Fórmulas químicas para tontos. Cálculo de fórmulas minerales basadas en datos de análisis químicos. Introducción al nitrógeno.

Bueno, para completar mi conocimiento de los alcoholes, también daré la fórmula de otra sustancia conocida: el colesterol. ¡No todo el mundo sabe que es un alcohol monohídrico!

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

#a_(A-72)

Marqué el grupo hidroxilo en rojo.

Ácidos carboxílicos
Cualquier enólogo sabe que el vino debe almacenarse sin acceso al aire. De lo contrario, se volverá amargo. Pero los químicos saben la razón: si agregas otro átomo de oxígeno a un alcohol, obtienes un ácido.

Veamos las fórmulas de los ácidos que se obtienen a partir de alcoholes que ya conocemos:			Sustancia
Fórmula bruta Ácido metano	(ácido fórmico)	H/C`\|O\|\OH	HCOOH
OH ácido etanoico	(ácido acético)HCC	\OH; H\|#C\|H	CH3-COOH
/`\|O\|\OH ácido propánico	(ácido metilacético)HCCC	\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H	CH3-CH2-COOH
\/`\|O\|\OH (ácido butanoico)	ácido butíricoH-C-C-C-C	\OH; H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#4\|H	CH3-CH2-CH2-COOH
/\/`\|O\|\OH	Fórmula generalizada(R)-C	\OH	(R)-COOH o (R)-CO2H

(R)/`|O|\OH

Una característica distintiva de los ácidos orgánicos es la presencia de un grupo carboxilo (COOH), que confiere a dichas sustancias propiedades ácidas.

Cualquiera que haya probado el vinagre sabe que es muy ácido. La razón de esto es la presencia de ácido acético en él. Normalmente, el vinagre de mesa contiene entre un 3 y un 15 % de ácido acético y el resto (principalmente) agua. El consumo de ácido acético sin diluir supone un peligro para la vida. Los ácidos carboxílicos pueden tener múltiples grupos carboxilo. En este caso se llaman:, con dos bases tribásico

etc...

Los productos alimenticios contienen muchos otros ácidos orgánicos. Éstos son sólo algunos de ellos: El nombre de estos ácidos corresponde a aquellos productos alimenticios en el que están contenidos. Por cierto, tenga en cuenta que aquí hay ácidos que también tienen un grupo hidroxilo, característico de los alcoholes. Estas sustancias se llamanácidos hidroxicarboxílicos
(o hidroxiácidos).

Debajo, debajo de cada uno de los ácidos, hay un cartel que especifica el nombre del grupo de sustancias orgánicas al que pertenece.

Los radicales son otro concepto que ha influido en las fórmulas químicas. La palabra en sí probablemente sea conocida por todos, pero en química los radicales no tienen nada en común con los políticos, los rebeldes y otros ciudadanos con una posición activa.
Aquí estos son sólo fragmentos de moléculas. Y ahora descubriremos qué los hace especiales y nos familiarizaremos con una nueva forma de escribir fórmulas químicas.

Las fórmulas generalizadas ya se han mencionado varias veces en el texto: alcoholes - (R)-OH y ácidos carboxílicos - (R)-COOH. Permítanme recordarles que -OH y -COOH son grupos funcionales. Pero R es un radical. No en vano se le representa con la letra R.

Para ser más específicos, un radical monovalente es parte de una molécula a la que le falta un átomo de hidrógeno. Bueno, si restas dos átomos de hidrógeno, obtienes un radical divalente.

Los radicales en química recibieron sus propios nombres. Algunos de ellos incluso recibieron designaciones latinas similares a las designaciones de los elementos. Y además, a veces en las fórmulas los radicales se pueden indicar en forma abreviada, que recuerda más a las fórmulas generales.
Todo esto se demuestra en la siguiente tabla.

Nombre	Fórmula estructural	Designación	Breve fórmula	ejemplo de alcohol
Metilo	CH3-()	A mí	CH3	(Yo)-OH	CH3OH
Etilo	CH3-CH2-()	y	C2H5	(Et)-OH	C2H5OH
corté	CH3-CH2-CH2-()	pr	C3H7	(Pr)-OH	C3H7OH
isopropilo	H3C\CH(`/H3C)-()	i-Pr	C3H7	(i-Pr)-OH	(CH3)2CHOH
Fenilo	`/`=`\//-\\-{}	Ph	C6H5	(Ph)-OH	C6H5OH

Creo que aquí todo está claro. Sólo quiero llamar su atención sobre la columna donde se dan ejemplos de alcoholes. Algunos radicales se escriben en una forma que se asemeja a la fórmula general, pero el grupo funcional se escribe por separado. Por ejemplo, CH3-CH2-OH se convierte en C2H5OH.
Y para cadenas ramificadas como el isopropilo, se utilizan estructuras con soportes.

También existe un fenómeno como radicales libres. Se trata de radicales que, por algún motivo, se han separado de los grupos funcionales. En este caso se viola una de las reglas con las que comenzamos a estudiar las fórmulas: el número de enlaces químicos ya no corresponde a la valencia de uno de los átomos. Bueno, o podemos decir que una de las conexiones se abre en un extremo. Los radicales libres suelen vivir poco tiempo ya que las moléculas tienden a volver a un estado estable.

