مقالات

5.3: الصيغ الكيميائية: كيفية تمثيل المركبات - الرياضيات


أهداف التعلم

  • حدد عدد الذرات المختلفة في صيغة.
  • حدد الصيغة الكيميائية والصيغة الجزيئية والصيغة التجريبية.

أ صيغة كيميائية هو تعبير يوضح العناصر في المركب والنسب النسبية لتلك العناصر. يتكون الماء من الهيدروجين والأكسجين بنسبة 2: 1. الصيغة الكيميائية للماء هي ( ce {H_2O} ). حمض الكبريتيك هو أحد أكثر المواد الكيميائية المنتجة على نطاق واسع في الولايات المتحدة ويتكون من عناصر الهيدروجين والكبريت والأكسجين. الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك هي ( ce {H_2SO_4} ).

ترتبط مجموعات معينة من الذرات معًا لتكوين ما يسمى أيون متعدد الذرات يعمل كوحدة واحدة. تمت مناقشة الأيونات متعددة الذرات بمزيد من التفصيل في القسم 5.5. يتم وضع الأيونات متعددة الذرات بين قوسين متبوعًا برمز منخفض إذا كان هناك أكثر من واحد من نفس الأيون في صيغة كيميائية. تمثل الصيغة ( ce {Ca3 (PO4) 2} ) مركبًا بما يلي:

3 ذرات Ca + 2 PO43- الأيونات

لحساب العدد الإجمالي للذرات للصيغ التي تحتوي على أيونات متعددة الذرات محاطة بأقواس ، استخدم الحرف السفلي كمضاعف لكل ذرة أو عدد ذرات.

كاليفورنيا34)2

3 كاليفورنيا + 2 x1 ف + 2 × 4 O = 3 ذرات Ca + 2 ذرات P + 8 O ذرات

الصيغة الجزيئية

أ الصيغة الجزيئية هي صيغة كيميائية لمركب جزيئي تُظهر أنواع وأعداد الذرات الموجودة في جزيء المركب. الأمونيا مركب من النيتروجين والهيدروجين كما هو موضح أدناه:

الشكل ( PageIndex {1} ): الصيغة الجزيئية للأمونيا.

لاحظ من المثال أن هناك بعض القواعد القياسية التي يجب اتباعها في كتابة الصيغ الجزيئية. تعتمد ترتيبات العناصر على الهيكل المعين ، وهو أمر لا يثير القلق في هذه المرحلة. يُشار إلى عدد الذرات من كل نوع برمز منخفض يتبع الذرة. إذا كانت هناك ذرة واحدة فقط ، فلا يوجد رقم مكتوب. إذا كان هناك أكثر من ذرة من نوع معين ، فسيتم كتابة الرقم كرمز سفلي يتبع الذرة. لن نكتب ( ce {N_3H} ) للأمونيا ، لأن ذلك يعني وجود ثلاث ذرات نيتروجين وذرة هيدروجين واحدة في الجزيء ، وهذا غير صحيح.

الصيغة التجريبية

ان الصيغة التجريبية هي صيغة تُظهر العناصر في مركب بأدنى نسبة عدد صحيح. الجلوكوز هو سكر بسيط مهم تستخدمه الخلايا كمصدر رئيسي للطاقة. صيغته الجزيئية هي ( ce {C_6H_ {12} O_6} ). نظرًا لأن كل من الرموز المنخفضة قابلة للقسمة على 6 ، فإن الصيغة التجريبية للجلوكوز هي ( ce {CH_2O} ). عندما يحلل الكيميائيون مركبًا غير معروف ، غالبًا ما تكون الخطوة الأولى هي تحديد صيغته التجريبية.

  • الصيغة الجزيئية: ( ce {C_6H_ {12} O_6} )
  • الصيغة التجريبية: ( ce {CH_2O} )

هناك العديد من المركبات التي تتشابه صيغها الجزيئية والتجريبية. إذا تعذر تبسيط الصيغة الجزيئية إلى نسبة عدد صحيح أصغر ، كما في حالة ( ce {H_2O} ) أو ( ce {P_2O_5} ) ، فإن الصيغة التجريبية هي أيضًا الصيغة الجزيئية.

