรดบิวทีริก)	H-C-C-C-C\โอ้; ส|#2|ส; ส|#3|ส; ช|#4|ช	CH3-CH2-CH2-COOH	/\/`|O|\OH
สูตรทั่วไป	(ร)-ซี\โอ้	(R)-COOH หรือ (R)-CO2H	(R)/`|O|\OH

คุณสมบัติที่โดดเด่นของกรดอินทรีย์คือการมีกลุ่มคาร์บอกซิล (COOH) ซึ่งทำให้สารดังกล่าวมีคุณสมบัติเป็นกรด

ใครเคยชิมน้ำส้มสายชูจะรู้ว่าเปรี้ยวมาก เหตุผลก็คือมีกรดอะซิติกอยู่ในนั้น โดยทั่วไปน้ำส้มสายชูบนโต๊ะจะมีกรดอะซิติกอยู่ระหว่าง 3 ถึง 15% โดยที่เหลือ (ส่วนใหญ่เป็น) น้ำ การบริโภคกรดอะซิติกในรูปแบบที่ไม่เจือจางอาจเป็นอันตรายต่อชีวิต

กรดคาร์บอกซิลิกสามารถมีกลุ่มคาร์บอกซิลได้หลายกลุ่ม ในกรณีนี้เรียกว่า: พื้นฐาน, ชนเผ่าฯลฯ...

ผลิตภัณฑ์อาหารประกอบด้วยกรดอินทรีย์อื่นๆ อีกมากมาย นี่เป็นเพียงบางส่วนเท่านั้น:

ชื่อของกรดเหล่านี้สอดคล้องกับผลิตภัณฑ์อาหารที่มีอยู่ โปรดทราบว่าที่นี่มีกรดที่มีกลุ่มไฮดรอกซิลซึ่งเป็นลักษณะของแอลกอฮอล์ด้วย สารดังกล่าวมีชื่อเรียกว่า กรดไฮดรอกซีคาร์บอกซิลิก(หรือกรดไฮดรอกซี)
ด้านล่างของกรดแต่ละชนิดจะมีป้ายระบุชื่อกลุ่มของสารอินทรีย์ที่เป็นกรดนั้น

พวกหัวรุนแรง

อนุมูลเป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อสูตรทางเคมี ทุกคนอาจรู้จักคำนี้ แต่ในทางเคมี พวกหัวรุนแรงไม่มีอะไรที่เหมือนกันกับนักการเมือง กลุ่มกบฏ และพลเมืองคนอื่นๆ ที่มีบทบาทแข็งขัน
นี่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของโมเลกุล และตอนนี้เราจะหาคำตอบว่าอะไรทำให้พวกเขาพิเศษและทำความคุ้นเคยกับวิธีใหม่ในการเขียนสูตรเคมี

มีการกล่าวถึงสูตรทั่วไปหลายครั้งในข้อความ: แอลกอฮอล์ - (R)-OH และกรดคาร์บอกซิลิก - (R)-COOH ฉันขอเตือนคุณว่า -OH และ -COOH เป็นกลุ่มฟังก์ชัน แต่ R เป็นราก ไม่ใช่เพื่ออะไรที่เขาจะแสดงเป็นตัวอักษรอาร์

กล่าวให้เจาะจงมากขึ้น อนุมูลโมโนวาเลนต์เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลที่ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ถ้าคุณลบอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม คุณจะได้อนุมูลไดวาเลนต์

ได้รับอนุมูลในวิชาเคมี ชื่อที่ถูกต้อง. บางคนถึงกับถูกกำหนดภาษาละตินคล้ายกับการกำหนดองค์ประกอบต่างๆ นอกจากนี้บางครั้งในสูตรสามารถระบุอนุมูลในรูปแบบย่อซึ่งชวนให้นึกถึงสูตรรวมมากกว่า
ทั้งหมดนี้แสดงไว้ในตารางต่อไปนี้

ชื่อ	สูตรโครงสร้าง	การกำหนด	สูตรย่อ	ตัวอย่างแอลกอฮอล์
เมทิล	CH3-()	ฉัน	ช3	(ฉัน)-โอ้	CH3OH
เอทิล	CH3-CH2-()	เอต	C2H5	(เอต)-โอ้	C2H5OH
ฉันตัดผ่าน	CH3-CH2-CH2-()	ปร	C3H7	(ราคา)-โอ้	C3H7OH
ไอโซโพรพิล	H3C\CH(*`/H3C*)-()	ไอ-ปร	C3H7	(i-Pr)-โอ้	(CH3)2CHOH
ฟีนิล	`/`=`\//-\\-{}	ปริญญาเอก	C6H5	(พ.ศ.)-โอ้	C6H5OH

ฉันคิดว่าทุกอย่างชัดเจนที่นี่ ฉันแค่อยากจะดึงความสนใจของคุณไปที่คอลัมน์ที่ให้ตัวอย่างแอลกอฮอล์ ค่ารากบางตัวเขียนอยู่ในรูปแบบที่คล้ายกับสูตรรวม แต่กลุ่มฟังก์ชันจะเขียนแยกกัน ตัวอย่างเช่น CH3-CH2-OH เปลี่ยนเป็น C2H5OH
และสำหรับโซ่ที่มีกิ่งก้านเช่นไอโซโพรพิล จะใช้โครงสร้างที่มีวงเล็บ

ก็ยังมีปรากฏการณ์เช่น อนุมูลอิสระ. สิ่งเหล่านี้คืออนุมูลที่แยกออกจากกลุ่มฟังก์ชันด้วยเหตุผลบางประการ ในกรณีนี้ มีการละเมิดกฎข้อหนึ่งที่เราเริ่มศึกษาสูตร: จำนวนพันธะเคมีไม่สอดคล้องกับความจุของอะตอมตัวใดตัวหนึ่งอีกต่อไป หรือเราสามารถพูดได้ว่าการเชื่อมต่ออันใดอันหนึ่งเปิดที่ปลายด้านหนึ่ง อนุมูลอิสระมักมีชีวิตอยู่ได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เนื่องจากโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะกลับสู่สภาวะคงที่

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไนโตรเจน เอมีน

ฉันเสนอให้ทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบอื่นที่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบอินทรีย์หลายชนิด นี้ ไนโตรเจน.
แสดงด้วยอักษรละติน เอ็นและมีความจุเท่ากับสาม

มาดูกันว่าจะได้รับสารอะไรบ้างหากเติมไนโตรเจนลงในไฮโดรคาร์บอนที่คุ้นเคย:

สาร	สูตรโครงสร้างขยาย	สูตรโครงสร้างอย่างง่าย	สูตรโครงกระดูก	สูตรรวม
อะมิโนมีเทน (เมทิลลามีน)	H-C-N\H;H|#C|H	CH3-NH2	\NH2
อะมิโนอีเทน (เอทิลลามีน)	H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
ไดเมทิลลามีน	H-C-N<`|H>-C-H; ช|#-3|ช; ฮ|#2|ฮ	$ลิตร(1.3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/น<_(y-.5)H>\
อะมิโนเบนซีน (สวรรค์)	ฮ\N|ค\\ค|ค<\H>`//ค<|H>`\ค<`/H>`||ค<`\H>/	NH2|C\\CH|CH`//C<_(y.5)H>`\เอชซี`||เอชซี/	NH2|\|`/`\`|/_o
ไตรเอทิลเอมีน	$ความชัน(45)H-C-C/N\C-C-H;H|#2|H; ส|#3|ส; H|#5|H;H|#6|H; #น`|ซี<`-H><-H>`|ซี<`-H><-H>`|ฮ	CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3	\/น<`|/>\|

ตามที่คุณอาจเดาได้จากชื่อแล้วสารเหล่านี้ทั้งหมดจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียวภายใต้ชื่อทั่วไป เอมีน. หมู่ฟังก์ชัน ()-NH2 เรียกว่า กลุ่มอะมิโน. ต่อไปนี้เป็นสูตรทั่วไปของเอมีน:

โดยทั่วไปแล้วไม่มีนวัตกรรมพิเศษที่นี่ หากสูตรเหล่านี้ชัดเจนสำหรับคุณ คุณก็สามารถศึกษาเคมีอินทรีย์เพิ่มเติมได้อย่างปลอดภัยโดยใช้ตำราเรียนหรืออินเทอร์เน็ต
แต่ฉันอยากจะพูดถึงสูตรในเคมีอนินทรีย์ด้วย คุณจะเห็นว่าการเข้าใจพวกมันง่ายแค่ไหนหลังจากศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลอินทรีย์

สูตรตรรกยะ

ไม่ควรสรุปว่าเคมีอนินทรีย์ง่ายกว่าเคมีอินทรีย์ แน่นอนว่าโมเลกุลอนินทรีย์มักจะดูง่ายกว่ามากเนื่องจากไม่ได้มีแนวโน้มที่จะก่อตัวเช่นนั้น โครงสร้างที่ซับซ้อนเหมือนไฮโดรคาร์บอน แต่แล้วเราก็ต้องศึกษาองค์ประกอบมากกว่าร้อยองค์ประกอบที่ประกอบเป็นตารางธาตุ และองค์ประกอบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะรวมกันตามคุณสมบัติทางเคมี แต่มีข้อยกเว้นหลายประการ