Introducción al nitrógeno. Aminas

Propongo familiarizarme con otro elemento que forma parte de muchos compuestos orgánicos. Este nitrógeno.
Se denota con la letra latina. norte y tiene una valencia de tres.

Veamos qué sustancias se obtienen si se añade nitrógeno a los habituales hidrocarburos:

Veamos las fórmulas de los ácidos que se obtienen a partir de alcoholes que ya conocemos:	Fórmula estructural ampliada	Fórmula estructural simplificada	Sustancia
aminometano (metilamina)	H-C-N\H;H\|#C\|H	CH3-NH2	\NH2
aminoetano (etilamina)	H-C-C-N\H;H\|#C\|H;H\|#3\|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
Dimetilamina	H-C-N<`\|H>-C-H; H\|#-3\|H; H\|#2\|H	$L(1.3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/NORTE<_(y-.5)H>\
aminobenceno (Anilina)	H\N\|C\\C\|C<\H>`//C<\|H>`\C<`/H>`\|\|C<`\H>/	NH2\|C\\CH\|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`\|\|HC/	NH2\|\\|`/`\`\|/_o
trietilamina	$pendiente(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	\/NORTE<`\|/>\\|

Como probablemente ya habrás adivinado por los nombres, todas estas sustancias se combinan bajo el nombre general. aminas. El grupo funcional ()-NH2 se llama grupo amino. Aquí hay algunas fórmulas generales de aminas:

En general, aquí no hay innovaciones especiales. Si estas fórmulas le resultan claras, puede continuar con el estudio de la química orgánica de forma segura utilizando un libro de texto o Internet.
Pero también me gustaría hablar de fórmulas en química inorgánica. Verás lo fácil que será entenderlos después de estudiar la estructura de las moléculas orgánicas.

Fórmulas racionales

No se debe concluir que la química inorgánica es más fácil que la química orgánica. Por supuesto, las moléculas inorgánicas tienden a parecer mucho más simples porque no tienden a formar estructuras complejas como los hidrocarburos. Pero luego tenemos que estudiar más de cien elementos que componen la tabla periódica. Y estos elementos tienden a combinarse según sus propiedades químicas, pero con numerosas excepciones.

Entonces no les diré nada de esto. El tema de mi artículo son las fórmulas químicas. Y con ellos todo es relativamente sencillo.
Se utiliza con mayor frecuencia en química inorgánica. fórmulas racionales. Y ahora descubriremos en qué se diferencian de los que ya conocemos.

Primero, conozcamos otro elemento: el calcio. Este también es un elemento muy común.
esta designado California y tiene una valencia de dos. Veamos qué compuestos forma con el carbono, el oxígeno y el hidrógeno que conocemos.

Veamos las fórmulas de los ácidos que se obtienen a partir de alcoholes que ya conocemos:	Fórmula estructural	fórmula racional
Óxido de calcio	ca=o	cao
hidróxido de calcio	H-O-Ca-O-H	Ca(OH)2
Carbonato de calcio	$pendiente(45)Ca`/O\C\|O`\|/O`\#1	CaCO3
bicarbonato de calcio	HO/`\|O\|\O/Ca\O/`\|O\|\OH	Ca(HCO3)2
Ácido carbónico	H\|O\C\|O`\|/O`\|H	H2CO3

A primera vista, se puede ver que la fórmula racional es algo entre una fórmula estructural y una fórmula burda. Pero aún no está muy claro cómo se obtienen. Para comprender el significado de estas fórmulas, es necesario considerar las reacciones químicas en las que participan las sustancias.

El calcio en su forma pura es un metal blanco blando. No ocurre en la naturaleza. Pero es muy posible comprarlo en una tienda de productos químicos. Suele almacenarse en frascos especiales sin acceso al aire. Porque en el aire reacciona con el oxígeno. En realidad, es por eso que no ocurre en la naturaleza.
Entonces, la reacción del calcio con el oxígeno:

2Ca + O2 -> 2CaO

El número 2 antes de la fórmula de una sustancia significa que en la reacción participan 2 moléculas.
El calcio y el oxígeno producen óxido de calcio. Esta sustancia tampoco se encuentra en la naturaleza porque reacciona con el agua:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

El resultado es hidróxido de calcio. Si te fijas bien en su fórmula estructural (en la tabla anterior), verás que está formado por un átomo de calcio y dos grupos hidroxilo, con los que ya estamos familiarizados.
Estas son las leyes de la química: si se añade un grupo hidroxilo a una sustancia orgánica, se obtiene un alcohol, y si se añade a un metal, se obtiene un hidróxido.

Pero el hidróxido de calcio no se encuentra en la naturaleza debido a la presencia de dióxido de carbono en el aire. Creo que todo el mundo ha oído hablar de este gas. Se forma durante la respiración de personas y animales, la combustión de carbón y productos derivados del petróleo, durante incendios y erupciones volcánicas. Por tanto, siempre está presente en el aire. Pero también se disuelve bastante bien en agua formando ácido carbónico:

CO2 + H2O<=>H2CO3

Firmar<=>Indica que la reacción puede ocurrir en ambas direcciones bajo las mismas condiciones.

