Хімія. Повторне видання. 7 клас. Ярошенко

§ 10. Хімічна формула як спосіб запису складу речовини

Варто пригадати, щоб нове пізнати

• Атоми й молекули — структурні частинки багатьох речовин.

• Символи хімічних елементів — абетка «хімічної» мови.

Назви хімічні елементи в наведених записах: H₂S, КСl, NO₂, Fe.

Звісно, не вивчивши букв і не навчившись складати слова, неможливо ні писати, ні читати. «Словами» у хімічній мові є хімічні формули речовин.

ЩО РОЗУМІЮТЬ ПІД ХІМІЧНОЮ ФОРМУЛОЮ РЕЧОВИНИ. Будь-яка речовина складається з властивих їй структурних частинок. Зокрема, з молекул складаються відомі тобі вода, кисень, цукор (сахароза).

Склад молекули можна описати вербально/словесно й за допомогою хімічної формули речовини. Ознайомся з прикладами словесного опису складу молекул речовин (лівий стовпчик таблиці 15) та їх хімічною формулою (правий стовпчик).

Таблиця 15

Склад речовини, описаний вербально/словесно	Склад речовини, описаний хімічною формулою
Молекула кисню складається з двох атомів Оксигену	О₂
Молекула води складається з двох атомів Гідрогену й одного атома Оксигену	н₂O
Молекула вуглекислого газу складається з одного атома Карбону й двох атомів Оксигену	СО₂
Молекула сахарози складається з дванадцяти атомів Карбону, двадцяти двох атомів Гідрогену й одинадцяти атомів Оксигену	С₁₂Н₂₂O₁₁

Наведені у правому стовпчику таблиці записи О₂, Н₂О, СО₂, С₁₂Н₂₂О₁₁ — це хімічні формули кисню, води, вуглекислого газу, сахарози.

Нині відомо понад 100 млн речовин, і кожна з них має хімічну формулу.

У хімічній формулі записують символи всіх хімічних елементів, що містяться в складі структурної частинки речовини. Кількість атомів кожного елемента позначають індексом — так називають арабські цифри, що записані нижче лінії рядка після символу хімічного елемента. Якщо молекула містить лише один атом хімічного елемента, індекс «1» не пишуть.

У популярному в світі газованому напої «Кока-кола» міститься ортофосфатна кислота. Хімічна формула цієї речовини Н₃РО₄(читається: аш-три-пе-о-чотири). Склад молекули ортофосфатної кислоти схематично проілюстровано малюнком 27.

Мал. 27. Хімічна формула ортофосфатної кислоти відображає склад її молекули

Не всі речовини утворені з молекул. Так, структурними частинками заліза, алюмінію, вуглецю є атоми. Хімічну формулу таких речовин записують за допомогою хімічного елемента — Fe, Al, С відповідно.

Багато речовин не мають молекулярної чи атомної будови, але їхній склад також передають записом хімічної формули. Прикладом таких речовин є добре відома тобі кухонна сіль (за сучасною хімічною номенклатурою вона має назву натрій хлорид) NaCl. Її хімічна формула відображає співвідношення кількостей структурних частинок цієї речовини — йонів Натрію і Хлору (про йони ти дізнаєшся в наступних класах). Воно дорівнює 1:1.

• Хімічна формула — це умовний запис складу речовини за допомогою символів хімічних елементів та індексів.

Завдання 1. Поясни, що необхідно знати, аби записати хімічну формулу.

ПРАВИЛА ВИМОВИ ХІМІЧНИХ ФОРМУЛ. Недостатньо вміти записувати хімічні формули. Їх треба вміти читати і промовляти.

Правила вимови хімічних формул:

1. Виголошують назви хімічних елементів у послідовності запису їхніх символів у хімічній формулі.

2. Після назви кожного елемента називають індекс, якщо він є. Індекс один не виголошується.

Приклади:

Ag₂SO₄ — аргентум-два-ес-о-чотири;

FeCl₃ — ферум-хлор-три;

К₂СО₃ — калій-два-це-о-три.

Вичаючи хімію, ти маєш уміти за вимовою (так би мовити з голосу) записувати хімічні формули речовин. Розглянемо, як записати формулу речовини, що вимовляється «ферум-два-о-три».

Крок 1. Пишуть символ Феруму — Fe.