ملخص

  • الصيغة الكيميائية هي تعبير يوضح العناصر في المركب والنسب النسبية لتلك العناصر.
  • في حالة وجود ذرة واحدة فقط من نوع معين ، فلن يتم استخدام الرمز المنخفض.
  • بالنسبة للذرات التي تحتوي على نوعين أو أكثر من نوع معين من الذرات ، يتم كتابة الرمز السفلي بعد الرمز لتلك الذرة.
  • يتم وضع الأيونات متعددة الذرات في الصيغ الكيميائية بين أقواس متبوعة برمز منخفض في حالة وجود أكثر من نوع واحد من نفس النوع من أيون متعدد الذرات.
  • لا تشير الصيغ الجزيئية إلى كيفية ترتيب الذرات في الجزيء.
  • تخبر الصيغة التجريبية أقل نسبة عدد صحيح للعناصر في مركب. لا تظهر الصيغة التجريبية العدد الفعلي للذرات.

المساهمات والسمات


يمكن تقسيم المركبات إلى مجموعتين رئيسيتين ، المركبات الأيونية أو المركبات التساهمية.

كقاعدة عامة ، من المفيد معرفة ما يلي

مصنوع من معدن + غير معدني

مصنوع من غير معدني + غير معدني

تتكون من الأيونات الموجبة والسالبة

يتكون من جزيئات محايدة أو غير متغيرة.

ان بالكهرباء هو سائل يوصّل تيارًا كهربائيًا. قد يكون السائل منصهرًا أو مائيًا مما يعني إذابته في الماء.

المواد الأيونية تتكون من جسيمات مشحونة تسمى الأيونات. على سبيل المثال Na + و Cl -

تسمى الأيونات الموجبة الايونات الموجبة والأيونات السالبة الأنيونات. طريقة مفيدة لتذكر الإيجابيات الكاتيونات هي أن ر في كاليفورنيارالأيونات تبدو مثل أ + لافتة!

أيون الصوديوم الموجب ، Na هو مثال على الكاتيون وأيون الكلور السالب ، Cl - مثال على الأنيون.

عندما يتم إذابة مركب أيوني في الماء ، فإن الأيونات الموجبة والسالبة تكون محاطة بجزيئات الماء. الرمز عبد القدير يعني مائي أو محاط بجزيئات الماء.

إذابة كلوريد الصوديوم أو ملح الطعام الشائع ، الصيغة الكيميائية NaCl تعطى بالمعادلة الكيميائية التالية.

المواد الأيونية هي إلكتروليتات جيدة أو موصلات جيدة للكهرباء عند إذابتها في الماء لأن الأيونات المشحونة قادرة على التحرك في مجال كهربائي.

من ناحية أخرى ، يعتبر الماء المركب التساهمي موصلًا ضعيفًا نسبيًا للكهرباء. تتكون في الغالب من جزيئات الماء المحايدة التي لا تتأثر بالمجال الكهربائي.

يرجى ملاحظة أن الماء يحتوي دائمًا على كمية صغيرة من أيونات H + و OH وهو قادر على توصيل الكهرباء بجهد كهربائي عالي ، لذا كن حذرًا دائمًا. اختبر موصلية الماء في المدرسة فقط تحت توجيهات مدرس العلوم. سيتم استخدام حزمة طاقة منخفضة الجهد.


كتابة الصيغ لأمثلة المركبات التساهمية

1. يحتوي Atom T على عدد بروتون هو 6. تحتوي Atom W على 10 نيوترونات وعدد نيوكليون 19. تتحد الذرات T و W لتشكيل مركب. حدد الصيغة الجزيئية للمركب.
حل:

تتحد ذرة واحدة من T مع 4 ذرات من W لتكوين مركب.
∴ الصيغة الجزيئية = TW4

2. يقع العنصر R في المجموعة 16 والفترة 3 من الجدول الدوري. يتفاعل العنصر R مع الهيدروجين لتكوين مركب. حدد الصيغة الجزيئية للمركب المتكون. (رقم البروتون: H = 1)
حل:
يحتوي Atom R على 6 إلكترونات تكافؤ لأنه يقع في المجموعة 16 من الجدول الدوري.
عدد البروتون لذرة الهيدروجين = 1
∴ الترتيب الإلكتروني لذرة الهيدروجين = 1.
∴ تحتوي ذرة الهيدروجين على إلكترون تكافؤ واحد.

تتحد ذرتان من الهيدروجين مع ذرة R.
∴ الصيغة الجزيئية = H2ص

3. يتفاعل J غير المعدني مع Q غير المعدني لتكوين جزيء بالصيغة الجزيئية JQ3. ما هي مجموعات الجدول الدوري التي تنتمي إليها J و Q؟
حل:
أبسط نسبة عدد صحيح لعدد ذرات J: Q = 1: 3.