Así, el hidróxido de calcio, disuelto en agua, reacciona con el ácido carbónico y se convierte en carbonato de calcio ligeramente soluble:

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

Una flecha hacia abajo significa que como resultado de la reacción la sustancia precipita.
Con un mayor contacto del carbonato de calcio con dióxido de carbono en presencia de agua, se produce una reacción reversible para formar una sal ácida: el bicarbonato de calcio, que es altamente soluble en agua.

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

Este proceso afecta la dureza del agua. Cuando la temperatura aumenta, el bicarbonato vuelve a convertirse en carbonato. Por lo tanto, en regiones con agua dura, se forman incrustaciones en las teteras.

La tiza, la piedra caliza, el mármol, la toba y muchos otros minerales se componen en gran medida de carbonato de calcio. También se encuentra en corales, conchas de moluscos, huesos de animales, etc...
Pero si el carbonato de calcio se calienta a fuego muy alto, se convertirá en óxido de calcio y dióxido de carbono.

Esta breve historia sobre el ciclo del calcio en la naturaleza debería explicar por qué se necesitan fórmulas racionales. Entonces, las fórmulas racionales se escriben de manera que los grupos funcionales sean visibles. En nuestro caso es:

Además, los elementos individuales (Ca, H, O (en óxidos)) también son grupos independientes.

iones

Creo que es hora de familiarizarse con los iones. Probablemente esta palabra sea familiar para todos. Y después de estudiar los grupos funcionales, no nos cuesta nada averiguar qué son estos iones.

En general, la naturaleza de los enlaces químicos suele ser que algunos elementos ceden electrones mientras que otros los ganan. Los electrones son partículas con carga negativa. Un elemento con una dotación completa de electrones tiene carga cero. Si regaló un electrón, su carga se vuelve positiva, y si lo aceptó, se vuelve negativa. Por ejemplo, el hidrógeno tiene un solo electrón, que cede con bastante facilidad, convirtiéndose en un ion positivo. Hay una entrada especial para esto en las fórmulas químicas:

H2O<=>H^+ + OH^-

Aquí vemos que como resultado disociación electrolítica El agua se descompone en un ion hidrógeno cargado positivamente y un grupo OH cargado negativamente. El ion OH^- se llama ion hidróxido. No debe confundirse con el grupo hidroxilo, que no es un ion, sino parte de algún tipo de molécula. El signo + o - en la esquina superior derecha muestra la carga del ion.
Pero el ácido carbónico nunca existe como sustancia independiente. De hecho, es una mezcla de iones de hidrógeno e iones de carbonato (o iones de bicarbonato):

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

El ion carbonato tiene una carga de 2-. Esto significa que se le han añadido dos electrones.

Los iones cargados negativamente se llaman aniones. Normalmente estos incluyen residuos ácidos.
Iones cargados positivamente - cationes. En la mayoría de los casos se trata de hidrógeno y metales.

Y aquí probablemente puedas comprender completamente el significado de las fórmulas racionales. En ellos se escribe primero el catión, seguido del anión. Incluso si la fórmula no contiene ningún cargo.

Probablemente ya habrás adivinado que los iones pueden describirse no solo mediante fórmulas racionales. Aquí está la fórmula esquelética del anión bicarbonato:

Aquí la carga se indica directamente al lado del átomo de oxígeno, que recibió un electrón adicional y por lo tanto perdió una línea. En pocas palabras, cada electrón adicional reduce la cantidad de enlaces químicos representados en la fórmula estructural. En cambio, si algún nodo de la fórmula estructural tiene un signo +, entonces tiene un palo adicional. Como siempre, este hecho debe demostrarse con un ejemplo. Pero entre las sustancias que conocemos no hay un solo catión que esté formado por varios átomos.
Y esa sustancia es el amoníaco. Su solución acuosa a menudo se llama amoníaco y está incluido en cualquier botiquín de primeros auxilios. El amoníaco es un compuesto de hidrógeno y nitrógeno y tiene la fórmula racional NH3. Considere la reacción química que ocurre cuando el amoníaco se disuelve en agua:

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

Lo mismo, pero usando fórmulas estructurales:

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

En el lado derecho vemos dos iones. Se formaron como resultado del paso de un átomo de hidrógeno de una molécula de agua a una molécula de amoníaco. Pero este átomo se movía sin su electrón. El anión ya nos resulta familiar: es un ion hidróxido. Y el catión se llama amonio. Presenta propiedades similares a las de los metales. Por ejemplo, puede combinarse con un residuo ácido. La sustancia que se forma al combinar amonio con un anión carbonato se llama carbonato de amonio: (NH4)2CO3.
Aquí está la ecuación de reacción para la interacción del amonio con un anión carbonato, escrita en forma de fórmulas estructurales:

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

Pero en esta forma la ecuación de reacción se da con fines de demostración. Normalmente las ecuaciones utilizan fórmulas racionales:

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

sistema de colinas

Entonces, podemos suponer que ya hemos estudiado fórmulas estructurales y racionales. Pero hay otra cuestión que vale la pena considerar con más detalle. ¿En qué se diferencian las fórmulas brutas de las racionales?
Sabemos por qué la fórmula racional del ácido carbónico se escribe H2CO3 y no de otra manera. (Los dos cationes de hidrógeno aparecen primero, seguidos por el anión carbonato). Pero, ¿por qué en la fórmula bruta se escribe CH2O3?