Крок 2. Після символу Fe пишуть індекс — Fe₂.

Крок 3. Дописують символ Оксигену та його індекс — О₃.

Хімічна формула — Fe₂O₃.

Для досягнення успіху у вивченні хімії важливо знати назви і символи хімічних елементів, вміти їх правильно вимовляти й записувати.

ХІМІЧНІ ФОРМУЛИ І ЯКІСНИЙ ТА КІЛЬКІСНИЙ СКЛАД РЕЧОВИН. За хімічною формулою легко характеризувати якісний та кількісний склад речовини. Якісний склад вказує на хімічні елементи, якими утворена речовина. Кількісний склад вказує на кількість атомів (йонів) у складі молекули чи іншої структурної частинки речовини.

Приклад. Хімічна формула глюкози С₆Н₁₂О₆. Речовина утворена атомами Карбону, Гідрогену, Оксигену. Це її якісний склад. Кількісний склад глюкози такий: шість атомів Карбону, дванадцять атомів Гідрогену, шість атомів Оксигену.

Завдання 1. Прочитайте вголос хімічні формули: КРО₃, Сl₂О₇_, NaOH, NaHCO₃.

Завдання 2. Напишіть формули, які вимовляють: «ен-два-о-п’ять», «натрій-два-силіцій-о-три».

Завдання 3. Схарактеризуйте якісний і кількісний склад гліцеролу за його формулою С₃Н₈О₃.

СКЛАДНІ РЕЧОВИНИ. Речовини, що утворені різними хімічними елементами, називають складними речовинами.

Завдання 2. Запиши у зошиті формули складних речовин, про які йшлося в тексті цього параграфа.

ХІМІЧНА СКАРБНИЦЯ

У води і гідроген пероксиду (речовини, більш відомої у повсякденні як перекис водню) однаковий якісний склад — молекули обох речовин утворені з атомів Гідрогену та Оксигену. Але вони різняться за кількісним складом, про що свідчать їхні хімічні формули — Н₂О (вода) й Н₂О₂ (гідроген пероксид). Напевно, тобі доводилося безболісно знезаражувати ранки за допомогою гідроген пероксиду. У води така властивість відсутня.

Завдання. Поміркуй і спробуй пояснити причину відмінності властивостей води й гідроген пероксиду.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви одну речовину, формула якої складається з двох атомів одного хімічного елемента, дві складні речовини, три речовини, до складу яких входить Оксиген.

2. Поясни на конкретному прикладі, яку інформацію про склад речовини відображає хімічна формула.

3. Склади формули:

етанової кислоти (з неї виготовляють оцет), молекула якої утворена двома атомами Карбону, чотирма атомами Гідрогену і двома атомами Оксигену;
метану (основна речовина у складі природного газу), молекула якого утворена одним атомом Карбону і чотирма атомами Гідрогену;
озону (озоновий шар захищає Землю від шкідливого сонячного випромінювання), молекула якого утворена трьома атомами Оксигену.

Укажи серед них складні речовини.

4. Прочитай уголос хімічні формули: SO₃, C₆H₅NO₂, С₄Н₁₀, охарактеризуй якісний і кількісний склад речовин.

5. Знайди і виправ помилки: а) хімічну формулу KNO₃ читають: «кальцій-ен-оксиген-три»; б) у хімічній формулі Mg₃N₂ — три атоми Нітрогену; в) у хімічній формулі Na₂SO₃ біля Оксигену записано індекс два.

6. Накресли і заповни в зошиті таблицю 16 інформацією, якої не вистачає.

Таблиця 16

*Хімічна формула*	*Якісний склад*	*Кількісний склад*	*Вимова*
HClO₄
		1 атом Гідрогену 1 атом Нітрогену 3 атоми Оксигену
			Аш-два-це-о-три
Р₂O₅

7. Як ти вважаєш, чи вивчали хімію юні чаклуни і чаклунки у Гоґвортсі, вигаданій школі чарівництва із серії романів англійської письменниці Джоан Роулінг «Гаррі Поттер»? Поясни свою думку.

Якщо ти ще не встиг/не встигла прочитати ці книжки, радимо скористатися серією, випущеною видавництвом «А-БА-БА-ГА-ЛА-МА-ГА».

До речі, художнє оформлення, виконане художником Владиславом Єрко, визнано одним із кращих у світі.