ومن ثم ، فإن J من المجموعة 15 لأنها تحتوي على 5 إلكترونات تكافؤ.
Q من المجموعة 17 لأنها تحتوي على 7 إلكترونات تكافؤ.


كيف تكتب معادلة كيميائية

شارك Meredith Juncker، PhD في تأليف المقال. ميريديث يونكر طالبة دكتوراه في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية في مركز العلوم الصحية بجامعة ولاية لويزيانا. تركز دراساتها على البروتينات والأمراض التنكسية العصبية.

هناك 15 مرجعًا تم الاستشهاد بها في هذه المقالة ، والتي يمكن العثور عليها في أسفل الصفحة.

يضع موقع wikiHow علامة على المقالة كموافقة القارئ بمجرد تلقيها ردود فعل إيجابية كافية. تحتوي هذه المقالة على 26 شهادة من قرائنا ، مما يجعلها معتمدة من القراء.

تمت مشاهدة هذا المقال 570،179 مرة.

طريقة جيدة للتفكير في تفاعل كيميائي هي عملية خبز ملفات تعريف الارتباط. تقوم بخلط المكونات معًا (الدقيق والزبدة والملح والسكر والبيض) وتخبزها وترى أنها تتحول إلى شيء جديد: ملفات تعريف الارتباط! من حيث الكيمياء ، المعادلة هي الوصفة ، والمكونات "متفاعلات" ، والبسكويت "منتجات". تبدو جميع المعادلات الكيميائية مثل "A + B → C (+ D)" ، حيث يكون كل متغير حرف عنصرًا أو جزيءًا (مجموعة من الذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط كيميائية). يمثل السهم رد الفعل أو التغيير الذي يحدث. قد تحتوي بعض المعادلات على سهم برأسين (↔) ، مما يشير إلى أن التفاعل يمكن أن يستمر إما للأمام أو للخلف. لكتابة المعادلات ، هناك عدد من قواعد التسمية المهمة التي تحتاج إلى معرفتها.


كيف نمثل التفاعلات الكيميائية؟

كيف تعرف التفاعل الكيميائي؟ اكتب بعض أفكارك. قد تساعدك الكلمات التالية في صياغة جملك.

المتفاعلات ، المنتجات ، الروابط ، المعاد ترتيبها ، الذرات ، الجزيئات ، المركبات الجديدة

اطلب من المتعلمين تدوين بعض الملاحظات أولاً ووصف ما يعتقدون أنه تفاعل كيميائي. يمكنك حتى طرح السؤال عليهم والحصول على تعريفاتهم.

التفاعل الكيميائي هو إعادة ترتيب الذرات حيث يتم تحويل مركب واحد أو أكثر إلى مركبات جديدة.

يمكن تمثيل جميع التفاعلات الكيميائية بواسطة المعادلات والنماذج. بالنسبة لبعض الناس ، قد يبدو من الصعب جدًا فهم المعادلات الكيميائية. نظرًا لأن الذرات والجزيئات لا يمكن رؤيتها ، يجب تخيلها وقد يكون ذلك صعبًا للغاية! لحسن الحظ ، لدينا بعض التحضير لأننا كنا نرسم الجزيئات منذ Gr. 7.

في أي وقت تنفصل الذرات عن بعضها البعض وتعيد اتحادها في مجموعات مختلفة من الذرات ، نقول إن تفاعلًا كيميائيًا قد حدث. لا تُفقد أو تُكتسب أي ذرات ، بل يتم إعادة ترتيبها ببساطة.

1. معادلات كلمة

في المعادلات الرياضية ، نستخدم علامة التساوي (=) على سبيل المثال 2 + 2 = 4 ، ولكن في المعادلات الكيميائية العلمية ، نستخدم سهمًا (& # 8594) ، على سبيل المثال C + O2& # 8594 شركة2.

عندما نمثل تفاعلًا كيميائيًا من حيث الكلمات ، نكتب أ معادلة كلمة. على سبيل المثال ، عندما يتفاعل غاز الهيدروجين مع غاز الأكسجين لتكوين الماء ، يمكننا كتابة معادلة كلمة للتفاعل على النحو التالي:

هيدروجين + أكسجين & # 8594 ماء

على يسار السهم ، لدينا حالة "ما قبل". يمثل هذا الجانب المواد التي لدينا قبل حدوث التفاعل. يطلق عليهم المتفاعلات. ما هي المواد المتفاعلة لهذا التفاعل؟

المتفاعلات هي الهيدروجين والأكسجين.

