Usporiadanie elektrónov na energetických obaloch alebo hladinách je zapísané pomocou elektronických vzorcov chemických prvkov. Elektronické vzorce alebo konfigurácie pomáhajú reprezentovať atómovú štruktúru prvku.
Atómová štruktúra
Atómy všetkých prvkov pozostávajú z kladne nabitého jadra a záporne nabitých elektrónov, ktoré sa nachádzajú okolo jadra.
Elektróny sú na rôznych energetických úrovniach. Čím ďalej je elektrón od jadra, tým má väčšiu energiu. Veľkosť energetickej hladiny je určená veľkosťou atómového orbitálu alebo orbitálneho oblaku. Toto je priestor, v ktorom sa elektrón pohybuje.
Ryža. 1. Všeobecná štruktúra atómu.
Orbitály môžu mať rôzne geometrické konfigurácie:
- s-orbitály- sférický;
- p-, d- a f-orbitály- činkový tvar, ležiaci v rôznych rovinách.
Prvá energetická hladina akéhokoľvek atómu vždy obsahuje s-orbitál s dvoma elektrónmi (výnimkou je vodík). Počnúc druhou úrovňou sú s- a p-orbitály na rovnakej úrovni.
Ryža. 2. s-, p-, d a f-orbitály.
Orbitály existujú bez ohľadu na prítomnosť elektrónov v nich a môžu byť zaplnené alebo prázdne.
Písanie vzorca
Elektronické konfigurácie atómov chemických prvkov sa zapisujú podľa nasledujúcich princípov:
- každá energetická hladina má zodpovedajúce sériové číslo označené arabskou číslicou;
- za číslom nasleduje písmeno označujúce orbitál;
- Nad písmenom je napísaný horný index zodpovedajúci počtu elektrónov v orbitále.
Príklady nahrávania:
- vápnik -
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ;
- kyslík -
1s 2 2s 2 2p 4 ;
- uhlík -
1s 2 2s 2 2p 2 .
Periodická tabuľka vám pomôže zapísať elektronický vzorec. Počet úrovní energie zodpovedá číslu periódy. Nabitie atómu a počet elektrónov udáva atómové číslo prvku. Číslo skupiny udáva, koľko valenčných elektrónov je vo vonkajšej úrovni.
Vezmime si ako príklad Na. Sodík je v prvej skupine, v tretej tretine, na čísle 11. To znamená, že atóm sodíka má kladne nabité jadro (obsahuje 11 protónov), okolo ktorého sa nachádza 11 elektrónov na troch energetických úrovniach. Vo vonkajšej úrovni je jeden elektrón.
Pripomeňme, že prvá energetická hladina obsahuje orbitál s s dvoma elektrónmi a druhá obsahuje orbitály s a p. Zostáva len vyplniť úrovne a získať úplný záznam:
11 Na) 2) 8) 1 alebo 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .
Pre pohodlie boli vytvorené špeciálne tabuľky elektronických vzorcov prvku. V dlhej periodickej tabuľke sú vzorce uvedené aj v každej bunke prvku.
Ryža. 3. Tabuľka elektronických vzorcov.
Pre stručnosť sú prvky, ktorých elektronický vzorec sa zhoduje so začiatkom vzorca prvku, písané v hranatých zátvorkách. Napríklad elektronický vzorec horčíka je 3s 2, neón je 1s 2 2s 2 2p 6. Preto je úplný vzorec horčíka 1s 2 2 2 2 2p 6 3s 2.
Priemerné hodnotenie: 4.6. Celkový počet získaných hodnotení: 269.
Poďme zistiť, ako vytvoriť elektronický vzorec chemického prvku. Táto otázka je dôležitá a relevantná, pretože dáva predstavu nielen o štruktúre, ale aj o očakávaných fyzikálnych a chemických vlastnostiach daného atómu.
Pravidlá zostavovania
Na zostavenie grafického a elektronického vzorca chemického prvku je potrebné poznať teóriu atómovej štruktúry. Na začiatok existujú dve hlavné zložky atómu: jadro a negatívne elektróny. Jadro obsahuje neutróny, ktoré nemajú náboj, ako aj protóny, ktoré majú kladný náboj.
Pri diskusii o tom, ako zostaviť a určiť elektronický vzorec chemického prvku, poznamenávame, že na nájdenie počtu protónov v jadre bude potrebný periodický systém Mendeleev.
Počet prvkov v poradí zodpovedá počtu protónov nachádzajúcich sa v jeho jadre. Číslo periódy, v ktorej sa atóm nachádza, charakterizuje počet energetických vrstiev, na ktorých sa nachádzajú elektróny.