En principio, la fórmula racional del ácido carbónico bien puede considerarse una fórmula verdadera, porque no tiene elementos repetidos. A diferencia del NH4OH o Ca(OH)2.
Pero muy a menudo se aplica una regla adicional a las fórmulas generales, que determina el orden de los elementos. La regla es bastante simple: primero se coloca el carbono, luego el hidrógeno y luego los elementos restantes en orden alfabético.
Entonces sale CH2O3: carbono, hidrógeno, oxígeno. Esto se llama sistema Hill. Se utiliza en casi todos los libros de referencia de química. Y en este artículo también.

Un poco sobre el sistema easyChem

En lugar de una conclusión, me gustaría hablar del sistema easyChem. Está diseñado para que todas las fórmulas que comentamos aquí se puedan insertar fácilmente en el texto. En realidad, todas las fórmulas de este artículo se elaboran con easyChem.

¿Por qué necesitamos algún tipo de sistema para derivar fórmulas? El caso es que la forma estándar de mostrar información en los navegadores de Internet es el lenguaje de marcado de hipertexto (HTML). Está enfocado al procesamiento de información textual.

Las fórmulas racionales y brutas se pueden representar mediante texto. Incluso algunas fórmulas estructurales simplificadas también se pueden escribir en texto, por ejemplo el alcohol CH3-CH2-OH. Aunque para ello tendrías que utilizar la siguiente entrada en HTML: CH ₃-CH ₂-OH.
Por supuesto, esto crea algunas dificultades, pero puedes vivir con ellas. Pero ¿cómo representar la fórmula estructural? En principio, puedes utilizar una fuente monoespaciada:

H H | |

H-C-C-O-H | |
H H Por supuesto que no se ve muy bien, pero también es factible.
El verdadero problema surge al intentar dibujar anillos de benceno y al utilizar fórmulas esqueléticas. No queda otra forma que conectar una imagen rasterizada. Los rásteres se almacenan en archivos separados. Los navegadores pueden incluir imágenes en formato gif, png o jpeg. Para crear dichos archivos, se requiere un editor gráfico. Por ejemplo, Photoshop. Pero conozco Photoshop desde hace más de 10 años y puedo decir con seguridad que no es muy adecuado para representar fórmulas químicas. Los editores moleculares afrontan esta tarea mucho mejor. pero cuando
grandes cantidades

fórmulas, cada una de las cuales se almacena en un archivo separado, es bastante fácil confundirse con ellas. Por ejemplo, el número de fórmulas en este artículo es. Se muestran en forma de imágenes gráficas (el resto mediante herramientas HTML). El sistema easyChem le permite almacenar todas las fórmulas directamente en un documento HTML en
Además, las fórmulas brutas de este artículo se calculan automáticamente. Porque easyChem funciona en dos etapas: primero la descripción del texto se convierte en una estructura de información (gráfico) y luego se pueden realizar varias acciones sobre esta estructura. Entre ellas se pueden destacar las siguientes funciones: cálculo del peso molecular, conversión a fórmula bruta, verificación de la posibilidad de salida como texto, gráficos y representación de texto.

Por eso, para preparar este artículo, sólo utilicé un editor de texto. Además, no tuve que pensar cuál de las fórmulas sería gráfica y cuál texto.

Aquí hay algunos ejemplos que revelan el secreto de preparar el texto de un artículo: Las descripciones de la columna de la izquierda se convierten automáticamente en fórmulas en la segunda columna.
En la primera línea, la descripción de la fórmula racional es muy similar al resultado mostrado. La única diferencia es que los coeficientes numéricos se muestran de forma interlineal.
En la segunda línea, la fórmula ampliada se da en la forma de tres cadenas separadas separadas por un símbolo; Creo que es fácil ver que la descripción textual recuerda en muchos aspectos las acciones que serían necesarias para representar la fórmula con un lápiz sobre papel.
La tercera línea demuestra el uso de líneas inclinadas usando los símbolos \ y /. El signo ` (comilla invertida) significa que la línea se dibuja de derecha a izquierda (o de abajo hacia arriba).

Hay documentación mucho más detallada sobre el uso del sistema easyChem aquí.

Déjame terminar este artículo y desearte mucha suerte en tus estudios de química.

Un breve diccionario explicativo de los términos utilizados en el artículo.

Hidrocarburos Sustancias compuestas de carbono e hidrógeno. Se diferencian entre sí por la estructura de sus moléculas.