على يمين السهم لدينا حالة "ما بعد". تمثل هذه الجوانب المواد التي لدينا بعد حدوث التفاعل. يطلق عليهم منتجات. ما هو ناتج رد الفعل هذا؟

2. معادلات الصور

يمكن أيضًا تمثيل نفس تفاعل تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين في صور تسمى الرسوم البيانية دون المجهرية. يوضح الرسم البياني أدناه أن الذرات في جزيئي هيدروجين (H2) وجزيء أكسجين واحد (O2) على اليسار ، قم بإعادة الترتيب لتشكيل جزيئي الماء (H2س) على يمين السهم. ذرات الهيدروجين عبارة عن دوائر بيضاء وذرات الأكسجين عبارة عن دوائر حمراء.

أي نوع من التمثيل هذا: عياني أم دون مجهر أم رمزي؟

تحت المجهر ، لأنه يظهر الجسيمات.

سنقوم الآن بتحويل صورتنا دون المجهرية إلى سيليكون رمزي:

ما هو ناتج رد الفعل أعلاه؟ ما هي المواد المتفاعلة للتفاعل أعلاه؟ اكتب الصيغ الخاصة بهم.

المنتج هو H2O. المتفاعلات هي H2 و O2.

3. المعادلات الكيميائية

عندما نمثل تفاعلًا كيميائيًا من حيث الصيغ الكيميائية (الرموز) ، يُطلق عليه اسم أ معادلة كيميائية. ستكون المعادلة الكيميائية للتفاعل أعلاه كما يلي:

أي نوع من التمثيل هذا: عياني أم دون مجهر أم رمزي؟

رمزي ، لأنه يستخدم الصيغ (الرموز).

لا يزال لدينا المتفاعلات على اليسار والمنتجات على اليمين.


كيفية عرض المعادلات والصيغ في PowerPoint

في بعض الأحيان ، تحتاج إلى عرض صيغة معقدة أو معادلة في PowerPoint. لسنوات ، كان PowerPoint يتمتع بهذه الإمكانية ، ولكن لا يعرف الكثير من الناس عنها. تسمى الميزة محرر المعادلات ومنذ PowerPoint 2010 ، تم دمجها في الشريط. قبل ذلك ، كان محرر المعادلات عبارة عن نافذة منفصلة.

للوصول إلى محرر المعادلات في PowerPoint 2007 والإصدارات الأقدم ، اختر إدراج ، كائن. في مربع الحوار "إدراج كائن" ، قم بالتمرير لأسفل وحدد Microsoft Equation 3.0. سترى نافذة تبدو هكذا.

في PowerPoint 2010 والإصدارات الأحدث ، انقر على علامة التبويب إدراج ، ثم اختر المعادلة في مجموعة الرموز. سترى علامتا تبويب جديدتان للشريط. الذي تستخدمه لإنشاء المعادلة هو علامة التبويب تصميم أدوات المعادلة. هذا ما يبدو عليه.

مبادئ إنشاء المعادلة هي نفسها في كلا النظامين ، لكن المكونات في أماكن مختلفة. سأريك النظام الأحدث. بالنسبة للنظام الأقدم ، سترى مربع نص. بالنسبة للعناصر التي يمكنك كتابتها ، اكتب فقط. بالنسبة إلى العناصر الأخرى ، انقر فوق المربع الذي يحتوي على نوع المكون الذي تريده. ستظهر مجموعة من الخيارات في القائمة المنسدلة اختر الخيار الذي تريده.

في كلتا الحالتين ، بمجرد اختيار أحد المكونات ، قد تظهر مربعات نصية جديدة بحيث يمكنك كتابة المزيد من المعادلة.

شاهد الفيديو لترى كيف أنشأت شريحة بالمعادلة التربيعية. لمشاهدة الفيديو بشكل أكبر ، انقر على الزر "تشغيل" ، ثم انقر على الزر "ملء الشاشة" في الزاوية اليمنى السفلية من النافذة.


ما هي الصيغ الثلاث للكثافة؟

الصيغة التي أظهرناها لك أعلاه (p = m / V) هي التي نستخدمها لحساب الكثافة ، ولكن نظرًا لوجود ثلاثة عناصر لهذه الصيغة ، يمكن التعبير عنها بثلاث طرق مختلفة. في الأساس ، يمكنك إعادة ترتيب الهيكل للعمل على عناصر مختلفة.

  1. للعمل بها كثافة: p = m / V.
  2. للعمل بها كتلة: م = ص × الخامس
  3. للعمل بها أربعة حجمالخامس: V = م / ع

للمساعدة في التحويل بين وحدات الكتلة والحجم ، جرب محول الوزن والحجم.