Na určenie počtu neutrónov bez elektrického náboja je potrebné odpočítať ich sériové číslo (počet protónov) od relatívnej hmotnosti atómu prvku.
Inštrukcie
Aby ste pochopili, ako zostaviť elektronický vzorec chemického prvku, zvážte pravidlo na plnenie podúrovní negatívnymi časticami, ktoré sformuloval Klechkovský.
V závislosti od toho, koľko voľnej energie majú voľné orbitály, sa zostavuje séria, ktorá charakterizuje postupnosť úrovní plnenia elektrónmi.
Každý orbitál obsahuje iba dva elektróny, ktoré sú usporiadané v antiparalelných spinoch.
Na vyjadrenie štruktúry elektronických obalov sa používajú grafické vzorce. Ako vyzerajú elektrónové vzorce atómov chemických prvkov? Ako vytvoriť grafické možnosti? Tieto otázky sú zahrnuté v školskom kurze chémie, takže sa im budeme venovať podrobnejšie.
Existuje určitá matica (základ), ktorá sa používa pri zostavovaní grafických vzorcov. S-orbitál je charakterizovaný iba jedným kvantovým článkom, v ktorom sú dva elektróny umiestnené oproti sebe. Sú graficky označené šípkami. Pre p-orbitál sú znázornené tri bunky, z ktorých každá obsahuje tiež dva elektróny, orbitál d obsahuje desať elektrónov a orbitál f je naplnený štrnástimi elektrónmi.
Príklady zostavovania elektronických vzorcov
Pokračujme v rozhovore o tom, ako zostaviť elektronický vzorec chemického prvku. Napríklad musíte vytvoriť grafický a elektronický vzorec pre prvok mangán. Najprv určme polohu tohto prvku v periodickej tabuľke. Má atómové číslo 25, preto je v atóme 25 elektrónov. Mangán je prvok štvrtej periódy, a preto má štyri energetické úrovne.
Ako napísať elektronický vzorec chemického prvku? Zapíšeme si znak prvku, ako aj jeho poradové číslo. Pomocou Klechkovského pravidla rozdeľujeme elektróny medzi energetické úrovne a podúrovne. Umiestňujeme ich postupne na prvú, druhú a tretiu úroveň, pričom do každej bunky umiestnime dva elektróny.
Potom ich zhrnieme a získame 20 kusov. Tri úrovne sú úplne naplnené elektrónmi a na štvrtej zostáva iba päť elektrónov. Vzhľadom na to, že každý typ orbitálu má svoju vlastnú energetickú rezervu, rozdeľujeme zvyšné elektróny do podúrovní 4s a 3d. Výsledkom je, že hotový elektronický grafický vzorec pre atóm mangánu má nasledujúci tvar:
1s2 / 2s2, 2p6 / 3s2, 3p6 / 4s2, 3d3
Praktický význam
Pomocou elektrónových grafických vzorcov môžete jasne vidieť počet voľných (nespárovaných) elektrónov, ktoré určujú valenciu daného chemického prvku.
Ponúkame zovšeobecnený algoritmus akcií, pomocou ktorého môžete vytvárať elektrónové grafické vzorce pre ľubovoľné atómy nachádzajúce sa v periodickej tabuľke.
V prvom rade je potrebné určiť počet elektrónov pomocou periodickej tabuľky. Číslo periódy udáva počet úrovní energie.
Príslušnosť k určitej skupine je spojená s počtom elektrónov nachádzajúcich sa na vonkajšej energetickej úrovni. Úrovne sú rozdelené do podúrovní a vyplnené s prihliadnutím na Klechkovského pravidlo.
Záver
Aby bolo možné určiť valenčné možnosti akéhokoľvek chemického prvku nachádzajúceho sa v periodickej tabuľke, je potrebné zostaviť elektronický grafický vzorec jeho atómu. Algoritmus uvedený vyššie nám umožní vyrovnať sa s úlohou a určiť možné chemické a fyzikálne vlastnosti atómu.
Inštrukcie
Elektróny v atóme zaberajú prázdne orbitály v sekvencii nazývanej stupnica: 1s/2s, 2p/3s, 3p/4s, 3d, 4p/5s, 4d, 5p/6s, 4d, 5d, 6p/7s, 5f, 6d , 7p. Orbitál môže obsahovať dva elektróny s opačnými spinmi - smermi rotácie.
Štruktúra elektrónových obalov je vyjadrená pomocou grafických elektronických vzorcov. Na napísanie vzorca použite maticu. V jednej bunke môžu byť umiestnené jeden alebo dva elektróny s opačnými spinmi. Elektróny sú znázornené šípkami. Matica jasne ukazuje, že dva elektróny môžu byť umiestnené v orbitále s, 6 v orbitále p, 10 v orbitále d a -14 v orbitále f.