ดังนั้นฉันจะไม่บอกคุณเรื่องนี้เลย หัวข้อบทความของฉันคือสูตรเคมี และทุกอย่างก็ค่อนข้างง่ายสำหรับพวกเขา
ส่วนใหญ่มักใช้ในเคมีอนินทรีย์ สูตรตรรกยะ. และตอนนี้เราจะมาดูกันว่าพวกมันแตกต่างจากที่เราคุ้นเคยอยู่แล้วอย่างไร

ก่อนอื่นมาทำความรู้จักกับองค์ประกอบอื่นนั่นคือแคลเซียม นี่เป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยมาก
มันถูกกำหนดไว้ แคลิฟอร์เนียและมีค่าความจุเป็นสองเท่า เรามาดูกันว่าสารประกอบใดก่อตัวขึ้นกับคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนที่เรารู้จัก

สาร	สูตรโครงสร้าง	สูตรตรรกยะ	สูตรรวม
แคลเซียมออกไซด์	แคลเซียม=โอ	แคลเซียมโอ
แคลเซียมไฮดรอกไซด์	H-O-Ca-O-H	แคลเซียม(OH)2
แคลเซียมคาร์บอเนต	$ความชัน(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1	CaCO3
แคลเซียมไบคาร์บอเนต	HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH	Ca(HCO3)2
กรดคาร์บอนิก	H|O\C|O`|/O`|H	H2CO3

เมื่อมองแวบแรก คุณจะเห็นว่าสูตรตรรกยะเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างสูตรเชิงโครงสร้างและสูตรรวม แต่ยังไม่ชัดเจนว่าได้มาอย่างไร เพื่อให้เข้าใจถึงความหมายของสูตรเหล่านี้ คุณต้องพิจารณาปฏิกิริยาทางเคมีที่สารมีส่วนร่วมด้วย

แคลเซียมในรูปแบบบริสุทธิ์จะเป็นโลหะสีขาวอ่อน มันไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่หาซื้อได้ตามร้านขายเคมีภัณฑ์ค่อนข้างจะเป็นไปได้ โดยปกติแล้วจะเก็บไว้ในขวดโหลพิเศษที่ไม่มีอากาศเข้าถึง เพราะในอากาศจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จริงๆ แล้ว เหตุนี้จึงไม่เกิดในธรรมชาติ
ดังนั้นปฏิกิริยาของแคลเซียมกับออกซิเจน:

2Ca + O2 -> 2CaO

เลข 2 หน้าสูตรของสารหมายความว่ามี 2 โมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา
แคลเซียมและออกซิเจนผลิตแคลเซียมออกไซด์ สารนี้ไม่เกิดขึ้นในธรรมชาติเนื่องจากทำปฏิกิริยากับน้ำ:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

ผลที่ได้คือแคลเซียมไฮดรอกไซด์ หากคุณดูสูตรโครงสร้างของมันอย่างใกล้ชิด (ในตารางก่อนหน้า) คุณจะเห็นว่ามันถูกสร้างขึ้นโดยอะตอมแคลเซียมหนึ่งอะตอมและกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่มซึ่งเราคุ้นเคยอยู่แล้ว
นี่คือกฎเคมี: หากเติมหมู่ไฮดรอกซิลลงในสารอินทรีย์ จะได้แอลกอฮอล์ และหากเติมลงในโลหะ ก็จะได้ไฮดรอกไซด์

แต่แคลเซียมไฮดรอกไซด์ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติเนื่องจากมีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในอากาศ ฉันคิดว่าทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับก๊าซนี้ มันเกิดขึ้นระหว่างการหายใจของมนุษย์และสัตว์ การเผาไหม้ของถ่านหินและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ระหว่างการเกิดเพลิงไหม้และภูเขาไฟระเบิด ดังนั้นจึงปรากฏอยู่ในอากาศเสมอ แต่ยังละลายได้ค่อนข้างดีในน้ำทำให้เกิดกรดคาร์บอนิก:

คาร์บอนไดออกไซด์ + H2O<=>H2CO3

เข้าสู่ระบบ<=>บ่งชี้ว่าปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งสองทิศทางภายใต้สภาวะเดียวกัน

ดังนั้นแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ละลายในน้ำจะทำปฏิกิริยากับกรดคาร์บอนิกและกลายเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้เล็กน้อย:

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

ลูกศรลงหมายความว่าผลของปฏิกิริยาทำให้สารตกตะกอน
เมื่อสัมผัสแคลเซียมคาร์บอเนตกับคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มเติมต่อหน้าน้ำ ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้นเพื่อสร้างเกลือที่เป็นกรด - แคลเซียมไบคาร์บอเนต ซึ่งสามารถละลายได้สูงในน้ำ

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

กระบวนการนี้ส่งผลต่อความกระด้างของน้ำ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ไบคาร์บอเนตจะเปลี่ยนกลับเป็นคาร์บอเนต ดังนั้นในภูมิภาคที่มีน้ำกระด้าง ให้ตะกรันในกาต้มน้ำ

ชอล์ก หินปูน หินอ่อน ปอย และแร่ธาตุอื่นๆ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต นอกจากนี้ยังพบในปะการัง เปลือกหอย กระดูกสัตว์ ฯลฯ
แต่หากได้รับความร้อนจากแคลเซียมคาร์บอเนตจะร้อนมาก ไฟสูงจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นแคลเซียมออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์

เรื่องสั้นเกี่ยวกับวัฏจักรแคลเซียมในธรรมชาตินี้น่าจะอธิบายได้ว่าทำไมจึงต้องมีสูตรที่มีเหตุผล ดังนั้นจึงมีการเขียนสูตรตรรกยะเพื่อให้มองเห็นกลุ่มฟังก์ชันได้ ในกรณีของเราคือ:

นอกจากนี้แต่ละองค์ประกอบ - Ca, H, O (ในออกไซด์) - ก็เป็นกลุ่มอิสระเช่นกัน

ไอออน

ฉันคิดว่าถึงเวลาทำความคุ้นเคยกับไอออนแล้ว คำนี้คงคุ้นเคยกับทุกคน และหลังจากศึกษากลุ่มฟังก์ชันแล้ว ก็ไม่เสียค่าใช้จ่ายใดๆ เลยที่จะรู้ว่าไอออนเหล่านี้คืออะไร

โดยทั่วไป ธรรมชาติของพันธะเคมีมักคือการที่องค์ประกอบบางชนิดให้อิเล็กตรอนในขณะที่ธาตุอื่นๆ ได้รับอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่มีประจุลบ องค์ประกอบที่มีอิเล็กตรอนเต็มจะมีประจุเป็นศูนย์ ถ้าเขาให้อิเล็กตรอนออกไป ประจุของมันก็จะกลายเป็นบวก และถ้าเขายอมรับมัน มันก็จะกลายเป็นลบ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว ซึ่งยอมจำนนได้ง่ายจนกลายเป็นไอออนบวก มีรายการพิเศษสำหรับสิ่งนี้ในสูตรทางเคมี:

น้ำ<=>เอช^+ + โอ้^-

ที่นี่เราเห็นว่าเป็นผล การแยกตัวด้วยไฟฟ้าน้ำแตกตัวออกเป็นไฮโดรเจนไอออนที่มีประจุบวกและหมู่ OH ที่มีประจุลบ ไอออน OH^- เรียกว่า ไฮดรอกไซด์ไอออน. ไม่ควรสับสนกับหมู่ไฮดรอกซิลซึ่งไม่ใช่ไอออน แต่เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลบางชนิด เครื่องหมาย + หรือ - ที่มุมขวาบนแสดงประจุของไอออน
แต่กรดคาร์บอนิกไม่เคยมีอยู่เป็นสารอิสระ ในความเป็นจริงมันเป็นส่วนผสมของไอออนไฮโดรเจนและไอออนคาร์บอเนต (หรือไอออนไบคาร์บอเนต):

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

คาร์บอเนตไอออนมีประจุ 2- ซึ่งหมายความว่ามีการเพิ่มอิเล็กตรอนสองตัวเข้าไป

เรียกว่าไอออนที่มีประจุลบ แอนไอออน. โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้จะรวมถึงสารตกค้างที่เป็นกรดด้วย
ไอออนที่มีประจุบวก - ไพเพอร์. ส่วนใหญ่มักเป็นไฮโดรเจนและโลหะ

และที่นี่คุณคงเข้าใจความหมายของสูตรตรรกยะได้อย่างถ่องแท้ ไอออนบวกจะถูกเขียนลงไปก่อน ตามด้วยไอออนลบ แม้ว่าสูตรจะไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆก็ตาม

คุณคงเดาได้แล้วว่าไอออนสามารถอธิบายได้ไม่เพียงแค่สูตรตรรกยะเท่านั้น นี่คือสูตรโครงร่างของไอออนไบคาร์บอเนต:

ในที่นี้ประจุจะแสดงติดกับอะตอมออกซิเจนโดยตรง ซึ่งได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มมาหนึ่งตัวและสูญเสียเส้นไปหนึ่งเส้น พูดง่ายๆ ก็คือ อิเล็กตรอนส่วนเกินแต่ละตัวจะลดจำนวนพันธะเคมีที่แสดงในสูตรโครงสร้าง ในทางกลับกัน หากโหนดบางโหนดของสูตรโครงสร้างมีเครื่องหมาย + ก็แสดงว่ามีแท่งเพิ่มเติม และเช่นเคย ข้อเท็จจริงข้อนี้ต้องแสดงให้เห็นด้วยตัวอย่าง แต่ในบรรดาสารที่เราคุ้นเคยนั้นไม่มีไอออนบวกเพียงตัวเดียวที่ประกอบด้วยอะตอมหลายอะตอม
และสารดังกล่าวก็คือแอมโมเนีย มักเรียกว่าสารละลายที่เป็นน้ำ แอมโมเนียและรวมอยู่ในชุดปฐมพยาบาล แอมโมเนียเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนและไนโตรเจน และมีสูตรตรรกยะ NH3 พิจารณาปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อแอมโมเนียละลายในน้ำ:

NH3 + H2O<=>NH4^+ + โอ้^-

สิ่งเดียวกัน แต่ใช้สูตรโครงสร้าง:

เอช|เอ็น<`/H>\H + H-O-H<=>ฮ|น^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H

ทางด้านขวาเราเห็นไอออนสองตัว พวกมันถูกสร้างขึ้นจากผลของอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมที่เคลื่อนที่จากโมเลกุลของน้ำไปเป็นโมเลกุลแอมโมเนีย แต่อะตอมนี้เคลื่อนที่โดยไม่มีอิเล็กตรอน เราคุ้นเคยกับประจุลบอยู่แล้ว - มันคือไฮดรอกไซด์ไอออน และเรียกไอออนบวกว่า แอมโมเนียม. มีคุณสมบัติคล้ายโลหะ ตัวอย่างเช่น อาจรวมกับสารตกค้างที่เป็นกรด สารที่เกิดขึ้นจากการรวมแอมโมเนียมกับไอออนคาร์บอเนตเรียกว่าแอมโมเนียมคาร์บอเนต: (NH4)2CO3
นี่คือสมการปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียมกับไอออนคาร์บอเนตซึ่งเขียนในรูปของสูตรโครงสร้าง:

2H|น^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>ฮ|น^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|ฮ

แต่ในรูปแบบนี้ สมการปฏิกิริยามีไว้เพื่อวัตถุประสงค์ในการสาธิต โดยทั่วไปสมการจะใช้สูตรตรรกยะ:

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

ระบบฮิลล์

ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าเราได้ศึกษาสูตรโครงสร้างและเหตุผลแล้ว แต่มีอีกประเด็นหนึ่งที่น่าพิจารณาโดยละเอียดเพิ่มเติม สูตรรวมแตกต่างจากสูตรตรรกยะอย่างไร
เรารู้ว่าเหตุใดจึงเขียนสูตรตรรกยะของกรดคาร์บอนิก H2CO3 ไม่ใช่วิธีอื่น (ไฮโดรเจนไอออนบวกทั้งสองเกิดขึ้นก่อน ตามด้วยคาร์บอเนตแอนไอออน) แต่เหตุใดสูตรรวมจึงเขียนว่า CH2O3

โดยหลักการแล้ว สูตรตรรกยะของกรดคาร์บอนิกอาจถือเป็นสูตรที่แท้จริงได้ เนื่องจากไม่มีองค์ประกอบที่ซ้ำกัน ต่างจาก NH4OH หรือ Ca(OH)2
แต่กฎเพิ่มเติมมักใช้กับสูตรรวมซึ่งกำหนดลำดับขององค์ประกอบ กฎนั้นค่อนข้างง่าย: คาร์บอนจะถูกวางไว้ก่อน จากนั้นไฮโดรเจน และองค์ประกอบที่เหลือตามลำดับตัวอักษร
CH2O3 ออกมา - คาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจน สิ่งนี้เรียกว่าระบบฮิลล์ มันถูกใช้ในหนังสืออ้างอิงทางเคมีเกือบทั้งหมด และในบทความนี้ด้วย

เล็กน้อยเกี่ยวกับระบบ easyChem

แทนที่จะสรุป ฉันอยากจะพูดถึงระบบ easyChem ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถแทรกสูตรทั้งหมดที่เรากล่าวถึงในที่นี้ลงในข้อความได้อย่างง่ายดาย จริงๆ แล้ว สูตรทั้งหมดในบทความนี้วาดโดยใช้ easyChem

เหตุใดเราจึงต้องมีระบบบางอย่างในการหาสูตรด้วย? ประเด็นทั้งหมดก็คือ วิธีมาตรฐานการแสดงข้อมูลในอินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์เป็นภาษามาร์กอัปไฮเปอร์เท็กซ์ (HTML) มุ่งเน้นไปที่การประมวลผลข้อมูลข้อความ

สูตรตรรกยะและสูตรรวมสามารถแสดงได้โดยใช้ข้อความ แม้แต่สูตรโครงสร้างอย่างง่ายบางสูตรก็สามารถเขียนเป็นข้อความได้ เช่น แอลกอฮอล์ CH3-CH2-OH แม้ว่าคุณจะต้องใช้รายการต่อไปนี้ใน HTML: CH ₃-ช ₂-โอ้.
แน่นอนว่าสิ่งนี้สร้างปัญหาบางอย่าง แต่คุณสามารถอยู่กับมันได้ แต่จะพรรณนาสูตรโครงสร้างได้อย่างไร? โดยหลักการแล้ว คุณสามารถใช้แบบอักษร monospace ได้:

เอช เอช | | H-C-C-O-H | | H H แน่นอนว่ามันดูไม่สวยงามนัก แต่ก็สามารถทำได้เช่นกัน

ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อพยายามวาดวงแหวนเบนซินและเมื่อใช้สูตรโครงร่าง ไม่มีทางอื่นนอกจากการเชื่อมต่อภาพแรสเตอร์ แรสเตอร์จะถูกจัดเก็บไว้ในไฟล์แยกกัน เบราว์เซอร์สามารถรวมรูปภาพในรูปแบบ gif, png หรือ jpeg
ในการสร้างไฟล์ดังกล่าว จำเป็นต้องมีโปรแกรมแก้ไขกราฟิก ตัวอย่างเช่น โฟโต้ชอป แต่ฉันคุ้นเคยกับ Photoshop มามากกว่า 10 ปีแล้ว และฉันสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่ามันไม่เหมาะมากสำหรับการแสดงสูตรทางเคมี
บรรณาธิการระดับโมเลกุลสามารถรับมือกับงานนี้ได้ดีขึ้นมาก แต่ด้วยสูตรจำนวนมากซึ่งแต่ละสูตรถูกเก็บไว้ในไฟล์แยกกันจึงค่อนข้างง่ายที่จะสับสน
เช่น จำนวนสูตรในบทความนี้คือ จะแสดงในรูปแบบของภาพกราฟิก (ส่วนที่เหลือใช้เครื่องมือ HTML)

ระบบ easyChem ช่วยให้คุณสามารถจัดเก็บสูตรทั้งหมดได้โดยตรงในเอกสาร HTML ในรูปแบบข้อความ ในความคิดของฉันมันสะดวกมาก
นอกจากนี้ สูตรรวมในบทความนี้ยังได้รับการคำนวณโดยอัตโนมัติอีกด้วย เนื่องจาก easyChem ทำงานในสองขั้นตอน ขั้นแรกคำอธิบายข้อความจะถูกแปลงเป็นโครงสร้างข้อมูล (กราฟ) จากนั้นจึงสามารถดำเนินการต่างๆ บนโครงสร้างนี้ได้ ฟังก์ชันต่อไปนี้สามารถสังเกตได้: การคำนวณน้ำหนักโมเลกุล การแปลงเป็นสูตรรวม การตรวจสอบความเป็นไปได้ของเอาต์พุตเป็นข้อความ กราฟิก และการแสดงข้อความ

ดังนั้น เพื่อเตรียมบทความนี้ ผมจึงใช้เพียงโปรแกรมแก้ไขข้อความเท่านั้น นอกจากนี้ ฉันไม่จำเป็นต้องคิดว่าสูตรใดจะเป็นกราฟิกและข้อความใด

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนที่เปิดเผยความลับในการเตรียมข้อความของบทความ: คำอธิบายจากคอลัมน์ด้านซ้ายจะเปลี่ยนเป็นสูตรในคอลัมน์ที่สองโดยอัตโนมัติ
ในบรรทัดแรก คำอธิบายของสูตรตรรกยะจะคล้ายกับผลลัพธ์ที่แสดงมาก ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขจะแสดงเป็นเส้นตรง
ในบรรทัดที่สอง สูตรขยายจะได้รับในรูปแบบของโซ่สามเส้นที่แยกจากกันโดยคั่นด้วยสัญลักษณ์ ฉันคิดว่ามันง่ายที่จะเห็นว่าคำอธิบายที่เป็นข้อความนั้นชวนให้นึกถึงการกระทำที่จำเป็นในการแสดงสูตรด้วยดินสอบนกระดาษในหลาย ๆ ด้าน
บรรทัดที่สามสาธิตการใช้เส้นเอียงโดยใช้สัญลักษณ์ \ และ / เครื่องหมาย ` (backtick) หมายถึงเส้นที่ลากจากขวาไปซ้าย (หรือล่างขึ้นบน)

มีเอกสารรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ระบบ easyChem ที่นี่

ฉันขอจบบทความนี้และขอให้คุณโชคดีในการเรียนวิชาเคมี

พจนานุกรมอธิบายโดยย่อของคำศัพท์ที่ใช้ในบทความ

ไฮโดรคาร์บอน สารที่ประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจน พวกมันต่างกันในโครงสร้างของโมเลกุล สูตรโครงสร้างเป็นภาพแผนผังของโมเลกุล โดยที่อะตอมแสดงด้วยตัวอักษรละติน และพันธะเคมีด้วยขีดกลาง สูตรโครงสร้างได้รับการขยาย ลดความซับซ้อน และเป็นโครงร่าง สูตรโครงสร้างแบบขยายคือสูตรโครงสร้างโดยที่แต่ละอะตอมจะแสดงเป็นโหนดแยกกัน สูตรโครงสร้างแบบง่ายคือสูตรโครงสร้างที่อะตอมไฮโดรเจนเขียนถัดจากองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกัน และถ้ามีไฮโดรเจนมากกว่าหนึ่งตัวติดอยู่ที่อะตอมหนึ่ง ปริมาณก็จะเขียนเป็นตัวเลข นอกจากนี้เรายังสามารถพูดได้ว่ากลุ่มทำหน้าที่เป็นโหนดในสูตรแบบง่าย สูตรโครงร่างเป็นสูตรโครงสร้างที่อะตอมของคาร์บอนแสดงเป็นโหนดว่าง จำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่เกิดพันธะกับอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมมีค่าเท่ากับ 4 ลบด้วยจำนวนพันธะที่มาบรรจบกันที่บริเวณนั้น สำหรับปมที่ไม่ได้เกิดจากคาร์บอน ให้ใช้กฎของสูตรแบบง่าย สูตรรวม (หรือที่เรียกว่าสูตรจริง) - รายการองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดที่ประกอบเป็นโมเลกุลโดยระบุจำนวนอะตอมในรูปของตัวเลข (ถ้ามีหนึ่งอะตอมจะไม่มีหน่วยเขียน) ระบบฮิลล์ - กฎ ที่กำหนดลำดับของอะตอมในสูตรสูตรรวม: คาร์บอนจะถูกวางไว้ก่อน ตามด้วยไฮโดรเจน และองค์ประกอบที่เหลือตามลำดับตัวอักษร นี่เป็นระบบที่ใช้บ่อยมาก และสูตรรวมทั้งหมดในบทความนี้เขียนตามระบบฮิลล์ กลุ่มฟังก์ชัน การรวมกันของอะตอมที่เสถียรซึ่งถูกสงวนไว้ระหว่างปฏิกิริยาเคมี กลุ่มฟังก์ชันมักมีชื่อและอิทธิพลเป็นของตัวเอง คุณสมบัติทางเคมีและชื่อวิทยาศาสตร์ของสาร

วิธีการนี้ยังได้รับแจ้งจากความคล้ายคลึงกันของสูตรรวมของซัลฟิวริก, เซเลนิก และกรดเทลลูริกที่เรียกว่า H2SO4, H2SeO4 และ H2TeO4 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ถ้าสารประกอบสองตัวแรกสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์กับแนวคิดเชิงโครงสร้างของกรด เนื่องจากมีอนุมูลเชิงซ้อนเตตราฮีดรัลที่แยกได้ 2- หรือ 2- โดยมีเลขประสานงานของ S และ Se เท่ากับ 4 ซึ่งให้เหตุผลในการเขียนสูตรโครงสร้างของพวกมันใน รูปแบบของ H2 และ H2 ไม่สามารถพูดถึง "กรดเทลลูริก" ได้ การศึกษาสารประกอบนี้ไม่ได้เปิดเผยหมู่ประจุลบ 2- โดยมี CN Te = 4 ในโครงสร้าง แต่กลับพบว่าไอออน Te6+ มี CN = 6 กล่าวคือ สอดคล้องกับ CN ของตัวสร้างประจุลบแบบแอมโฟเทอริกหรือกรดอ่อน โครงสร้างของสารประกอบนี้ประกอบด้วยโซ่ของ TeO4(OH)2 - octahedra ซึ่งอยู่ในจุดยอดตรงข้ามสองจุดซึ่งมีไอออน OH เชื่อมต่อกันด้วยอะตอม O ทั่วไปของจุดยอดเส้นศูนย์สูตรของ octahedra จะเห็นได้ง่ายว่าโดยการตัดองค์ประกอบความสามารถในการทำซ้ำของโครงสร้างดังกล่าวออก เราจะได้สูตรโครงสร้างในรูปแบบ Te(OH)2O2 ดังนั้นสารประกอบนี้จึงเป็น Te6+ ไฮดรอกไซด์ออกไซด์ที่มีคุณสมบัติเป็นกรดเล็กน้อยมาก ซึ่งแยกความแตกต่างจากกรดซัลฟิวริกและกรดเซเลนิกได้อย่างชัดเจน

สไลด์ 109 จากการนำเสนอ “ระบบแร่ธาตุ”สำหรับบทเรียนเคมีหัวข้อ “แร่ธาตุ”

ขนาด: 960 x 720 พิกเซล รูปแบบ: jpg หากต้องการดาวน์โหลดสไลด์ฟรีเพื่อใช้ในบทเรียนเคมี ให้คลิกขวาที่ภาพแล้วคลิก "บันทึกภาพเป็น..." คุณสามารถดาวน์โหลดงานนำเสนอทั้งหมด “Systematics of Minerals.ppt” ในไฟล์ zip ขนาด 4289 KB

ดาวน์โหลดการนำเสนอ

แร่ธาตุ

"เคมีของแร่ธาตุ" - แร่ธาตุและแร่วิทยาเป็นที่สนใจอย่างมาก แร่ธาตุ แร่ธาตุในธรรมชาติ ในบรรดาแร่ธาตุที่มีคุณค่าทางอุตสาหกรรม เป็นเรื่องปกติที่จะแยกความแตกต่างออกเป็นสองกลุ่ม คุณสมบัติของแร่ธาตุ แร่ธาตุในอาหาร แร่ธาตุอันล้ำค่า ความสำคัญของแร่ธาตุในชีวิตมนุษย์ แร่ธาตุมีบทบาทสำคัญในการพัฒนามนุษย์

“ แร่เชิงระบบ” - โลหะซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ครอบครองส่วนด้านซ้ายที่ใหญ่ที่สุด องค์ประกอบซีโนสมมาตร ตระกูลซีโอไลต์ซึ่งรวมถึงตระกูลย่อยด้วย ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับอนุกรมวิธานของแร่ธาตุ มีการเชื่อมโยงองค์ประกอบต่าง ๆ เข้าด้วยกันอย่างไม่สิ้นสุด การกำหนดแร่ธาตุให้กับออกซิโซลประเภทเฉพาะ แร่ธาตุส่วนใหญ่เป็นประเภทโควาเลนต์ไอออนิกและไอออนิก

“การจำแนกประเภทของแร่ธาตุ” - ร่างกายของจักรวาล ควอตซ์ โอปอล การจำแนกประเภทของแร่ธาตุ สฟาเลไรต์. คลาสขององค์ประกอบดั้งเดิม ฮาไลท์ ซิลิเกตมีลักษณะเชิงซ้อน องค์ประกอบทางเคมี. โดโลไมต์. การระบายสี ซิลิเกต แร่ธาตุประเภทซัลเฟต แร่ธาตุ ควอตซ์และโมรา คลาสซิลิเกต แร่ธาตุที่พบมากที่สุดในชั้นหนึ่งคือกำมะถัน

“อัญมณีอูราล” - แต่มีค่าเป็นพิเศษ: มาลาไคต์ลายสีเขียวและนกอินทรีสีชมพู มักอยู่ในรูปของผลึกหรือเศษของมัน สินค้าที่มีเพชร เพชร. หินมีค่าพบได้ในธรรมชาติในรูปทรงและรูปแบบที่หลากหลาย Emerald (ล้าสมัย: Smaragd) - อัญมณีชั้น 1 มรกต.