قائمة معادلات الجبر الأساسية للفئة 5 إلى 12

تمثل الصيغة الأساسية في الجبر العلاقة بين المتغيرات المختلفة. يمكن اعتبار المتغير x أو y أو a أو b أو c أو أي أبجدية أخرى تمثل رقمًا غير معروف حتى الآن. مثال - (س + ص = ض)

خاصية التوزيع أ (ب + ج) = (أ × ب) + (أ × ج)
خاصية التبديل من إضافة أ + ب = ب + أ
خاصية تبادلية الضرب أ × ب = ب × أ
الملكية النقابية للإضافة أ + (ب + ج) = (أ + ب) + ج
الخاصية الترابطية للضرب أ (ب × ج) = (أ × ب) × ج
خاصية الهوية المضافة أ +0 = أ
خاصية الهوية المضاعفة أ × 1 = أ
خاصية عكسية مضافة أ + (-a) = 0
خاصية معكوسة مضاعفة أ × 1 / أ = 1
خاصية الصفر من الضرب أ × 0 = 0
إذا [ vec = x hat+ ص قبعة+ ض قبعة] فإن المقدار أو الطول أو القاعدة أو القيمة المطلقة لـ [ vec ] هي [ يسار | overrightarrow right | = a = sqrt+ y ^ <2> + z ^ <2>> ]
متجه وحدة المقدار هو متجه الوحدة. إذا كان [ vec ] متجهًا ، فسيتم الإشارة إلى متجه الوحدة [ vec ] بواسطة [ hat ] و [ hat = frac < hat> < left | hat right |> ] لذلك [ hat = frac < hat> < left | قبعة صحيح |> قبعة ]
نواقل الوحدة الهامة هي [ قبعة، قبعة، قبعة] حيث [ hat = [1،0،0]، : hat = [0،1،0]، : hat = [0,0,1]]
إذا [l = cos alpha، m = cos beta، n = cos gamma، ] ثم [ alpha، beta، gamma، ] تسمى الزوايا الاتجاهية للمتجهات [ overrightarrow ] و [ cos ^ <2> alpha + cos ^ <2> beta + cos ^ <2> gamma = 1 ]
[ vec + vec= vec+ vec ]
[ vec + اليسار ( vec+ vec يمين) = يسار ( vec + vec حق) + vec]
[ك يسار ( vec + vec right) = k vec + k vec]
[ vec + vec <0> = vec <0> + vec ] ، لذلك فإن & ltspan vec <0> ] هو & lta href = & # 8221https: //byjus.com/maths/additive-identity -vs-multiplicative-Identity / & # 8221 & gtadditive Identity & lt / a & gt in vector بالإضافة.
[ vec + left (- vec right) = - vec + vec = vec <0> ] ، لذلك فإن & ltspan هو معكوس إضافة المتجه.

صيغة الجبر في الفيديو

ما هو الجبر؟

الجبر هو جزء رياضي يستبدل الحروف للرقم. تعمل المعادلة الجبرية كمقياس حيث يمثل كلا الجانبين نفس الأشياء ويتم أخذ الأرقام على أنها ثوابت. قد يتضمن الجبر العديد من المصطلحات الرياضية مثل العدد الحقيقي والأرقام المركبة والمتجهات والمصفوفة والعديد من الأشكال الأخرى.

علاوة على ذلك ، يتم تقسيم الجبر إلى أجزاء - أحدهما هو الجبر الأولي والآخر هو الجبر المجرد. النوع الأول مناسب للطب أو العلوم أو الهندسة أو الرياضيات أو الاقتصاد ، إلخ. وفي نفس الوقت ، النوع الثاني مناسب للرياضيات المتقدمة فقط.

المزيد من الموضوعات في معادلات الجبر

معادلات الجبر الأساسية

المعادلة الأساسية في الجبر عبارة عن تعبير يحتوي على متغير واحد على الأقل نحتاج إلى حسابه للعثور على شيء غير معروف لك. مثال - (x & # 8211 38 = 12). هذه معادلة جبرية حيث نحتاج إلى حساب المتغير المجهول x.

مشاكل الجبر مع الحل

يُستخدم الجبر في كل مكان ويمكن استخدامه لحل المشكلات اليومية أيضًا عندما يتعلق الأمر بمعرفة المتغير المجهول. دعونا نرى كيف يعمل في الواقع. خذ مثالاً حيث تحاول حساب الكرات التي بدأت بها اليوم إذا قمت ببيع 38 ولكن لا يزال هناك 12 كرة متبقية.