Zapíšte si sériové číslo a symbol prvku vedľa matice. V súlade s energetickou stupnicou vyplňte postupne úrovne 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s a zapíšte dva elektróny na bunku. Získate 2+2+6+2+6+2=20 elektrónov. Tieto úrovne sú úplne vyplnené.
Stále vám zostáva päť elektrónov a nevyplnená 3D úroveň. Usporiadajte elektróny v bunkách podúrovne d, začnite zľava. Umiestnite elektróny s rovnakými rotáciami do buniek, jeden po druhom. Ak sú všetky bunky naplnené, začnite zľava, pridajte druhý elektrón s opačným spinom. Mangán má päť d elektrónov, jeden v každej bunke.
Elektrónové grafické vzorce jasne ukazujú počet nepárových elektrónov, ktoré určujú valenciu.
Poznámka
Pamätajte, že chémia je veda o výnimkách. V atómoch vedľajších podskupín periodickej tabuľky dochádza k „úniku“ elektrónov. Napríklad v chróme s atómovým číslom 24 jeden z elektrónov z úrovne 4s ide do článku úrovne d. Podobný efekt sa vyskytuje v molybdéne, nióbu atď. Okrem toho existuje koncept excitovaného stavu atómu, keď sa spárované elektróny spárujú a prenesú na susedné orbitály. Preto pri zostavovaní elektronických grafických vzorcov pre prvky piateho a nasledujúcich období sekundárnej podskupiny skontrolujte referenčnú knihu.
Zdroje:
- ako napísať elektronický vzorec chemického prvku
Elektróny sú súčasťou atómov. A zložité látky sa zase skladajú z týchto atómov (atómy tvoria prvky) a zdieľajú medzi sebou elektróny. Oxidačný stav ukazuje, ktorý atóm si koľko elektrónov vzal a ktorý koľko rozdal. Tento indikátor je možný.
Budete potrebovať
- Školská učebnica chémie 8-9 od ľubovoľného autora, periodická tabuľka, tabuľka elektronegativity prvkov (vytlačené v školských učebniciach chémie).
Inštrukcie
Na začiatok je potrebné uviesť, že stupeň je pojem, ktorý preberá súvislosti, to znamená, že sa neponára do štruktúry. Ak je prvok vo voľnom stave, potom je to najjednoduchší prípad - vzniká jednoduchá látka, čo znamená, že jeho oxidačný stav je nulový. Napríklad vodík, kyslík, dusík, fluór atď.
V zložitých látkach je všetko iné: elektróny sú medzi atómami rozložené nerovnomerne a je to práve oxidačný stav, ktorý pomáha určiť počet odovzdaných alebo prijatých elektrónov. Oxidačný stav môže byť kladný alebo záporný. Keď sú pozitívne, elektróny sa odovzdávajú, keď sú negatívne, elektróny sú prijímané. Niektoré prvky si zachovávajú svoj oxidačný stav v rôznych zlúčeninách, ale mnohé sa v tejto vlastnosti nelíšia. Jedno dôležité pravidlo, ktoré si treba zapamätať, je, že súčet oxidačných stavov je vždy nula. Najjednoduchším príkladom je plyn CO: s vedomím, že oxidačný stav kyslíka je vo veľkej väčšine prípadov -2 a pomocou vyššie uvedeného pravidla, môžete vypočítať oxidačný stav pre C. V súčte s -2 nula dáva iba +2, čo znamená, že oxidačný stav uhlíka je +2. Skomplikujme problém a vezmime na výpočty plyn CO2: oxidačný stav kyslíka stále zostáva -2, ale v tomto prípade existujú dve molekuly. Preto (-2) * 2 = (-4). Číslo, ktoré dáva dohromady -4, dáva nulu, +4, to znamená, že v tomto plyne má oxidačný stav +4. Zložitejší príklad: H2SO4 - vodík má oxidačný stav +1, kyslík má -2. V tejto zlúčenine sú 2 molekuly vodíka a 4 molekuly kyslíka, t.j. poplatky budú +2 a -8. Aby ste získali celkovú nulu, musíte pridať 6 plusov. To znamená, že oxidačný stav síry je +6.
Keď je ťažké určiť, kde je v zlúčenine plus a kde mínus, je potrebná tabuľka elektronegativity (dá sa ľahko nájsť v učebnici všeobecnej chémie). Kovy majú často kladný oxidačný stav, zatiaľ čo nekovy majú často záporný oxidačný stav. Ale napríklad PI3 - oba prvky sú nekovy. Tabuľka ukazuje, že elektronegativita jódu je 2,6 a fosforu 2,2. Pri porovnaní sa ukazuje, že 2,6 je väčšie ako 2,2, to znamená, že elektróny sú priťahované k jódu (jód má negatívny oxidačný stav). Podľa uvedených jednoduchých príkladov môžete ľahko určiť oxidačný stav akéhokoľvek prvku v zlúčeninách.