“ แร่ของโลหะเหล็กและอโลหะ” - มารู้จักกับ สื่อการศึกษา. ตำหนิ. การใช้เหล็กและเหล็กหล่อ แร่. สนิม. คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ วัสดุเกี่ยวกับแร่ จะทราบได้อย่างไรว่าโลหะใดเป็นเหล็กและโลหะใดไม่ใช่เหล็ก เหล็ก. ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

“เงินฝากทองคำ” - ธาตุกัมมันตภาพรังสี ถ่านหิน. ฐานทรัพยากรแร่ พลวง. เงินฝากของดีบุกและทังสเตน แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ น้ำมันและก๊าซ. พลังงานจากถ่านหิน. ลงสีและ โลหะหายาก. พลวัตของการผลิตทองคำประจำปี ทอง. เงินฝากพลวง เงินฝากทองคำ. ดีบุกและทังสเตน การปรับปรุงกฎหมายในภาคเหมืองแร่

การคำนวณทางเคมีอย่างง่าย แนวคิดพื้นฐานและกฎเคมี สัญลักษณ์ทางเคมี สัญลักษณ์ทางเคมี (สัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี) ใช้เป็นคำย่อของชื่อขององค์ประกอบ พวกเขามักจะนำจดหมายหนึ่งหรือสองตัวมาเพื่อเป็นสัญญาณ ชื่อละติน องค์ประกอบ Si - copper (cuprum), Au - gold (Aurum) ฯลฯ ระบบสัญญาณทางเคมีถูกเสนอในปี พ.ศ. 2354 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน J. Verzelius เครื่องหมายทางเคมีหมายถึง [D) ชื่อของธาตุ; อะตอมของมัน 1 โมล |T] เลขอะตอม [b] มวลอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ การคำนวณทางเคมี สูตรทางเคมีคือการแสดงออกขององค์ประกอบของสารโดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี จากสูตรทางเคมีคุณสามารถค้นหา: (TJ ชื่อของสาร; (2) หนึ่งในโมเลกุลของมัน; อะตอมของแต่ละธาตุมีกี่โมลของสารหนึ่งโมล กำหนดลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนมวลขององค์ประกอบที่ สูตรนี้ทำให้สามารถคำนวณมวลของแต่ละธาตุในสารประกอบและเศษส่วนมวลได้ ตัวอย่างที่ 1 คำนวณเศษส่วนมวลของไฮโดรเจนในแอมโมเนีย ให้ไว้: M(N) = 14 g/mol M(H ) = 1 กรัม/โมล ค้นหา: w(H) สารละลาย: 1) หามวล xmolar ของ NH3: M( NH3) = 14 + 1- 3 = 17 กรัม/โมล 2) หามวลของแอมโมเนียในปริมาณของสาร 1 โมล: m(NH3) = 1 โมล 17 กรัม/โมล = 17 กรัม 3) จากสูตรของแอมโมเนีย จะได้ว่าปริมาณของสาร อะตอมไฮโดรเจน มากกว่าปริมาณของสาร NH3 ถึง 3 เท่า: v(H) - 3v (NH3), v(H) = 3-1 = 3 โมล 4) คำนวณมวลของไฮโดรเจน: m = v M; t(H) = 3 1 = 3 กรัม 5) จงหาเศษส่วนมวลของไฮโดรเจนในแอมโมเนีย: c;(H) = - = 0.176 หรือ 17.6% 17 คำตอบ: ก(ส) = 17.6% ตัวอย่าง CG ที่ 2 คำนวณมวลของฟอสฟอรัสที่ได้จากแคลเซียมออร์โธฟอสเฟต 620 กิโลกรัม ให้ไว้: m(Ca3(P04)2) = 620 kg ค้นหา: t(P สารละลาย: 1) หามวลโมลาร์ของ Ca3 (P04)2: M(Ca3 (P04)2) = 40 3 + 31 2 + 16 8 = 310 กรัม/โมล 2) คำนวณปริมาณแคลเซียมออร์โธฟอสเฟต: = 2 03 โมล 3) จากสูตรแคลเซียมออร์โธฟอสเฟต พบว่าปริมาณของสารอะตอมฟอสฟอรัสมีค่ามากกว่าปริมาณของสาร Ca3(P04)2 2 เท่า คือ v(P) = 2v(Ca3(P04)2), v(P) = 2 2 103 - 4 103 โมล 4) ค้นหามวลของฟอสฟอรัส เสื้อ(P) - 4 103 31 = 124 กก. คำตอบ: t(P) = 124กก. มีสูตรที่ง่ายและเป็นจริง (โมเลกุล) สูตรที่ง่ายที่สุดแสดงอัตราส่วนที่เล็กที่สุดระหว่างจำนวนอะตอมขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในโมเลกุล สูตรที่แท้จริงแสดงจำนวนอะตอมจริงในโมเลกุลที่สอดคล้องกับอัตราส่วนที่เล็กที่สุด ในการสร้างสูตรที่แท้จริง ไม่เพียงแต่คุณต้องรู้องค์ประกอบของมวลของสารเท่านั้น แต่ยังต้องรู้น้ำหนักโมเลกุลด้วย w(C) = 75% ค้นหา: วิธีแก้ไข: 1) เลือกมวลของสารประกอบที่ไม่รู้จักต่อ 100 กรัม จากนั้นมวลของธาตุ H และ C เท่ากัน: E ตัวอย่างที่ 3 หาสูตรสำหรับสารประกอบที่มีไฮโดรเจน 25% และ คาร์บอน 75% /n(H) = 100-0.25 = 25 g, m(C) = 100 0.75 = 75 g. 2) หาปริมาณสารของธาตุอะตอม H และ C: 25 75 v(H) = -- = 25 โมล, โวลต์(C) = -- = 6.25 โมล 1 A/ 3) เราสร้างอัตราส่วนเชิงปริมาณของสาร: v(H): v(C) - 25: 6.25. 4) หารด้านขวาของสัดส่วนด้วยจำนวนที่น้อยกว่า (6.25) และได้อัตราส่วนของอะตอมในสูตรของสารประกอบที่ไม่รู้จัก: *(C): y(H) = 1:4 สูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบคือ CH4 คำตอบ: CH4 ตัวอย่างที่ 4 เมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์ของสารบางชนิด 2.66 กรัม จะเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) 1.54 กรัม และซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) 4.48 กรัม ความหนาแน่นของไอของสารนี้ในอากาศคือ 2.62 ได้มาซึ่งสูตรที่แท้จริงของสารนี้ ให้ไว้: m(C02) = 1.54 g m(S02) = 4.48 g ค้นหา: สูตรที่แท้จริงของสาร สารละลาย: 1) คำนวณปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) และซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV): 1.54 v(C02 ) = - -- = 0.035 โมล, 44 4.48 โวลต์(S02) ~ -GT~ = 0.07 โมล 64 2) หาปริมาณอะตอมคาร์บอนและสารซัลเฟอร์: v(C) = v(C02) - 0.035 mol, v(S) = v(S02) = 0.07 mol 3) ค้นหามวลของคาร์บอนและซัลเฟอร์: /72(C) = 0.035-12 "0.42 g, m(S) = 0.07 · 32 "2.24 g มวลรวมขององค์ประกอบเหล่านี้คือ 2.66 g และเท่ากับการเผาไหม้ของมวล สาร. ดังนั้นจึงประกอบด้วยคาร์บอนและซัลเฟอร์เท่านั้น 4) ค้นหาสูตรที่ง่ายที่สุดของสาร: v(C): v(S) - 0.035: 0.07 - 1:2. สูตรที่ง่ายที่สุดคือ CS2 5) หามวลโมลาร์ของ CS2: M(CS2) = 12 + 32 2 = 76 กรัม/โมล 6) คำนวณสูตรที่แท้จริงของสาร: Af = 29 1> = 29 · 2.62 - 76 กรัม/โมล อศท. โหวตแล้ว * "ดังนั้น สูตรที่แท้จริงของสารจึงเกิดขึ้นพร้อมกับสูตรที่ง่ายที่สุด คำตอบ: L/ist - 76 g/mol ตัวอย่างที่ 5 จงหาสูตรที่แท้จริงของสารประกอบอินทรีย์ที่มี 40.03% C, 6.67% H และ 53.30% O มวลโมลาร์ของสารประกอบนี้คือ 180 กรัม/โมล ให้ไว้: u>(C) = 40.03% w(H) - 6.67% w(0) = 53.30% t(CxH02) = 180 กรัม/โมล ค้นหา : схяуог วิธีแก้ไข: 1) ให้เราแสดงจำนวนอะตอมคาร์บอนด้วย x จำนวนอะตอมไฮโดรเจนด้วย y จำนวนอะตอมออกซิเจนด้วย z 2) เราหารเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบตามลำดับด้วยค่าของมวลอะตอมสัมพัทธ์แล้วค้นหา อัตราส่วนระหว่างอะตอมในโมเลกุลของสารประกอบที่กำหนด: 40, 03 6.67 53.30 x:y: z = 3.33: 6.67: 3.33 3) เรานำค่าที่พบมาเป็นค่าจำนวนเต็ม: x: y: z = 1: 2 : 1. สูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบอินทรีย์คือ CH20 มวลโมลาร์คือ: (12 + 2 + 16)-30 กรัม/โมล มวลโมลาร์ของสูตรที่ง่ายที่สุดคือ 6 คูณ 180:30 = 6 น้อยกว่าฟันกราม มวลของสูตรที่แท้จริงของสารประกอบนี้ ดังนั้น เพื่อให้ได้สูตรที่แท้จริงของสารประกอบอินทรีย์จึงจำเป็นต้องคูณจำนวนอะตอมด้วย 6 จากนั้นเราจะได้ C6H1206 คำตอบ: SbN12Ob. ตัวอย่างที่ 6 สร้างสูตรของแคลเซียมคลอไรด์คริสตัลไลน์ไฮเดรต หากผ่านการเผา 6.57 กรัม มีการปล่อยน้ำควบแน่น 3.24 กรัม ให้ไว้: /l(CaC12 *H20) = 6.57 g m(H20) = 3.24 g ค้นหา: สูตรผลึกไฮเดรต สารละลาย: 1) คำนวณมวลของเกลือแอนไฮดรัส CaC12 ที่บรรจุอยู่ในผลึกไฮเดรต: t(CaC12) - 6.57 - 3.2 = 3.33 กรัม 2) กำหนดปริมาณของสาร CaCl2 และ H20: 3 33 v(CaCL) - ---- 0.03 mol, 111 3.24 v(H90) --- 0.18 mol 2 18 3) ค้นหาสูตรของผลึกไฮเดรต: v(CaCl2): v(H20) = 0.03: 0.18 = 1:6. สูตรของผลึกไฮเดรตคือ CaC12 6H20 คำตอบ: CaC12 6H20 สมการเคมีเป็นภาพ ปฏิกิริยาเคมี โดยใช้สัญลักษณ์และสูตรทางเคมี สมการนี้แสดงลักษณะทั้งด้านคุณภาพของปฏิกิริยา (สารใดที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีและได้รับในระหว่างนั้น) และด้านปริมาณ (ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างมวลหรือปริมาตรของก๊าซของสารตั้งต้นและปฏิกิริยาคืออะไร สินค้า). การสะท้อนด้านปริมาณของกระบวนการทางเคมีด้วยสมการช่วยให้สามารถคำนวณต่างๆ บนพื้นฐานของสมการได้ เช่น การค้นหามวลหรือปริมาตรของสารตั้งต้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาในปริมาณที่กำหนด มวลหรือปริมาตรของสารใหม่ที่สามารถหาได้จาก ที่กำหนดปริมาณสารตั้งต้น เป็นต้น ตัวอย่างที่ 7 ต้องใช้อลูมิเนียมมวลเท่าใดจึงจะลดธาตุเหล็กจากเกล็ดเหล็ก 464 กรัม? ให้ไว้: m(Fe304) = 464 g ค้นหา: m(A1) วิธีแก้ปัญหา: 