هنا ، ستكون المعادلة الجبرية x-38 = 12. نحاول حساب المتغير غير المعروف x الذي سيخبرك بعدد الكرات التي بدأت يومك بها. حل المشكلة هو (س = 50) ، هذا يعني أنك بدأت يومك بـ 50 كرة.

السؤال 1: اكتشف قيمة 5 2-3 2

حل:
باستخدام الصيغة أ 2 - ب 2 = (أ - ب) (أ + ب)
حيث أ = 5 و ب = 3
(أ - ب) (أ + ب)
= (5 – 3)(5 + 3)
= 2 × × 8
= 16

السؤال 2:
4 3 × × 4 2 = ?

حل:
باستخدام الصيغة الأسية (أ م) (أ ن) = أ م + ن
حيث أ = 4
4 3 × × 4 2
= 4 3+2
= 4 5
= 1024

لماذا تحتاج صيغة الجبر؟

هل تساءلت عن مدى الحاجة إلى معادلات الجبر حتى خارج مدرستك الثانوية؟ في الواقع ، يتم استخدامها في كل مكان ، سواء كان ذلك متعلقًا بدفع الفواتير ، أو حساب تكاليف الرعاية الصحية ، أو الاستثمار المستقبلي ، أو التخطيط لمنزل على EMIs أو إدارة الميزانية لمشروعك ، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي الفهم العميق لصيغ الجبر أو المعادلات إلى تطوير أمر بالغ الأهمية التفكير ، يجعل منطقك أقوى ، ويعزز مهاراتك في حل المشكلات خاصة عند دخول مساحة العمل.

في النهاية ، كان لدى الشخص الذي يتمتع بفهم جيد للجبر فرصة أكبر لتحقيق النجاح في العلوم والرياضيات والهندسة والاقتصاد ومجالات الرياضيات المعقدة أو أي مجالات أخرى متعلقة بالتكنولوجيا ، وما إلى ذلك. نتمنى لك مستقبلًا ناجحًا بالمهارات المناسبة ومعرفة المعادلات أو الصيغ الجبرية المختلفة.

يجب أن تتذكر كل معادلات الجبر التي تساعدك على حل معادلات الجبر وسهلة الفهم. يجب عليك أيضًا التحقق من المزيد من معادلات الرياضيات التي تساعد في معرفة المزيد. إذا كان لديك أي أسئلة بخصوص المعادلات المتعلقة بالجبر والجبر ، فيجب عليك مشاركة مشكلتك هنا من أجل الحل.

صيغ الجبر حسب الفئة

قم بتنزيل صيغة الجبر بصيغة PDF

الآن ، سنقوم بمشاركة صيغ الجبر في ملف PDF. ترغب في تنزيل ملف PDF من Algebra Formulas ثم الضغط على الرابط أدناه.


2.4 الصيغ الكيميائية

أ الصيغة الجزيئية هو تمثيل لجزيء يستخدم رموزًا كيميائية للإشارة إلى أنواع الذرات متبوعة برموز فرعية لإظهار عدد ذرات كل نوع في الجزيء. (يتم استخدام الرمز المنخفض فقط عند وجود أكثر من ذرة من نوع معين.) تُستخدم الصيغ الجزيئية أيضًا كاختصارات لأسماء المركبات.

ال الصيغة الهيكلية يعطي المركب نفس المعلومات مثل صيغته الجزيئية (أنواع وأعداد الذرات في الجزيء) ولكنه يوضح أيضًا كيف ترتبط الذرات في الجزيء. تحتوي الصيغة البنائية للميثان على رموز لذرة C واحدة وأربع ذرات H ، تشير إلى عدد الذرات في الجزيء (الشكل 1). تمثل الخطوط الروابط التي تمسك الذرات معًا. (الرابطة الكيميائية هي عامل جذب بين الذرات أو الأيونات التي تجمعهم معًا في جزيء أو بلورة.) سنناقش الروابط الكيميائية ونرى كيفية التنبؤ بترتيب الذرات في الجزيء لاحقًا. في الوقت الحالي ، اعلم ببساطة أن الخطوط هي مؤشر على كيفية ارتباط الذرات في الجزيء. يُظهر نموذج الكرة والعصا الترتيب الهندسي للذرات بأحجام ذرية غير قابلة للقياس ، ويظهر نموذج ملء الفراغ الأحجام النسبية للذرات.