Poznámka
Nie je potrebné zamieňať kovy a nekovy, potom sa bude ľahšie nájsť oxidačný stav a nebude sa zmiasť.
Atóm chemického prvku pozostáva z jadra a elektrónového obalu. Jadro je centrálna časť atómu, v ktorej je sústredená takmer všetka jeho hmota. Na rozdiel od elektrónového obalu má jadro kladný náboj.
Budete potrebovať
- Atómové číslo chemického prvku, Moseleyho zákon
Inštrukcie
Náboj jadra sa teda rovná počtu protónov. Na druhej strane, počet protónov v jadre sa rovná atómovému číslu. Napríklad atómové číslo vodíka je 1, to znamená, že jadro vodíka pozostáva z jedného protónu a má náboj +1. Atómové číslo sodíka je 11, náboj jeho jadra je +11.
Počas alfa rozpadu jadra sa jeho atómové číslo zníži o dva v dôsledku emisie alfa častice (atómového jadra). Počet protónov v jadre, ktoré prešlo alfa rozpadom, sa teda tiež zníži o dva.
Beta rozpad sa môže vyskytnúť v troch rôznych formách. Pri beta-mínus rozpade sa neutrón mení na protón emitovaním elektrónu a antineutrína. Potom sa jadrový náboj zvýši o jeden.
V prípade beta-plus rozpadu sa protón zmení na neutrón, pozitrón a nitrín a jadrový náboj sa zníži o jeden.
V prípade záchytu elektrónov sa jadrový náboj tiež zníži o jeden.
Jadrový náboj možno určiť aj z frekvencie spektrálnych čiar charakteristického žiarenia atómu. Podľa Moseleyho zákona: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, kde v je spektrálna frekvencia charakteristického žiarenia, R je Rydbergova konštanta, S je skríningová konštanta, n je hlavné kvantové číslo.
Teda Z = n*sqrt(v/r)+s.
Video k téme
Zdroje:
- ako sa mení jadrový náboj?
Pri tvorbe teoretických a praktických prác z matematiky, fyziky, chémie sa študent alebo školák stretáva s potrebou vkladať špeciálne znaky a zložité vzorce. Pomocou aplikácie Word z kancelárskeho balíka Microsoft môžete zadať elektronický vzorec akejkoľvek zložitosti.
Inštrukcie
Prejdite na kartu "Vložiť". Vpravo nájdite π a vedľa neho je nápis „Formula“. Kliknite na šípku. Zobrazí sa okno, v ktorom môžete vybrať vstavaný vzorec, napríklad vzorec kvadratickej rovnice.
Kliknite na šípku a na hornom paneli sa objavia rôzne symboly, ktoré môžete potrebovať pri písaní tohto konkrétneho vzorca. Keď ho zmeníte tak, ako potrebujete, môžete ho uložiť. Odteraz sa bude zobrazovať v zozname vstavaných vzorcov.
Ak potrebujete preniesť vzorec, ktorý musíte neskôr umiestniť na stránku, kliknite pravým tlačidlom myši na aktívne pole s ním a vyberte nie profesionálnu, ale lineárnu metódu. Rovnaká kvadratická rovnica v tomto prípade bude mať najmä tvar: x=(-b±√(b^2-4ac))/2a.
Ďalšou možnosťou na písanie elektronického vzorca vo Worde je pomocou konštruktora. Súčasne podržte klávesy Alt a =. Okamžite budete mať pole na písanie vzorca a v hornom paneli sa otvorí konštruktor. Tu môžete vybrať všetky znaky, ktoré môžu byť potrebné na napísanie rovnice a vyriešenie akéhokoľvek problému.
Niektoré symboly lineárnej notácie nemusia byť čitateľovi, ktorý nie je oboznámený s počítačovou symbolikou, jasné. V tomto prípade má zmysel uložiť najzložitejšie vzorce alebo rovnice v grafickej podobe. Ak to chcete urobiť, otvorte najjednoduchší grafický editor Paint: „Štart“ - „Programy“ - „Paint“. Potom priblížte dokument vzorca tak, aby vyplnil celú obrazovku. Je to potrebné, aby mal uložený obrázok najvyššie rozlíšenie. Stlačte PrtScr na klávesnici, prejdite na Maľovanie a stlačte Ctrl+V.
