Хімічні символи, формули і рівняння
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ
§ 1.7. Хімічні символи, формули і рівняння
Елементи прийнято позначати хімічними символами (знаками). Символ елемента складається з першої літери або з першої й однієї з наступних літер латинської назви елемента; перша літера завжди велика, друга – мала. Наприклад, латинська назва гідрогену Hydrogenium, позначення – Н, оксигену – Oxygenium – О, алюмінію – Aluminium – Аl, феруму – Ferrum – Fe, цинку – Zincum
Складні речовини зображують за допомогою хімічних формул. Наприклад, формула H2SO4 показує, що це сульфатна кислота; 1 моль її утворений з 2 моль атомів гідрогену, 1 моль атомів сульфуру і 4 моль атомів оксигену.
Формулами позначаються також молекули простих речовин, якщо відомо, зі скількох атомів складається молекула. Наприклад, Н2, О2, F2. Проте якщо проста речовина має атомну чи металічну структуру або атомний склад молекули невідомий, то його зображують хімічним символом елемента. Наприклад, Не, Аl, С. Хімічну формулу речовини можна встановити за результатами аналізу її складу (див. § 1.12). Хімічні рівняння
Складаємо, наприклад, рівняння реакції взаємодії хлориду феруму(ІІІ) з гідроксидом натрію. Спочатку запишемо схему цієї реакції, тобто формули вихідних і кінцевих речовин реакції, позначивши стрілкою її напрямок:
FeCl3 + NaOH -> Fe(OH)3 + NaCl.
Щоб прирівняти число атомів феруму, натрію, хлору, оксигену і гідрогену в лівій і правій частинах рівняння, слід перед формулами NaCl і NaOH поставити коефіцієнти 3:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl.
У цьому рівнянні число атомів кожного елемента в лівій частині дорівнює числу таких самих атомів у правій частині. Це означає, що рівняння задовольняє закон збереження маси речовини (див. § 1.9), отже, воно написане правильно. Коефіцієнти перед формулами речовин у рівняннях хімічних реакцій називаються стехіометричними коефіцієнтами.
Стехіометрія – розділ хімії, в якому розглядаються масові та об’ємні відношення між речовинами, що реагують. Стехіометричні кількості – це кількості речовин, які відповідають рівнянню реакції або формулі. Стехіометричні розрахунки – це розрахунки за хімічними формулами і рівняннями, а також виведення формул речовин і рівнянь реакцій.
Коефіцієнти в обох частинах хімічного рівняння можна збільшувати або зменшувати в однакове число разів. Так, якщо зрівнювати коефіцієнти, виходячи з одного моля гідроксиду натрію, то рівняння матиме вигляд:
У цьому випадку воно також буде правильним, оскільки дотримується закон збереження маси речовини. Коефіцієнт 1 звичайно опускають.
1 У деяких навчальних посібниках з хімії (особливо з органічної хімії) у рівняннях реакцій замість знака рівності користуються стрілкою.
Отже, підбір коефіцієнтів у хімічному рівнянні здійснюється шляхом простих міркувань після того, як записана схема реакції. Під час підбору коефіцієнтів для рівнянь окисновідновних реакцій зручно користуватися іншими методами (див. § 7.3).
За хімічними формулами і рівняннями виконують різні кількісні розрахунки в промисловому і сільськогосподарському виробництвах, а також у лабораторній практиці (див. § 1.12).
