Химия

Простейшая формула

Состав веществ отражают химические формулы.

Химические формулы показывают, какие атомы и в каких соотношениях входят в данное вещество. Для большинства неорганических веществ формула обычно отражает не только состав, но и ряд свойств, например, NaCl, HCl, MgCl₂.

 В отличие от неорганических, в совершенно разных органических соединениях могут содержаться одни и те же элементы в одинаковых соотношениях.

 Известно очень много соединений, которые соответствуют составу CH₂. Это, например, газы этилен С₂Н₄ и циклопропан С₃Н₆, жидкости циклогексан С₆Н₁₂ и гексен С₆Н₁₂, твердый полиэтилен (-C₂H₄-)_n и многие другие вещества.

Формулу CH₂ для всех перечисленных веществ называют простейшей. Она показывает, что в составе молекул этих веществ на один атом углерода приходится два атома водорода.

Формулу, отражающую соотношение атомов в молекуле вещества, называют простейшей формулой.

Молекулы органических веществ с одинаковой простейшей формулой могут содержать разное число атомов при их одинаковом соотношении.

Поэтому простейшей формулы недостаточно для описания органического соединения.

Молекулярная формула

Общее число атомов каждого элемента в молекуле описывается молекулярной формулой.

Одной простейшей формуле могут соответствовать много молекулярных формул.

Структурная формула, валентность

Формула, которая показывает порядок соединения атомов в молекуле, называется структурной формулой.

Гексен и циклогексан имеют одинаковые молекулярные формулы С₆Н₁₂, но это два разных вещества с разными физическими и химическими свойствами (см. табл. 1).

Табл. 1. Различие свойств гексена и циклогексана

Для характеристики органического вещества необходимо знать не только состав молекулы, но и порядок расположения атомов в молекуле – строение молекулы.

Строение веществ отражают структурные (графические) формулы, в которых ковалентные связи между атомами обозначают черточками – валентными штрихами.

В органических соединениях углерод образует четыре связи, водород – одну, кислород – две, а азот – три.

Валентность. Число ковалентных неполярных или полярных связей, которые может образовывать элемент, называют валентностью.

Связь, которая образована одной парой электронов, называется простой или одинарной связью.

Связь, которая образована двумя парами электронов, называется двойной связью, ее обозначают двумя черточками, как знак «равно». Три электронных пары образуют тройную связь, которую обозначают тремя черточками (см. табл. 2).

Табл. 2. Примеры органических веществ с разными связями

На практике обычно применяют сокращенные структурные формулы, в которых не обозначены связи углерода, кислорода и других атомов с водородом:

Структурные формулы передают порядок, в котором атомы соединены друг с другом, но не передают расположение атомов в пространстве. Структурные формулы – это двумерный рисунок, а молекулы трехмерны, т. е. объемны, это показано на примере этанола на рис. 1.

Рис. 1.  Объёмная модель молекулы этанола

Подведение итога урока

На уроке освещался вопрос о качественных и количественных составах органических веществ, о том, что представляет собой простейшая, молекулярная, структурная формула.

Список литературы

1. Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.
3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.
4. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «interneturok.ru» (Источник)
2. Органическая химия (Источник)
3. Химик (Источник)

Домашнее задание

1. №№ 6-7 (с. 11) Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.
2. Почему органические вещества, состав которых отражается одной и той же молекулярной формулой, имеют разные и химические и физические свойства?
3. Что показывает простейшая формула?