Odstráňte prebytok. V dôsledku toho získate vysoko kvalitný obraz s požadovaným vzorcom.
Video k téme
Za normálnych podmienok je atóm elektricky neutrálny. V tomto prípade je jadro atómu pozostávajúce z protónov a neutrónov kladné a elektróny nesú záporný náboj. Keď je nadbytok alebo nedostatok elektrónov, atóm sa zmení na ión.
Inštrukcie
Každý z nich má svoj vlastný jadrový náboj. Je to náboj, ktorý určuje číslo prvku v periodickej tabuľke. Takže jadro vodíka je +1, hélium je +2, lítium je +3, +4 atď. Ak je teda prvok známy, náboj jadra jeho atómu možno určiť z periodickej tabuľky.
Keďže atóm je za normálnych podmienok elektricky neutrálny, počet elektrónov zodpovedá náboju jadra atómu. Negatívny je kompenzovaný kladným nábojom jadra. Elektrostatické sily držia elektrónové oblaky blízko atómu, čo zaisťuje jeho stabilitu.
Pri vystavení určitým podmienkam môžu byť elektróny z atómu odstránené alebo k nemu môžu byť pridané ďalšie. Keď odstránite elektrón z atómu, atóm sa stane katiónom, kladne nabitým iónom. S nadmerným počtom elektrónov sa atóm stáva aniónom, záporne nabitým iónom.
Chemický vzorec je obrázok využívajúci symboly.
Znaky chemických prvkov
Chemický znak alebo symbol chemického prvku– ide o prvé alebo dve prvé písmená latinského názvu tohto prvku.
Napríklad: FerrumFe , Cuprum –Cu , OxygeniumO atď.
Tabuľka 1: Informácie poskytnuté chemickým symbolom
| Inteligencia | Na príklade Cl |
| Názov položky | Chlór |
| Nekovové, halogénové | |
| Jeden prvok | 1 atóm chlóru |
| (Ar) tohto prvku | Ar(Cl) = 35,5 |
| Absolútna atómová hmotnosť chemického prvku
m = Ar 1,66 10 -24 g = Ar 1,66 10 -27 kg |
M (Cl) = 35,5 1,66 10-24 = 58,9 10-24 g |
Názov chemického symbolu sa vo väčšine prípadov číta ako názov chemického prvku. Napríklad, K – draslík, Ca – vápnik, Mg – horčík, Mn – mangán.
Prípady, keď sa názov chemického symbolu číta inak, sú uvedené v tabuľke 2:
| Názov chemického prvku | Chemický znak | Názov chemického symbolu
(výslovnosť) |
| Dusík | N | En |
| Vodík | H | Ash |
| Železo | Fe | Ferrum |
| Zlato | Au | Aurum |
| Kyslík | O | O |
| Silikón | Si | kremík |
| Meď | Cu | Cuprum |
| Cín | Sn | Stanum |
| Merkúr | Hg | Hydrargium |
| Viesť | Pb | Plumbum |
| Síra | S | Es |
| Strieborná | Ag | Argentum |
| Uhlík | C | Tse |
| Fosfor | P | Pe |
Chemické vzorce jednoduchých látok
Chemické vzorce väčšiny jednoduchých látok (všetky kovy a mnohé nekovy) sú znakmi zodpovedajúcich chemických prvkov.
Takže železná látka A chemický prvok železo sú označené rovnako - Fe .
Ak má molekulárnu štruktúru (existuje vo forme , potom jeho vzorec je chemická značka prvku s index vpravo dole indikuje počet atómov v molekule: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, P 4, S 8.
Tabuľka 3: Informácie poskytnuté chemickým znakom
| Inteligencia | Použitie C ako príklad |
| Názov látky | Uhlík (diamant, grafit, grafén, karbín) |
| Príslušnosť prvku k danej triede chemických prvkov | Nekovové |
| Jeden atóm prvku | 1 atóm uhlíka |
| Relatívna atómová hmotnosť (Ar) prvok, ktorý tvorí látku | Ar(C) = 12 |
| Absolútna atómová hmotnosť | M(C) = 12 1,66 10-24 = 19,93 10-24 g |
| Jedna látka | 1 mol uhlíka, t.j. 6.02 10 23 atómov uhlíka |
| M(C) = Ar(C) = 12 g/mol |
Chemické vzorce zložitých látok
Vzorec komplexnej látky sa pripraví zapísaním znakov chemických prvkov, z ktorých sa látka skladá, s uvedením počtu atómov každého prvku v molekule. V tomto prípade sa spravidla píšu chemické prvky v poradí zvyšovania elektronegativity v súlade s nasledujúcimi praktickými sériami:
Me, Si, B, Te, H, P, As, I, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F
Napríklad, H2O , CaSO4 , Al203 , CS 2 , OF 2 , NaH.