Cálculos químicos simples. Conceptos básicos y leyes de la química Simbolismo químico Un símbolo químico (símbolo de un elemento químico) se utiliza como abreviatura del nombre de un elemento. Como signo, suelen tomar una o dos letras del nombre latino de los elementos. Si - cobre (cuprum), Au - oro (Aurum), etc. El sistema de signos químicos fue propuesto en 1811 por el científico sueco J. Verzelius. El signo químico significa: [D) el nombre del elemento; 1 mol de sus átomos; |T] número atómico; [b] masa atómica relativa del elemento. Cálculos químicos Una fórmula química es una expresión de la composición de una sustancia utilizando símbolos químicos. A partir de la fórmula química se puede averiguar: (TJ el nombre de la sustancia; (2] una de sus moléculas; cuántos moles de átomos de cada elemento contiene un mol de la sustancia. Caracterizar la relación entre las cantidades masivas de elementos que forman la sustancia, la fórmula permite calcular la masa de cada elemento en el compuesto y su fracción de masa Ejemplo 1 Calcule la fracción de masa de hidrógeno en amoníaco Dado: M(N) = 14 g/mol M(H) = 1 g/mol Encuentre: w(H) Solución: 1) Determine la masa molar de NH3: M( NH3) = 14 + 1- 3 = 17 g/mol 2) Determine la masa de amoníaco en la cantidad de sustancia. 1 mol: m(NH3) = 1 mol 17 g/mol = 17 g 3) De la fórmula del amoníaco se deduce que la cantidad de sustancia atómica es 3 veces. sustancias NH3: v(H) - 3v(NH3), v(H) = 3-1 = 3 mol. 4) Calcular la masa de hidrógeno: m = v M; t(H) = 3 1 = 3 g 5) Encuentre la fracción másica de hidrógeno en amoníaco: c;(H) = - = 0,176 o 17,6%. 17 Respuesta: w(H) = 17,6%. CG Ejemplo 2 Calcula la masa de fósforo que se puede obtener a partir de 620 kg de ortofosfato de calcio. Dado: m(Ca3(P04)2) = 620 kg Encuentre: t(P Solución: 1) Determine la masa molar de Ca3 (P04)2: M(Ca3 (P04)2) = 40 3 + 31 2 + 16 8 = 310 g/mol. 2) Calcular la cantidad de ortofosfato cálcico: = 2 03 mol. 3) De la fórmula del ortofosfato de calcio se deduce que la cantidad de sustancia de fósforo atómico es 2 veces mayor que la cantidad de sustancia Ca3(P04)2: v(P) = 2v(Ca3(P04)2), v(P) = 2 2 103 - 4 103 moles. 4) Encuentra la masa de fósforo; t(P) - 4 103 31 = 124 kg. Respuesta: t(P) = 124kg. Existen fórmulas simples y verdaderas (moleculares). La fórmula más simple expresa la relación más pequeña entre el número de átomos de los elementos incluidos en la molécula. La fórmula verdadera muestra el número real de átomos en la molécula correspondiente a la proporción más pequeña. Para establecer la fórmula verdadera, es necesario conocer no solo la composición masiva de la sustancia, sino también su peso molecular. w(C) = 75% Encuentre: Solución: 1) Seleccione la masa del compuesto desconocido por 100 g. Entonces las masas de los elementos H y C son iguales: E Ejemplo 3 Deduzca la fórmula de un compuesto que contiene 25% de hidrógeno y. 75% carbono. Por tanto, se compone únicamente de carbono y azufre. 4) Encuentre la fórmula más simple de la sustancia: v(C): v(S) - 0,035: 0,07 - 1:2. La fórmula más simple es CS2. 5) Determine la masa molar de CS2: M(CS2) = 12 + 32 2 = 76 g/mol. 6) Calcule la fórmula verdadera de la sustancia: Af = 29 1> = 29 2,62 - 76 g/mol. IST. VOED. * "Por tanto, la fórmula verdadera de la sustancia coincide con la más simple. Respuesta: L/ist - 76 g/mol. Ejemplo 5 Deduzca la fórmula verdadera de un compuesto orgánico que contiene 40,03% C, 6,67% H y 53,30% O. La masa molar de este compuesto es 180 g/mol Dado: u>(C) = 40,03% w(H) - 6,67% w(0) = 53,30% t(CxH02) = 180 g/mol Encuentre: схяуог Solución: 1) Denotamos el número de átomos de carbono por x, el número de átomos de hidrógeno por y, el número de átomos de oxígeno por z 2) Dividimos el porcentaje de elementos en consecuencia por los valores de sus masas atómicas relativas y encontramos. las relaciones entre átomos en la molécula de un compuesto dado: 40, 03 6,67 53,30 x:y: z = 3,33: 6,67: 3,33) Reducimos los valores encontrados a valores enteros: x: y: z = 1: 2:1 será CH20. La masa molar es: (12 + 2 + 16) -30 g/mol. La masa molar de la fórmula más simple es 6 veces menor que la masa molar de la fórmula verdadera de este compuesto. , para derivar la verdadera fórmula de un compuesto orgánico, se necesita multiplicar el número de átomos por 6. Luego obtenemos C6H1206. Respuesta: SbN12Ob. Ejemplo 6 Establecer la fórmula del hidrato cristalino de cloruro de calcio si al calcinar 6,57 g del mismo se liberan 3,24 g de agua condensada. Dado: /l(CaC12 *H20) = 6,57 g m(H20) = 3,24 g Encuentre: fórmula del hidrato cristalino Solución: 1) Calcule la masa de la sal anhidra de CaC12 contenida en el hidrato cristalino: t(CaC12) - 6,57 - 3,2 = 3,33 g 2) Determine las cantidades de las sustancias CaCl2 y H20: 3 33 v(CaCL) - ---- 