شكل 1. يمكن تمثيل جزيء الميثان على أنه (أ) صيغة جزيئية ، (ب) صيغة هيكلية ، (ج) نموذج كروي وعصا ، (د) نموذج ملء الفراغ. يتم تمثيل ذرات الكربون والهيدروجين بواسطة كرات سوداء وبيضاء ، على التوالي.

على الرغم من أن العديد من العناصر تتكون من ذرات فردية منفصلة ، إلا أن بعضها موجود كجزيئات مكونة من ذرتين أو أكثر من العنصر المرتبط كيميائيًا معًا. على سبيل المثال ، تتكون معظم عينات عناصر الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين من جزيئات تحتوي كل منهما على ذرتين (تسمى الجزيئات ثنائية الذرة) وبالتالي تحتوي على الصيغ الجزيئية H2يا2، ون2، على التوالى. العناصر الأخرى التي توجد عادة كجزيئات ثنائية الذرة هي الفلور (F2) ، الكلور (Cl2) والبروم (Br2) واليود (أنا2). يتكون الشكل الأكثر شيوعًا لعنصر الكبريت من جزيئات تتكون من ثماني ذرات من الكبريت ، وصيغتها الجزيئية هي S8 (الشكل 2).

الشكل 2. يتكون جزيء الكبريت من ثماني ذرات كبريت وبالتالي تتم كتابته بالرمز S.8. يمكن تمثيلها على أنها (أ) صيغة هيكلية ، (ب) نموذج الكرة والعصا ، (ج) نموذج ملء الفراغ. يتم تمثيل ذرات الكبريت بواسطة كرات صفراء.

من المهم ملاحظة أن الرمز الذي يتبع رمزًا ورقمًا أمامه لا يمثل نفس الشيء على سبيل المثال ، H2 و 2 H تمثل أنواع مختلفة بشكل واضح. ح2 هي صيغة جزيئية تمثل جزيء ثنائي الذرة من الهيدروجين ، يتكون من ذرتين من العنصر المترابطين كيميائيًا معًا. من ناحية أخرى ، يشير التعبير 2H إلى ذرتين منفصلتين من الهيدروجين غير متحدتين كوحدة. التعبير 2H2 يمثل جزيئين من الهيدروجين ثنائي الذرة (الشكل 3).

الشكل 3. الرموز H ، 2H ، H2و 2 H.2 تمثل كيانات مختلفة للغاية.

تتشكل المركبات عندما يتحد عنصران أو أكثر كيميائيًا ، مما يؤدي إلى تكوين الروابط. على سبيل المثال ، يمكن أن يتفاعل الهيدروجين والأكسجين لتكوين الماء ، ويمكن أن يتفاعل الصوديوم والكلور لتكوين ملح الطعام. نصف في بعض الأحيان تكوين هذه المركبات بامتداد الصيغة التجريبية، مما يشير إلى أنواع الذرات الموجودة و أبسط نسبة عدد صحيح لعدد الذرات (أو الأيونات) في المركب. على سبيل المثال ، يحتوي ثاني أكسيد التيتانيوم (المستخدم كصبغة في الطلاء الأبيض وفي النوع السميك والأبيض الواقي من الشمس) على صيغة تجريبية من TiO22. هذا يحدد عنصري التيتانيوم (Ti) والأكسجين (O) كمكونات لثاني أكسيد التيتانيوم ، ويشير إلى وجود ضعف عدد ذرات عنصر الأكسجين مثل ذرات عنصر التيتانيوم (الشكل 4).

الشكل 4. (أ) يوفر ثاني أكسيد التيتانيوم المركب الأبيض حماية فعالة من أشعة الشمس. (ب) بلورة من ثاني أكسيد التيتانيوم ، TiO2، يحتوي على التيتانيوم والأكسجين بنسبة 1 إلى 2. ذرات التيتانيوم رمادية وذرات الأكسجين حمراء. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة "osseous" / فليكر)

كما تمت مناقشته سابقًا ، يمكننا وصف مركب بصيغة جزيئية ، حيث تشير الرموز الفرعية إلى الأعداد الفعلية للذرات من كل عنصر في جزيء المركب. في كثير من الحالات ، تُشتق الصيغة الجزيئية للمادة من التحديد التجريبي لكل من صيغتها التجريبية وكتلتها الجزيئية (مجموع الكتل الذرية لجميع الذرات المكونة للجزيء). على سبيل المثال ، يمكن تحديد أن البنزين يحتوي على عنصرين ، الكربون (C) والهيدروجين (H) ، وأنه لكل ذرة كربون في البنزين ، توجد ذرة هيدروجين واحدة. وبالتالي ، فإن الصيغة التجريبية هي CH. يكشف التحديد التجريبي للكتلة الجزيئية أن جزيء البنزين يحتوي على ست ذرات كربون وست ذرات هيدروجين ، وبالتالي فإن الصيغة الجزيئية للبنزين هي C6ح6 (الشكل 5).