Výnimky sú:
- niektoré zlúčeniny dusíka s vodíkom (napr. amoniak NH 3 , hydrazín N 2H 4 );
- soli organických kyselín (napr. mravčan sodný HCOONa , octan vápenatý (CH 3prevádzkový riaditeľ) 2Ca) ;
- uhľovodíky ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).
Chemické vzorce látok existujúcich vo forme diméry (NIE 2 , P2O 3 , P2O5 soli jednomocnej ortuti, napríklad: HgCl , HgNO3 atď.), napísaný vo formulári N 2 O4,P 4 O6,P 4 O 10Hg 2 Cl2,Hg 2 ( NIE 3) 2.
Počet atómov chemického prvku v molekule a komplexného iónu je určený na základe konceptu valencia alebo oxidačné stavy a je zaznamenaný index vpravo dole zo znamienka každého prvku (index 1 je vynechaný). V tomto prípade vychádzajú z pravidla:
algebraický súčet oxidačných stavov všetkých atómov v molekule sa musí rovnať nule (molekuly sú elektricky neutrálne) a v komplexnom ióne - náboj iónu.
Napríklad:
2Al3+ +3SO42- =Al2(S04) 3
Používa sa rovnaké pravidlo pri určovaní oxidačného stavu chemického prvku pomocou vzorca látky alebo komplexu. Zvyčajne ide o prvok, ktorý má niekoľko oxidačných stavov. Oxidačné stavy zostávajúcich prvkov tvoriacich molekulu alebo ión musia byť známe.
Náboj komplexného iónu je algebraickým súčtom oxidačných stavov všetkých atómov, ktoré tvoria ión. Preto pri určovaní oxidačného stavu chemického prvku v komplexnom ióne je samotný ión umiestnený v zátvorkách a jeho náboj je vyňatý zo zátvoriek.
Pri zostavovaní vzorcov pre valenciu látka je reprezentovaná ako zlúčenina pozostávajúca z dvoch častíc rôznych typov, ktorých valencie sú známe. Ďalej používajú pravidlo:
v molekule sa súčin valencie počtom častíc jedného typu musí rovnať súčinu valencie počtom častíc iného typu.
Napríklad:
Číslo pred vzorcom v reakčnej rovnici sa nazýva koeficient. Ukazuje buď počet molekúl, alebo počet mólov látky.
Koeficient pred chemickou značkou, označuje počet atómov daného chemického prvku a v prípade, že znakom je vzorec jednoduchej látky, koeficient udáva buď počet atómov, alebo počet mólov tejto látky.
Napríklad:
- 3 Fe- tri atómy železa, 3 móly atómov železa,
- 2 H- dva atómy vodíka, 2 móly atómov vodíka,
- H 2– jedna molekula vodíka, 1 mol vodíka.
Chemické vzorce mnohých látok boli určené experimentálne, preto sa nazývajú "empirický".
Tabuľka 4: Informácie podľa chemického vzorca komplexnej látky
| Inteligencia | Napríklad C aCO3 |
| Názov látky | Uhličitan vápenatý |
| Príslušnosť prvku k určitej triede látok | Stredná (normálna) soľ |
| Jedna molekula látky | 1 molekula uhličitanu vápenatého |
| Jeden mol látky | 6.02 10 23 molekuly CaC03 |
| Relatívna molekulová hmotnosť látky (Mr) | Мr (CaCO3) = Ar (Ca) + Ar (C) + 3Ar (O) = 100 |
| Molová hmotnosť látky (M) | M (CaC03) = 100 g/mol |
| Absolútna molekulová hmotnosť látky (m) | M (CaCO3) = Mr (CaCO3) 1,66 10 -24 g = 1,66 10 -22 g |
| Kvalitatívne zloženie (aké chemické prvky tvoria látku) | vápnik, uhlík, kyslík |
| Kvantitatívne zloženie látky: | |
| Počet atómov každého prvku v jednej molekule látky: | molekula uhličitanu vápenatého sa skladá z 1 atóm vápnik, 1 atóm uhlík a 3 atómy kyslík. |
| Počet mólov každého prvku v 1 móle látky: | V 1 mole CaCO3(6,02 · 10 23 molekúl) obsiahnutých 1 mol(6,02 · 1023 atómov) vápnik, 1 mol(6,02 10 23 atómov) uhlíka a 3 mol(3 6,02 10 23 atómov) chemického prvku kyslík) |
| Hmotnostné zloženie látky: | |
| Hmotnosť každého prvku na 1 mol látky: | 1 mol uhličitanu vápenatého (100 g) obsahuje nasledujúce chemické prvky: 40 g vápnika, 12 g uhlíka, 48 g kyslíka. |
| Hmotnostné podiely chemických prvkov v látke (zloženie látky v hmotnostných percentách):
|
Hmotnostné zloženie uhličitanu vápenatého:
W (Ca) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaC03) = (1,40)/100= 0,4 (40 %) W (C) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaC03) = (1 12)/100 = 0,12 (12 %) W (O) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaC03) = (3 16)/100 = 0,48 (48 %) |
| Pre látku s iónovou štruktúrou (soľ, kyselina, zásada) vzorec látky poskytuje informácie o počte iónov každého typu v molekule, ich množstve a hmotnosti iónov na 1 mol látky:
|
Molekula CaCO3 pozostáva z iónu Ca 2+ a ión CO 3 2-
1 mol ( 6.02 10 23 molekuly) CaCO3 obsahuje 1 mol Ca 2+ iónov A 1 mól iónov CO 3 2-; Obsahuje 1 mol (100 g) uhličitanu vápenatého 40 g iónov Ca 2+ A 60 g iónov CO 3 2- |
| Molárny objem látky za štandardných podmienok (len pre plyny) | |
Grafické vzorce
Ak chcete získať úplnejšie informácie o látke, použite grafické vzorce , ktoré naznačujú poradie spojenia atómov v molekule A valencia každého prvku.