0,03 mol, 111 3,24 v(H90) --- 0,18 mol. 2 18 3) Encuentre la fórmula del hidrato cristalino: v(CaCl2): v(H20) = 0,03: 0,18 = 1:6. La fórmula del hidrato cristalino es CaC12 · 6H20. Respuesta: CaC12 · 6H20. La ecuación química es una imagen. mas cantidad utilizando símbolos y fórmulas químicas. La ecuación caracteriza tanto el lado cualitativo de la reacción (qué sustancias entraron en una reacción química y cuáles se obtuvieron durante la misma) como el lado cuantitativo (cuáles son las relaciones cuantitativas entre las masas o volúmenes de los gases de las sustancias de partida y la reacción). productos). La reflexión del lado cuantitativo de los procesos químicos mediante ecuaciones permite realizar varios cálculos sobre su base: encontrar la masa o el volumen de sustancias de partida para obtener una determinada cantidad de productos de reacción, la masa o el volumen de nuevas sustancias que se pueden obtener de un cantidad dada de sustancias de partida, etc. Ejemplo 7 ¿Qué masa de aluminio se debe tomar para reducir el hierro de 464 g de incrustaciones de hierro? Dado: m(Fe304) = 464 g Encuentre: m(A1) Solución: 1) Escriba la ecuación de reacción e indique las proporciones cuantitativas de las sustancias requeridas: 8A1 + 3Fe304 - 9Fe + 4A1203. 8 mol 3 mol 2) Determine la masa molar de Fe304: M(Fe304) - 56 3 + 16 4 = 232 g/mol. 3) Calculamos la cantidad de sustancia incrustada de hierro (Fe304): 464 v(Fe304) - -- = 2 mol. Ejemplo 10 Calcular la cantidad de nitrito de sodio que se forma al calcinar 1 kg de salitre chileno que contiene 85% NaN03. Dado: /n(nitrato) = 1 kg a(NaN03) = 85% Encuentre: m(NaN02) Solución: 1) Escriba la ecuación de reacción: 2NaN03 = 2NaN02 + 02|. 2) Determine la masa de NaN03: t(nitrato) a(NaN03) m(NaNOo) = 37 100% 1 103- 85% m(NaN03) = = 850 g v(NaN03) = = 10 mol. 3) Determinar la cantidad de sustancia NaN03: 850 85 4) Calcular la cantidad de sustancia NaN02 según la ecuación de reacción según la proporción: 2 mol NaN03 - 2 mol NaN02 10 mol NaNO. - v mol NaNO., Encuentre la masa de NaN02: m(NaN02) = 10 69 = 690 g Respuesta: m(NaN02) = 690 g Según la ecuación de la reacción química (o fórmula química), los problemas sobre el rendimiento del producto son. resuelto. Ejemplo 11 Se fusionó arena que pesaba 2 kg con un exceso de hidróxido de potasio, dando como resultado una reacción que produjo silicato de potasio que pesaba 3,82 kg. Determine el rendimiento del producto de reacción si la fracción másica de óxido de silicio (IV) en la arena es del 90%. Dado: t(arena) = 2 kg 0)(Si02) = 90% m(K2Si03) = 3,82 kg Encuentre: 4(K2Si03) Solución: 1) Escriba la ecuación de reacción: Si02 + 2KOH = K2Si03 + H20. 2) Determine la masa de Si02: t(arena) 90% 2>"wG%-2 90% t(810^)=-tshg=1"8kg- 3) Determine la cantidad de sustancia Si02: 1.8-103 v( Si02) ---- = 30 moles. E-Ll 4) Calculamos la cantidad de sustancia K2Si03 según la ecuación de reacción según la proporción: 1 mol Si02 - 1 mol K2Si03 30 mol Si02 - v mol K2Si03 v(K2Si03) = 30 mol. 5) Encuentre la masa de K2Si03, que debe formarse de acuerdo con el cálculo teórico: m(K2Si03) - 30 154 - 4620 go 4,62 kg. 6) Calculamos el rendimiento del producto de reacción: 3,82 100% llgtl/ L-Shch - 82,7%. Respuesta: Ti(K2Si03) - 82,7%. Problemas para solución independiente 1. Calcula la fracción de masa de cada elemento en los siguientes compuestos de cromo: a) Fe(Cr02)2; b) Cr2(S04)3; c) (NH4)2Cr04. 2. Calcule la masa de cobre contenida en 444 g de carbonato de cobre básico. Respuesta: 256 g 3. Calcula la masa de hierro que se puede obtener de 320 g de mineral de hierro rojo. Respuesta: 224 g 4. ¿Cuántos moles de nitrato de plomo hay en: a) 414 g de plomo; b) 560 g de nitrógeno; c) 768 g de oxígeno. Respuesta: a) 2 moles; b) 20 moles; c) 8 moles. 5. Calcule la masa de fósforo que se puede obtener de 1 tonelada de fosforita que contiene 31% de ortofosfato de calcio. Respuesta: 62 kg. 6. La sal de Glauber sin purificar contiene un 94% de hidrato cristalino. Calcule la masa de sulfato de sodio anhidro que se puede obtener a partir de 6,85 toneladas de esta materia prima. Respuesta: 2,84 t 7. Deduzca la fórmula más simple de un compuesto que contiene 44,89% de potasio, 18,37% de azufre y 36,74% de oxígeno. Respuesta: K2S04. 23. ¿Qué volumen de amoníaco (n.a.) se obtendrá calentando una mezcla de 5,35 g de cloruro de amonio con 10 g de hidróxido de calcio? Respuesta: 2,24 litros. 24. ¿Qué masa de silicio, que contiene un 8% de impurezas, reaccionó con una solución de hidróxido de sodio si se liberaron 5,6 litros de hidrógeno (n.e.)? Respuesta: 3,8 g 25. El ácido fosfórico que pesaba 195 kg se obtuvo a partir de fosforita natural que pesaba 310 kg. Calcule la fracción de masa de Ca3(P04)2 en la fosforita natural. Respuesta: 99,5%.