1) เขียนสมการปฏิกิริยาและระบุอัตราส่วนเชิงปริมาณของสารที่ต้องการ: 8A1 + 3Fe304 - 9Fe + 4A1203 8 โมล 3 โมล 2) หามวลโมลของ Fe304: M(Fe304) - 56 3 + 16 4 = 232 กรัม/โมล 3) คำนวณปริมาณสารตะกรันเหล็ก (Fe304) : 464 v(Fe304) - -- = 2 mol เมื่อใช้สมการของปฏิกิริยาเคมี คุณสามารถคำนวณได้ว่าสารใดและปริมาณใดที่ได้รับเกิน (หรือขาด) ในระหว่างปฏิกิริยาของปริมาณสารที่ทำปฏิกิริยาที่กำหนด ตัวอย่างที่ 9 ตะไบเหล็กน้ำหนัก 5.6 กรัมถูกเติมลงในสารละลายที่มีคอปเปอร์ไนเตรต 37.6 กรัม คำนวณว่าคอปเปอร์ไนเตรตจะยังคงอยู่ในสารละลายหรือไม่หลังจากสิ้นสุดปฏิกิริยาเคมี ให้ไว้: /n(Cu(N03)3) = 37.6 g m(Fe) - 5.6 g ค้นหา: คอปเปอร์ไนเตรตจะยังคงอยู่ในสารละลายหรือไม่ วิธีแก้ไข: 1) เขียนสมการปฏิกิริยา: Cu(N03)2 + Fe = Fe (N03) 2 + ศรี 2) จงหามวลโมลาร์ของ Cu(N03)2: M(Cu(N03)2) = 64 + 14 2 + 16 6 - 188 กรัม/โมล 3) กำหนดปริมาณของสาร Cu(N03)2 และ Fe: 37.6 v(Cu(N03)2) = -n- = 0.2 mol, v(Fe) = - " =0.1 mol. 56 4) เราคำนวณปริมาณ ของสาร Cu (N03)2 ตามสมการปฏิกิริยาตามสัดส่วน 1 โมล Cu(N03)2 - 1 โมล Fe v โมล Cu(N03)2 - 0.1 โมล Fe v(Cu(N03)2) = 0.1 โมล เมื่อเปรียบเทียบปริมาณเริ่มต้นของ Cu(N03)2 และที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเราสรุปได้ว่าปริมาณ Cu(N03)2 ถูกใช้ไปมากเกินไป การคำนวณปริมาณของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะต้องดำเนินการตามปริมาณ ของสารที่ขาด ในกรณีของเรา - โดย Fe เราคำนวณปริมาณของสารและมวลของ Cu(N03)2 ในสารละลายหลังปฏิกิริยา: v(Cu(N03)2) = 0.2 - 0.1 = 0.1 โมล m(Cu(N03)2) = 0 ,1 188 = 18.8 g คำตอบ: m(Cu(N03)2) = 18.8 g เมื่อใช้สมการทางเคมี การคำนวณยังสามารถทำได้ในกรณีที่สารตั้งต้นมี a สิ่งเจือปนตามจำนวนที่ระบุ ตัวอย่างที่ 10 คำนวณปริมาณโซเดียมไนไตรต์ที่เกิดขึ้นเมื่อเผาดินเผาชิลี 1 กิโลกรัมที่มี NaN03 85% ให้ไว้: /n(ไนเตรต) = 1 กิโลกรัม ถึง (NaN03) = 85% ค้นหา: m(NaN02) วิธีแก้ไข: 1) เขียนสมการปฏิกิริยา: 2NaN03 = 2NaN02 + 02| 2) หามวลของ NaN03: t(ไนเตรต) ถึง(NaN03) m(NaNOo) = 37 100% 1 103- 85% m(NaN03) = = 850 g. v(NaN03) = = 10 mol 3) กำหนดปริมาณของสาร NaN03: 850 85 4) คำนวณปริมาณของสาร NaN02 ตามสมการปฏิกิริยาตามสัดส่วน: 2 mol NaN03 - 2 mol NaN02 10 mol NaNO - v mol NaNO. จงหามวลของ NaN02: m(NaN02) = 10 69 = 690 g คำตอบ: m(NaN02) = 690 g จากสมการปฏิกิริยาเคมี (หรือสูตรทางเคมี) ปัญหาเกี่ยวกับผลผลิตคือ แก้ไขแล้ว ตัวอย่างที่ 11 ทรายที่มีน้ำหนัก 2 กิโลกรัมถูกหลอมรวมกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่มากเกินไป ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดโพแทสเซียมซิลิเกตที่มีน้ำหนัก 3.82 กิโลกรัม หาผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาหากเศษส่วนมวลของซิลิคอน (IV) ออกไซด์ในทรายคือ 90% ให้ไว้: t(ทราย) = 2 kg 0)(Si02) = 90% m(K2Si03) = 3.82 kg ค้นหา: 4(K2Si03) วิธีแก้ไข: 1) เขียนสมการปฏิกิริยา: Si02 + 2KOH = K2Si03 + H20 2) หามวลของ Si02: t(ทราย) 90% 2>"wG%-2 90% t(810^)=-tshg=1"8kg- 3) หาปริมาณของสาร Si02: 1.8-103 v( Si02) ---- = 30 โมล E-Ll 4) เราคำนวณปริมาณของสาร K2Si03 ตามสมการของปฏิกิริยาตามสัดส่วน: 1 mol Si02 - 1 mol K2Si03 30 mol Si02 - v mol K2Si03 v(K2Si03) = 30 mol 5) ค้นหามวลของ K2Si03 ซึ่งควรสร้างขึ้นตามการคำนวณทางทฤษฎี: m(K2Si03) - 30 154 - 4620 g หรือ 4.62 กก. 6) เราคำนวณผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา: 3.82 100% llgtl/ L-Shch - 82.7% คำตอบ: Ti(K2Si03) - 82.7% ปัญหาในการแก้ปัญหาอย่างอิสระ 1. คำนวณเศษส่วนมวลของแต่ละองค์ประกอบในสารประกอบโครเมียมต่อไปนี้: a) Fe(Cr02)2; ข) Cr2(S04)3; ค) (NH4)2Cr04 2. คำนวณมวลของทองแดงที่บรรจุอยู่ในคอปเปอร์คาร์บอเนตพื้นฐาน 444 กรัม ตอบ 256 กรัม 3. จงคำนวณมวลของเหล็กที่สามารถหาได้จากแร่เหล็กแดง 320 กรัม คำตอบ: 224 กรัม 4. มีตะกั่วไนเตรตอยู่กี่โมล: ก) ตะกั่ว 414 กรัม; b) ไนโตรเจน 560 กรัม c) ออกซิเจน 768 กรัม คำตอบ: ก) 2 โมล; ข) 20 โมล; ค) 8 โมล 5. คำนวณมวลของฟอสฟอรัสที่ได้จากฟอสฟอไรต์ 1 ตันที่มีแคลเซียมออร์โธฟอสเฟต 31% ตอบ 62 กก. 6. เกลือของ Glauber ที่ไม่บริสุทธิ์มีไฮเดรตที่เป็นผลึก 94% คำนวณมวลของแอนไฮดรัสโซเดียมซัลเฟตที่สามารถหาได้จากวัตถุดิบนี้ 6.85 ตัน คำตอบ: 2.84 ตัน 7. หาสูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบที่มีโพแทสเซียม 44.89% ซัลเฟอร์ 18.37% และออกซิเจน 36.74% คำตอบ: K2S04. 8.ความแวววาวของแร่ทองแดง ประกอบด้วยทองแดง 79.87% และกำมะถัน 20.13% ค้นหาสูตรของแร่ คำตอบ: Cu2S 9. แคลเซียมหรือแมกนีเซียม เผาไหม้ในบรรยากาศไนโตรเจน เกิดเป็นสารประกอบที่มีไนโตรเจน 18.92% และ 27.75% ตามลำดับ ค้นหาสูตรของสารประกอบเหล่านี้ คำตอบ: Ca3N2; Mg3N2. 10. ไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยคาร์บอน 85.72% และไฮโดรเจน 14.28% ค้นหาสูตรของมันและพิจารณาว่าเป็นอนุกรมใดที่คล้ายคลึงกัน คำตอบ: C2H4 11. มวลโมลาร์ของสารประกอบคือ 98 กรัม/โมล จงหาสูตรของสารประกอบนี้ที่มี 3.03% H, 31.62% P และ 65.35% O คำตอบ: H3P04 12. เมื่อเผาอินทรียวัตถุที่ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และซัลเฟอร์ จะได้คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) 2.64 กรัม น้ำ 1.62 กรัม และซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) 1.92 กรัม จงหาสูตรของสารนี้ คำตอบ: C2H6S 13. สร้างสูตรที่แท้จริงของสารอินทรีย์หากเมื่อเผาไหม้ 2.4 กรัมจะได้รับคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) 5.28 กรัมและน้ำ 2.86 กรัม ความหนาแน่นของไอของสารสำหรับไฮโดรเจนนี้คือ 30 คำตอบ: C3H80 14. สร้างสูตรของหนึ่งในผลึกไฮเดรตของโซเดียมซัลเฟตหากในระหว่างการคายน้ำนั้น น้ำหนักที่ลดลงคือ 20.22% ของน้ำหนักของผลึกไฮเดรต คำตอบ: Na2S04 2H20 15. สังกะสี 0.327 กรัมละลายในกรดซัลฟิวริก และเกลือสังกะสี 1.438 กรัม ตกผลึกไฮเดรตจากสารละลายที่ได้ กำหนดสูตรของผลึกไฮเดรต คำตอบ: ZnS04 7N20 16. เมื่อทังสเตน (VI) ออกไซด์ลดลงด้วยไฮโดรเจน จะเกิดน้ำ 27 กรัม ด้วยวิธีนี้จะได้ทังสเตนจำนวนเท่าใด? ตอบ 92 กรัม 17. นำแผ่นเหล็กจุ่มสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต หลังจากนั้นสักพัก มวลของจานก็เพิ่มขึ้น 1 กรัม มีทองแดงจำนวนเท่าใดที่สะสมอยู่บนจาน? ตอบ 8 ก. 18. พิจารณาว่าสารใดและปริมาณใดที่จะคงเหลือไว้เกินจากปฏิกิริยาระหว่างแมกนีเซียมออกไซด์ 4 กรัม กับกรดซัลฟิวริก 10 กรัม คำตอบ: 0.20 กรัม H2S04 19. ต้องใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเท่าใดในการแปลงแคลเซียมคาร์บอเนต 50 กรัมให้เป็นไบคาร์บอเนต คำตอบ: 11.2l C02 20. เกลือที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของสารละลายที่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ 9 กรัมกับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้มีเทน 2.24 ลิตรมีองค์ประกอบอะไรและในปริมาณเท่าใด ตอบ: 11.9 กรัม Na2C03 21. การสลายตัวของมาลาไคต์ 44.4 กรัม ให้คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ได้ 4.44 ลิตร (n.o.) กำหนดเศษส่วนมวล (%) ของสิ่งเจือปนในมาลาไคต์ คำตอบ: 0.9% 22. เมื่อผสมแมกนีเซียมและแมกนีเซียมออกไซด์น้ำหนัก 5 กรัมด้วยกรดไฮโดรคลอริก ไฮโดรเจน 4 ลิตรจะถูกปล่อยออกมา คำนวณสัดส่วนมวลของแมกนีเซียมในส่วนผสม คำตอบ: 85.7% 23. จะได้แอมโมเนีย (n.a.) ในปริมาณเท่าใดจากการให้ความร้อนส่วนผสมแอมโมเนียมคลอไรด์ 5.35 กรัม กับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ 10 กรัม คำตอบ: 2.24 ลิตร 24. ซิลิคอนที่มีสารเจือปน 8% มีมวลเท่าใดที่ทำปฏิกิริยากับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ หากปล่อยไฮโดรเจน 5.6 ลิตร (n.e.) ออกมา ตอบ 3.8 กรัม 25. กรดฟอสฟอริก หนัก 195 กิโลกรัม ได้มาจากฟอสฟอไรต์ธรรมชาติ หนัก 310 กิโลกรัม คำนวณเศษส่วนมวลของ Ca3(P04)2 ในฟอสฟอไรต์ธรรมชาติ คำตอบ: 99.5%