Grafické vzorce látok pozostávajúcich z molekúl niekedy v tej či onej miere odrážajú štruktúru (štruktúru) týchto molekúl; v týchto prípadoch ich možno nazvať štrukturálne .
Ak chcete zostaviť grafický (štrukturálny) vzorec látky, musíte:
- Určte valenciu všetkých chemických prvkov, ktoré tvoria látku.
- Napíšte znamienka všetkých chemických prvkov, ktoré tvoria látku, každý v množstve, ktoré sa rovná počtu atómov daného prvku v molekule.
- Spojte znaky chemických prvkov s pomlčkami. Každá pomlčka označuje pár, ktorý komunikuje medzi chemickými prvkami, a preto patrí obom prvkom rovnako.
- Počet čiar okolo znamienka chemického prvku musí zodpovedať mocnosti tohto chemického prvku.
- Pri formulovaní kyselín obsahujúcich kyslík a ich solí sú atómy vodíka a atómy kovov viazané na kyselinotvorný prvok cez atóm kyslíka.
- Atómy kyslíka sa navzájom spájajú iba pri formulovaní peroxidov.
Príklady grafických vzorcov:
Cheat sheet so vzorcami z fyziky pre jednotnú štátnu skúšku
a ďalšie (môže byť potrebné pre ročníky 7, 8, 9, 10 a 11).
Najprv obrázok, ktorý sa dá vytlačiť v kompaktnej forme.
Mechanika
- Tlak P=F/S
- Hustota ρ=m/V
- Tlak v hĺbke kvapaliny P=ρ∙g∙h
- Gravitácia Ft = mg
- 5. Archimedova sila Fa=ρ f ∙g∙Vt
- Pohybová rovnica pre rovnomerne zrýchlený pohyb
X = X 0 + υ 0 ∙t+(a∙t 2)/2 S=( υ 2 -υ 0 2) /2a S=( υ +υ 0) ∙t /2
- Rýchlostná rovnica pre rovnomerne zrýchlený pohyb υ =υ 0 + a∙t
- Zrýchlenie a=( υ -υ 0)/t
- Kruhová rýchlosť υ = 2πR/T
- Dostredivé zrýchlenie a= υ 2/R
- Vzťah medzi periódou a frekvenciou ν=1/T=ω/2π
- Newtonov II zákon F=ma
- Hookov zákon Fy=-kx
- Zákon gravitácie F=G∙M∙m/R 2
- Hmotnosť telesa pohybujúceho sa zrýchlením a P=m(g+a)
- Hmotnosť telesa pohybujúceho sa zrýchlením а↓ Р=m(g-a)
- Trecia sila Ftr=µN
- Hybnosť tela p=m υ
- Impulz sily Ft=∆p
- Moment sily M=F∙ℓ
- Potenciálna energia telesa zdvihnutého nad zemou Ep=mgh
- Potenciálna energia elasticky deformovaného telesa Ep=kx 2 /2
- Kinetická energia tela Ek=m υ 2 /2
- Práca A=F∙S∙cosα
- Výkon N=A/t=F∙ υ
- Účinnosť η=Ap/Az
- Perióda oscilácie matematického kyvadla T=2π√ℓ/g
- Doba kmitania pružinového kyvadla T=2 π √m/k
- Rovnica harmonických kmitov Х=Хmax∙cos ωt
- Vzťah medzi vlnovou dĺžkou, jej rýchlosťou a periódou λ= υ T
Molekulárna fyzika a termodynamika
- Látkové množstvo ν=N/Na
- Molová hmotnosť M=m/ν
- St. príbuzný. energia monoatomických molekúl plynu Ek=3/2∙kT
- Základná rovnica MKT P=nkT=1/3nm 0 υ 2
- Gay-Lussacov zákon (izobarický proces) V/T =konšt
- Karolov zákon (izochorický proces) P/T =konšt