reacción química

Diapositiva 109 de la presentación “Sistemática de Minerales” para lecciones de química sobre el tema “Minerales”

Dimensiones: 960 x 720 píxeles, formato: jpg.

Para descargar una diapositiva gratuita para usar en una lección de química, haga clic derecho en la imagen y haga clic en "Guardar imagen como...".

Puede descargar la presentación completa “Sistemática de Minerales.ppt” en un archivo zip de 4289 KB de tamaño.

Descargar presentación Minerales"Química de los minerales": los minerales y la mineralogía son extremadamente

gran interés

. Minerales. Minerales en la naturaleza. Entre los minerales de valor industrial, se acostumbra distinguir dos grupos. Propiedades de los minerales. Minerales en los alimentos. Minerales preciosos. La importancia de los minerales en la vida humana. Los minerales han jugado un papel importante en el desarrollo humano. "Sistemática de minerales": metales cuyos elementos ocupan la parte izquierda más grande. Elemento cenosimétrico. Familia de zeolitas que incluye subfamilias. Requisitos básicos para la taxonomía de minerales. Hay inconmensurablemente más conexiones de diferentes elementos entre sí. Asignación de un mineral a una clase específica de oxisoles. Los minerales son predominantemente de tipo covalente-iónico e iónico.“Clasificación de minerales” - Cuerpo cósmico. Cuarzo. Ópalo. Clasificación de minerales. Esfalerita. Clase de elementos nativos. Hálito. Los silicatos se caracterizan por ser complejos.

composición química . Dolomita. Colorante. Silicatos. Minerales de la clase de los sulfatos. Minerales. Cuarzo y calcedonia. Clase de silicato. El mineral más común de primera clase es el azufre.“Gemas de los Urales” - Pero especialmente apreciadas: malaquita con estampado verde y águila rosa. A menudo en forma de cristales o sus fragmentos. Productos con DIAMANTES. Diamante. Las piedras preciosas se encuentran en la naturaleza en una amplia variedad de formas y formas. Esmeralda (obsoleta: Smaragd) -

joya 1ra clase. Esmeralda.“Minerales de metales ferrosos y no ferrosos” - Familiarícese con

material educativo

. Defecto. Uso de acero y hierro fundido. Mineral. Óxido. Propiedades básicas de los metales. Material sobre mineral. Cómo determinar qué metal es ferroso y cuál no ferroso. Hierro. Resultados esperados.

compuestos: SOCl2, PCl3, P2S5, Al4C3, LiAlH4, NaHCO3, Na2SiO3.

10-2. El laboratorio cuenta con cinco matraces con soluciones acuosas de varios

sustancias. El primer matraz dice "hidróxido de bario", el segundo dice "yoduro"

potasio", en el tercero - "carbonato de sodio", en el cuarto - "ácido clorhídrico" y en el

el quinto es “nitrato de cobre”. Las etiquetas están mezcladas de tal manera que ninguna de las

Las soluciones no están firmadas correctamente. Al drenar la solución del segundo matraz con

la solución libera gas del tercer matraz, mientras que la solución permanece

transparente. Al mezclar la solución del segundo matraz con el contenido.

En el cuarto matraz se forma un precipitado blanco, el color de la solución no cambia.

1. Indique las etiquetas correctas para los matraces Nos. 1 a 5.

2. Escribe las ecuaciones para las reacciones mencionadas en la condición.

3. ¿Qué otras reacciones se pueden realizar entre estas sustancias?

10-3. Tres sustancias orgánicas son isómeros. Cuando se quemaron

sólo forman CO2 y agua. Peso molecular de cada una de estas sustancias.

es 60, mientras que la fracción de masa de hidrógeno en la molécula es 6 veces menor que

fracción de masa de carbono.