ในวิชาแร่วิทยา สิ่งสำคัญคือต้องสามารถคำนวณสูตรของแร่โดยพิจารณาจากผลการวิเคราะห์ทางเคมี ในส่วนนี้จะมีตัวอย่างการคำนวณแร่ธาตุต่างๆ จำนวนหนึ่ง เมื่อทำการคำนวณและได้รับสูตรโครงสร้าง จะเห็นได้ชัดว่าข้อมูลดังกล่าวเกิดขึ้นพร้อมกับข้อมูลทางเคมีของผลึกแร่หรือไม่ ควรสังเกตว่าแม้ว่าผลรวมของส่วนประกอบในการวิเคราะห์จะเท่ากับ 100% แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าองค์ประกอบของแร่จะถูกกำหนดอย่างถูกต้องและแม่นยำเสมอไป

5.7.1 การคำนวณการวิเคราะห์ซัลไฟด์

ในกรณีของแร่ซัลไฟด์ ผลการวิเคราะห์มักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์มวล

ตารางที่ 5.1 ผลการวิเคราะห์ทางเคมีของสฟาเลอไรต์ที่มีธาตุเหล็กจากแหล่งสะสม Renström ทางเหนือ สวีเดน (โดยอาร์ เอส ดัคเวิร์ธ และ ดี. ริชาร์ดแร่ แม็ก 57:83-91, 1993)

องค์ประกอบ	แม็ค%	อะตอม	อะตอม
		ปริมาณ	อัตราส่วน
			ที่ S = 1
	57,93	0,886	0,858
	8,21	0,1407	0,136
	33,09	1,032	1,000
ผลรวม	99,23

สูงสุด (wt.%) ขององค์ประกอบ การคำนวณสูตรโดยอาศัยข้อมูลจากการวิเคราะห์ดังกล่าวถือเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย ในตัวอย่างของสฟาเลอไรต์ที่มีธาตุเหล็กอยู่ด้านล่าง (ตารางที่ 5.1) ขั้นตอนแรกคือการหารเปอร์เซ็นต์มวลของแต่ละธาตุด้วยมวลอะตอมเพื่อให้ได้เศษส่วนโมลของธาตุนั้น สูตรโครงสร้างของสฟาเลอไรต์ที่มีธาตุเหล็กมีลักษณะดังนี้ (Zn, Fe)S ดังนั้น เพื่อให้ผลลัพธ์มีความสัมพันธ์ที่ถูกต้อง จำเป็นต้องลดผลรวมของเศษส่วนโมลของ Zn และ Fe หรือ เศษส่วนโมลของ S เพื่อเอกภาพ สูตรที่ใช้ซึ่งอนุญาตให้ทั้งโครงตาข่ายประจุบวกและประจุลบสมบูรณ์นั้นใช้ได้สำหรับกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณาและหากผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ถูกต้องสูตรที่คำนวณโดยทั้งสองวิธีควรตรงกัน ดังนั้นเมื่อนำ S ไปสู่ความเป็นเอกภาพและปัดเศษค่าผลลัพธ์ให้เป็นทศนิยมตำแหน่งที่สอง เราได้สูตร (Zn 086 Fe 014) 100 S แร่ธาตุซัลไฟด์บางชนิด (เช่น pyrrhotite Fe 1-x S) ไม่มี- ปริมาณสารสัมพันธ์ของแคตไอออน ในกรณีเช่นนี้ ควรคำนวณการวิเคราะห์ตามปริมาณของซัลเฟอร์ไอออน

5.7.2 การคำนวณการวิเคราะห์ซิลิเกต

ผลการวิเคราะห์แร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหิน (ดูตัวอย่างการวิเคราะห์โกเมนในตารางที่ 5.2) มักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์มวลของออกไซด์ การคำนวณการวิเคราะห์ที่นำเสนอในแบบฟอร์มนี้ค่อนข้างซับซ้อนกว่าและมีการดำเนินการเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง

น้ำหนักโมเลกุลซึ่งให้เนื้อหาสัมพันธ์ของโมเลกุลออกไซด์ (คอลัมน์ที่ 2)