الشكل 5. بنزين ، سي6ح6، يتم إنتاجه أثناء تكرير النفط وله العديد من الاستخدامات الصناعية. يمكن تمثيل جزيء البنزين على أنه (أ) صيغة هيكلية ، (ب) نموذج الكرة والعصا ، (ج) نموذج ملء الفراغ. (د) البنزين سائل صاف. (الائتمان د: تعديل عمل سحر عطوة)

إذا عرفنا صيغة المركب ، يمكننا بسهولة تحديد الصيغة التجريبية. (هذا إلى حد ما تمرين أكاديمي يتم اتباع التسلسل الزمني العكسي بشكل عام في الممارسة الفعلية.) على سبيل المثال ، الصيغة الجزيئية لحمض الخليك ، المكون الذي يعطي الخل طعمه الحاد ، هو C2ح4ا2. تشير هذه الصيغة إلى أن جزيء حمض الأسيتيك (الشكل 6) يحتوي على ذرتين من الكربون وأربع ذرات هيدروجين واثنين من ذرات الأكسجين. نسبة الذرات 2: 4: 2. تعطي القسمة على القاسم المشترك الأصغر (2) أبسط نسبة عدد صحيح للذرات ، 1: 2: 1 ، وبالتالي فإن الصيغة التجريبية هي CH2O. لاحظ أن الصيغة الجزيئية هي دائمًا مضاعف عدد صحيح للصيغة التجريبية.

الشكل 6. (أ) يحتوي الخل على حامض الخليك ، سي2ح4ا2، والتي لها صيغة تجريبية لـ CH2O. يمكن تمثيلها على أنها (ب) صيغة هيكلية و (ج) كنموذج الكرة والعصا. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة "HomeSpot HQ" / Flickr)

مثال 1

الصيغ التجريبية والجزيئية
تحتوي جزيئات الجلوكوز (سكر الدم) على 6 ذرات كربون و 12 ذرة هيدروجين و 6 ذرات أكسجين. ما هي الصيغ الجزيئية والتجريبية للجلوكوز؟

حل
الصيغة الجزيئية هي C6ح12ا6 لأن جزيءًا واحدًا يحتوي فعليًا على 6 ذرات C و 12 H و 6 O. أبسط نسبة عدد صحيح لذرات C إلى H إلى O في الجلوكوز هي 1: 2: 1 ، وبالتالي فإن الصيغة التجريبية هي CH2س.

تحقق من التعلم الخاص بك
يحتوي جزيء من ميتالديهيد (مبيد حشري يستخدم للقواقع والبزاقات) على 8 ذرات كربون و 16 ذرة هيدروجين و 4 ذرات أكسجين. ما هي الصيغ الجزيئية والتجريبية للميتالديهيد؟


قائمة المصطلحات

حلول

إجابات الكيمياء نهاية الفصل التدريبات

1. إن تغيير المحتوى الحراري للتفاعل المشار إليه هو بالضبط 1 جزيء جرامي من HCL و 1 جزيء جرامي من NaOH ، يتم إنتاج الحرارة في المثال بواسطة 0.0500 مول HCl و 0.0500 مول هيدروكسيد الصوديوم.

31. (أ) 1615.0 كيلوجول / مول 1 (ب) −484.3 كيلوجول مول −1 (ج) 164.2 كيلوجول (د) −232.1 كيلوجول

43. بافتراض أن أفضل وقود للصواريخ هو الذي يبعث أكبر قدر من الحرارة ، ب2ح6 هو المرشح الرئيسي.

47. (أ) [اللاتكس] نص_3 نص_8 (ز) + 5 نص_2 سهم طويل 3 نص_2 (ز) + 4 نص_2 نص(ل) [/ لاتكس] (ب) 330 لتر (ج) −104.5 كيلوجول مول −1 (د) 75.4 درجة مئوية

  1. لمعرفة المزيد عن وقود الطحالب ، راجع http://www.theguardian.com/environment/2010/feb/13/algae-solve-pentagon-fuel-problem. & كرار


شاهد الفيديو: كتابة الصيغ الكيميائية على برنامج chemsketch (شهر اكتوبر 2021).