1. Determinar la composición de sustancias, sugerir su posible estructura.

2. ¿Cuál de los siguientes compuestos interactúa con a) acuoso?

solución de hidróxido de sodio. c) ¿hidróxido de cobre recién precipitado?

Escribe las ecuaciones de reacción.

10-4. Mientras ordenaba los analgésicos en los estantes, el farmacéutico se encontró

frasco con cristales blancos. La etiqueta de la marca casi se ha desgastado y ya puedes

sólo se pudo leer parte del nombre de la sustancia: “S-2-(para-iso...)-

sobre... óvulos....” Titular una solución acuosa de 1,0 gramos de estos cristales.

Se consumieron 4,85 ml de solución de NaOH 1 M. El análisis elemental mostró

que además de carbono e hidrógeno, la sustancia contiene un 15,5% de oxígeno en masa.

Intente restaurar la fórmula bruta utilizando los datos disponibles y luego

la estructura de este compuesto. Justifica tu elección.

10-5. Una muestra del mineral enargita que pesaba 3,95 g se quemó en exceso

oxígeno. Durante la cocción se obtuvieron 896 ml (n.s.) de gas A con densidad de hidrógeno.

32, así como 3,55 g de una mezcla de dos productos sólidos B y C. Al procesar la mezcla B

y En una solución diluida de hidróxido de sodio, la sustancia B se disolvió con

Formación de una sal de un ácido tribásico. La molécula de este ácido contiene

45,10% de oxígeno en masa. El residuo no disuelto es

La sustancia B pesa 2,40 g, es soluble en ácido sulfúrico diluido con

formación de una solución azul.

1. Determinar la composición cuantitativa (fórmula) de enargita.

2. Determinar los estados de oxidación de sus elementos constituyentes. A

¿A qué clase de compuestos pertenece este mineral?

3. Escribe las ecuaciones para las reacciones mencionadas.

10-6. Cuando se hirvieron 100 g de una solución que contenía la sustancia A,

0,448 l de monóxido de carbono (IV) (n.s.). Una vez que se detiene la evolución del gas, la solución

Se evaporó cuidadosamente para obtener 5,72 g de sustancia. Cuando se calcina, la masa de este

sustancia disminuyó en 3,60 g.

1. ¿Qué es la sustancia A?

2. Determine la fracción de masa de la sustancia en la solución obtenida después

cese del desprendimiento de gas si el volumen de la solución no cambia durante la ebullición.

Soluciones

10-1.

SOCl2 + H2O = SO2 + 2 HCl o SOCl2 + 2 H2O = H2SO3 + 2 HCl

PCl3 + 3 H2O = H3PO3 + 3 HCl

P2S5 + 8 H2O = 2 H3PO4 + 5 H2S

Dado que no se indica la cantidad de agua, no se pueden producir reacciones con formación de otros ácidos fosfóricos,por ejemplo, HPO3 también es la solución adecuada. Sin embargo, escriba óxido en productos.fósforo: incorrecto, ya que es muy higroscópico e interactúa con el aguamucho más rápido que el sulfuro original.

Al4C3 + 12 H2O = 4 Al(OH)3 + 3 CH4

LiAlH4 + 4 H2O = + 4 H2

El NaHCO3 en agua se hidroliza para formar un medio alcalino.

Es mejor escribir hidrólisis en forma iónica, pero cualquier forma de escribirfue evaluado como correcto.

HCO32– + H2O = H2CO3 + OH–

Lo mismo ocurre con el silicato de sodio Na2SiO3.

SiO32– + H2O = HSiO3– + OH–

10-2.

1. Emisión de gas (sin formación de sedimentos) significa que las soluciones han sido drenadas

carbonato de sodio y ácido clorhídrico: Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O (matraces nº 2 + nº 3)

La formación de un precipitado blanco corresponde a Na2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3 + 2 NaOH (No. 2 + No. 4)

El segundo matraz se presenta en ambos casos, por lo tanto es carbonato de sodio.

No. 2 - carbonato de sodio

No. 3 - ácido clorhídrico

No. 4 - hidróxido de bario

Quedaron los números 1 y 5: yoduro de potasio y nitrato de cobre. Dado que todos los matracesestán etiquetados incorrectamente, entonces el No. 1 es nitrato de cobre y el No. 5 es yoduro de potasio.(no puede ser al revés, ya que el número 5 está etiquetado como nitrato de cobre).

Otras reacciones que se pueden realizar entre estas sustancias:

2 Cu(NO3)2 + 2 Na2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaNO3

Cu(NO3)2 + Ba(OH)2 = Cu(OH)2 + Ba(NO3)2

2 Cu(NO3)2 + 4 KI = 2 CuI + I2 + 4 KNO3

Ba(OH)2 + 2 HCl = BaCl2 + 2H2O

10-3.

A juzgar por los productos de combustión, la sustancia solo contiene C, H y O.

Dado que la proporción de C a H en masa es 6:1, la proporción atómica = 1:2.

No puede haber un hidrocarburo con tal proporción y un peso molecular de 60,

la molécula también debe contener oxígeno. C2H4O2 es adecuado.

Como isómeros podemos ofrecer

CH3COOH ácido acético