2. คำนวณปริมาณอะตอมของออกซิเจน ในการทำเช่นนี้ แต่ละค่าในคอลัมน์ 2 จะถูกคูณด้วยจำนวนอะตอมออกซิเจนในออกไซด์ที่สอดคล้องกัน ซึ่งให้เนื้อหาสัมพัทธ์ของอะตอมออกซิเจนที่มีส่วนในสูตรโดยแต่ละองค์ประกอบ (คอลัมน์ 3)

ที่ด้านล่างของคอลัมน์ 3 คือจำนวนอะตอมออกซิเจนทั้งหมด (2.7133)

3. หากเราต้องการได้สูตรโกเมนจากอะตอมออกซิเจน 12 อะตอม จำเป็นต้องคำนวณอัตราส่วนของอะตอมออกซิเจนใหม่เพื่อให้จำนวนทั้งหมดคือ 12 ในการทำเช่นนี้ ตัวเลขในคอลัมน์ 3 สำหรับแต่ละออกไซด์จะถูกคูณด้วย 12/T โดยที่ T คือปริมาณออกซิเจนทั้งหมดจากคอลัมน์ 3 ผลลัพธ์แสดงอยู่ในคอลัมน์ 4

4. คำนวณอัตราส่วนอะตอมสำหรับแคตไอออนต่างๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ ตัวเลขในคอลัมน์ 4 จะต้องคูณหรือหารด้วยค่าของอัตราส่วนเหล่านี้ ซึ่งกำหนดโดยปริมาณสัมพันธ์ ตัวอย่างเช่น SiO 2 มีซิลิคอนหนึ่งตัวต่อออกซิเจนสองตัว ดังนั้น จำนวนที่สอดคล้องกันในคอลัมน์ 4 จึงหารด้วย 2 ใน A1 2 0 3 ทุกๆ 3 อะตอมของออกซิเจน จะมีอะลูมิเนียม 2 อะตอม ซึ่งในกรณีนี้ตัวเลขในคอลัมน์ 4 จะถูกคูณด้วย 2/3 สำหรับแคตไอออนชนิดไดเวเลนต์ ตัวเลขในคอลัมน์ 4 และ 5 จะเท่ากัน

ตารางที่ 5.2 ผลการวิเคราะห์ทางเคมีของโกเมน เหมืองเวสเซลตัน เมืองคิมเบอร์ลีย์ ประเทศแอฟริกาใต้ (ตามอ. เอ็ดการ์และ N.E. ชาร์บอนโนแอมมิเนอรัล. 78: 132-142, 1993)

ออกไซด์	Mmass% ออกไซด์	โมเลกุล ปริมาณ ออกไซด์	อะตอม ปริมาณออกซิเจนในโมเลกุล	จำนวนแอนไอออนต่ออะตอม 12 O เช่น คอลัมน์ (3) x 4.422	จำนวนแคตไอออนในสูตร
ซิ02	40,34	0,6714	1,3426	5,937	ศรี 2.968
เอ1 2 0 3	18,25	0,1790	0,537	2,374	อัล 1.582
	4,84	0,0674	0,0674	0,298	เฟ 0.298
	0,25	0,0035	0,0035	0,015	ลบ.0.015
ที02	2,10	0,0263	0,0526	0,232	ที 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	แคลิฟอร์เนีย 1.480
	13,37	0,3317	0,3317	1,467	มก. 1.467
ผลรวม	100,14		2,7133
			12/2,7133 = 4,422

ปริมาณแคตไอออนในสูตรที่สอดคล้องกับจำนวนอะตอมออกซิเจนที่กำหนด (12) และกำหนดในคอลัมน์ 5 สามารถจัดกลุ่มได้ดังแสดงในตารางตามสูตรโครงสร้างของโกเมน A 3 B 2 [(Si, Al)0 4 ] โดยที่ A - แคตไอออนไดวาเลนต์ (Ca, Mg, Fe, Mn) และ B - แคตไอออนไตรวาเลนต์ (Al, Cr) รวมถึง Ti 4 + การขาด Si จะได้รับการชดเชยโดย Al ซึ่งใช้ในปริมาณมากจนเติมเต็มตำแหน่งจัตุรมุขได้อย่างสมบูรณ์ อะตอมอะลูมิเนียมที่เหลือคือไปที่ตำแหน่ง B

เพื่อประเมินความถูกต้องของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อย่างรวดเร็ว คุณต้องตรวจสอบความสมดุลของเวเลนซ์โดยการรวมประจุบวกและลบ

5.7.3 การคำนวณการวิเคราะห์ต่อหน้าที่แตกต่างกันแอนไอออน

ในตัวอย่างสุดท้ายเราจะพิจารณาการคำนวณสูตรโดยย่อโดยพิจารณาจากผลการวิเคราะห์เมื่อมีไอออนต่าง ๆ ในองค์ประกอบแร่ (ตารางที่ 5.3) ในกรณีของเรา แร่นั้นแสดงด้วยฟลูออรีน-อะพาไทต์ Ca 5 (PO 4) 3 ^,0,OH) ซึ่งนอกเหนือจาก

โต๊ะ 5.3 ผลการวิเคราะห์ทางเคมีของอะพาไทต์

ออกไซด์	(!) ~	(2.)		ช่อง 4) เบอร์คะ
	น้ำหนัก%	โมเลก	โมเลก
		ลาร์	ลาร์	ต่างๆใน
		ถ้า	ปริมาณ	ขึ้นอยู่กับ
นา2O เคทูโอ P2O5 น้ำ ผลรวม O=FjCl ผลรวม	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	คุณภาพ 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 =	ออกซิเจน 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 แอนไอออน (4.9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56

ออกซิเจนประกอบด้วย F และ Cl ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์มวลของออกไซด์อีกครั้ง แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วบางส่วนเป็นฮาโลเจนก็ตาม ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องแก้ไขปริมาณออกซิเจนทั้งหมดโดยคำนึงถึงจำนวนโมลของออกซิเจนที่เทียบเท่ากับเฮไลด์ที่มีอยู่

ดังนั้นการคำนวณจึงมีขั้นตอนดังต่อไปนี้

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำนวนโมลที่ระบุในคอลัมน์ 2 จะต้องคูณด้วยปริมาณสัมพันธ์

หมายเลขไอออน อย่าลืมลบค่าออกซิเจนที่เทียบเท่า (ในกรณีนี้คือ 0.0914 โมล) ของ F และ Cl ที่มีอยู่ในแร่ (ตารางเดิมพัน 3)

3. สรุปจำนวนแอนไอออน โดยอย่าลืมลบออกซิเจน 0.0914 โมลที่เกี่ยวข้องกับค่า F และ Cl ที่มีอยู่ (2.5409)

4. หากเราต้องการได้สูตรอะพาไทต์จากแอนไอออน 13 ตัว เราต้องคำนวณอัตราส่วนของแอนไอออนใหม่เพื่อให้จำนวนทั้งหมดเป็น 13 ในการทำเช่นนี้ แต่ละอันจะถูกคูณด้วย 13/2.5409เหล่านั้น. ที่ 4.9386

5. คำนวณอัตราส่วนอะตอมของแคตไอออนต่างๆ ในการทำเช่นนี้คุณต้องคูณปริมาณโมเลกุลที่กำหนดในคอลัมน์ 2 ด้วย 4.9386 จากนั้นคูณหรือหารค่าผลลัพธ์ด้วยค่าของอัตราส่วนเหล่านี้ซึ่งกำหนดโดยปริมาณสัมพันธ์ของออกไซด์ ตัวอย่างเช่น,ที่ P 2 O 5 บน มีฟอสฟอรัส 2 อะตอมต่อโมลออกไซด์ ผลลัพธ์สุดท้ายจะแสดงในคอลัมน์ 4

วรรณกรรมเพื่อการศึกษาต่อ

1. Goldstein, J. L. , Newbury, D. E. , Echhn, P. , Joy, D. S. , FiOTi, C.และลิฟชิม อี. การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและการวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ นิวยอร์ก, Plenum, 1984.

2. Marfunin, A. S. (เอ็ด.]. วิธีการและเครื่องมือวัด: ผลลัพธ์และการพัฒนาล่าสุด เล่ม 1 2 ของ Advanced Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985

3. วิลลาร์ด, เอช. เอช., เมิร์นท์, แอล. แอล., ดีน, เจ. เอ.และเซตเทิล, เอฟ. เอ. วิธีการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ ฉบับที่ 7 เบลมอนต์ แคลิฟอร์เนีย วัดส์เวิร์ธ 1988

นอกจากนี้บรรณาธิการ

1. Garanin V.K. , Kudryavtseva G.P.การใช้เครื่องมือวัดอิเล็กตรอนในการศึกษาเรื่องแร่ เอ็ม เนดรา 2526 216 น.

2. ลาปูติน่า ไอ.พี. ไมโครโพรบในแร่วิทยา ม. บนวิทยาศาสตร์, 1991, 139 น.

คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ธาตุถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงคุณสมบัติที่ส่งผลกระทบ รูปร่างแร่ธาตุ เช่น ความแวววาวและสีของมัน คุณสมบัติอื่น ๆ ส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพของแร่ธาตุ - ความแข็ง, เพียโซอิเล็กทริก, แม่เหล็ก ก่อนอื่นเราจะดูความหนาแน่นของแร่ธาตุเนื่องจากคุณสมบัตินี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับโครงสร้างและองค์ประกอบของแร่ธาตุ