Склад речовин. Закон сталості складу. Хімічні формули. Хімія 8 клас. Кузнєцова

Глава 1. Хімічні елементи і речовини в світлі атомно-молекулярного вчення

Які науки використовують формули? Які формули ви знаєте?

Найважливішою характеристикою речовини є його склад: якісний і кількісний. Якісний склад - це перелік усіх утворюють речовину хімічних елементів. Кількісний склад - его число атомів кожного елемента в складі найменшої частки речовини - його молекули.

Запис, що виражає якісний і кількісний склад У речовини за допомогою хімічних знаків, називається хімічною формулою.

Склад хімічних сполук визначають експериментально за допомогою якісного та кількісного аналізу. Щоб показати, як на підставі даних хімічного експерименту роблять висновки про склад конкретного речовини, звернемося до прикладу.

Розпад води електричним струмом (рис. 22). У спеціальному приладі пропустимо через воду електричний струм. Під його дією молекули води руйнуються. Продукти протікає хімічної реакції - два безбарвних газоподібних речовини збираються в трубках приладу. Трубки приладу градуйовані, і це дозволяє визначити, що обсяги газів відносяться як 2: 1. Якщо піднести тліючу лучинку до трубки, що містить менший обсяг газу, і відкрити кран, лучинка яскраво спалахне: один з невідомих газів виявляється киснем. При перевірці іншого газу палаючої лучинкой лунає неголосний бавовна. Так згорає водень. Отже, при розкладанні води електричним струмом утворилися два газоподібних речовини: водень і кисень (рис. 23), об'ємні відносини яких можна виразити таким чином:

V (H2): V (O2) = 2: 1

В інших спеціально проведених дослідах встановлені маси газів, що займають об'єм 1 л:

m (Н2) = 0,089 г
m (O2) = 1,429 г

Знайдемо співвідношення мас утворилися в проведеному експерименті речовин:

(0,089 • 2): (1,429 • 1) = 0,178: 1,429 = 1: 8 = 2: 16

Відомо, що маса атома кисню в 16 разів більше, ніж маса атома водню. Отже, в молекулі води на два атома водню припадає один атом кисню. Тому формула води - Н2О.

Описати відоме нескладно. Але свого часу для визначення якісного і кількісного складів води вченим довелося затратити величезні зусилля, поставити безліч дослідів і виправити чимало помилок.

Французький хімік Жозеф Луї Пруст в період з 1799 по 1806 р досліджував склад ряду хімічних сполук. Він встановив, що багато речовин, незалежно від знаходження в природі або способу отримання їх в лабораторії, завжди мають один і той же склад. Це положення отримало назву закон сталості складу.

Це означало, наприклад, що всі молекули вуглекислого газу, що міститься в повітрі класної кімнати або лісу, а також утворює брикет сухого льоду, яким охолоджують морозиво, або газу, отриманого при прожаренні вапняку або гасінні соди оцтом, завжди мають один і той же склад. Кожна молекула утворена атомом вуглецю і пов'язаними з ним двома атомами кисню (рис. 24).

Пізніше було виявлено, що даний закон поширюється далеко не на всі хімічні сполуки і область його застосування не настільки широка. Однак на початку XIX ст. він зіграв в науці дуже важливу роль, оскільки створив теоретичну основу для вираження складу речовин за допомогою хімічних формул. Наприклад: СН4, Н2О, СО2, НСl, H2SO4.

Можливо, ви вже помітили, що кількісний склад речовин в хімічних формулах виражений за допомогою індексів. Індексом називається цифра (справа внизу біля хімічного знака), що позначає число атомів кожного хімічного елемента, що входять до складу молекули - найменшої частинки речовини (рис. 25).

При прочитанні хімічних формул індекси називають. Наприклад, формулу молекули метану СН4 слід читати так: «це-аш-чотири»; формулу сірчаної кислоти H2SO4 - «аш-два-ес-о-чотири».

Основні поняття

Закон сталості складу • Якісний, кількісний склад • Індекс • Хімічна формула

Запитання і завдання

1. Дайте формулювання закону сталості складу. Яке його практичне значення?

2. Опишіть якісний і кількісний склад наступних речовин: H2S - сірководень; HNO3 - азотна кислота; MgSO4 - сульфат магнію; Аl2О3 - оксид алюмінію; Н3РO4 - ортофосфорна кислота.