- Relatívna vlhkosť φ=P/P 0 ∙100 %
- Int. energetický ideál. jednoatómový plyn U=3/2∙M/µ∙RT
- Plynová práca A=P∙ΔV
- Boyleov – Mariottov zákon (izotermický proces) PV=konšt
- Množstvo tepla počas ohrevu Q=Cm(T 2 -T 1)
- Množstvo tepla pri tavení Q=λm
- Množstvo tepla počas odparovania Q=Lm
- Množstvo tepla pri spaľovaní paliva Q=qm
- Stavová rovnica ideálneho plynu PV=m/M∙RT
- Prvý zákon termodynamiky ΔU=A+Q
- Účinnosť tepelných motorov η= (Q 1 - Q 2)/ Q 1
- Účinnosť je ideálna. motory (Carnotov cyklus) η= (T 1 - T 2)/ T 1
Elektrostatika a elektrodynamika - vzorce vo fyzike
- Coulombov zákon F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
- Intenzita elektrického poľa E=F/q
- Elektrické napätie pole bodového náboja E=k∙q/R 2
- Hustota povrchového náboja σ = q/S
- Elektrické napätie polia nekonečnej roviny E=2πkσ
- Dielektrická konštanta ε=Eo/E
- Potenciálna energia interakcie. náboje W= k∙q 1 q 2 /R
- Potenciál φ=W/q
- Potenciál bodového náboja φ=k∙q/R
- Napätie U=A/q
- Pre rovnomerné elektrické pole U=E∙d
- Elektrická kapacita C=q/U
- Elektrická kapacita plochého kondenzátora C=S∙ ε ∙ε 0/d
- Energia nabitého kondenzátora W=qU/2=q²/2С=CU²/2
- Prúdová sila I=q/t
- Odpor vodiča R=ρ∙ℓ/S
- Ohmov zákon pre časť obvodu I=U/R
- Zákony posledných. spojenia I 1 =I 2 =I, U 1 +U 2 =U, R 1 +R 2 =R
- Zákony paralelné. spoj. U1=U2=U, I1+I2=I, 1/R1+1/R2=1/R
- Výkon elektrického prúdu P=I∙U
- Joule-Lenzov zákon Q=I 2 Rt
- Ohmov zákon pre úplný obvod I=ε/(R+r)
- Skratový prúd (R=0) I=ε/r
- Vektor magnetickej indukcie B=Fmax/ℓ∙I
- Ampérový výkon Fa=IBℓsin α
- Lorentzova sila Fl=Bqυsin α
- Magnetický tok Ф=BSсos α Ф=LI
- Zákon elektromagnetickej indukcie Ei=ΔФ/Δt
- Indukčné emf v pohybujúcom sa vodiči Ei=Вℓ υ sinα
- Samoindukcia EMF Esi=-L∙ΔI/Δt
- Energia magnetického poľa cievky Wm=LI 2 /2
- Doba oscilácie č. obvod T=2π ∙√LC
- Indukčná reaktancia X L =ωL=2πLν
- Kapacita Xc=1/ωC
- Efektívna hodnota prúdu Id=Imax/√2,
- Hodnota efektívneho napätia Uд=Umax/√2
- Impedancia Z=√(Xc-X L) 2 +R 2
Optika
- Zákon lomu svetla n 21 =n 2 /n 1 = υ 1 / υ 2
- Index lomu n 21 = sin α/sin γ
- Vzorec pre tenké šošovky 1/F=1/d + 1/f
- Optická sila objektívu D=1/F
- maximálne rušenie: Δd=kλ,
- min rušenie: Δd=(2k+1)λ/2
- Diferenciálna mriežka d∙sin φ=k λ
Kvantová fyzika
- Einsteinov vzorec pre fotoelektrický jav hν=Aout+Ek, Ek=U z e
- Červený okraj fotoelektrického javu ν k = Aout/h
- Hybnosť fotónu P=mc=h/ λ=E/s
Fyzika atómového jadra
- Zákon rádioaktívneho rozpadu N=N 0 ∙2 - t / T
- Väzbová energia atómových jadier