Формула вугілля в хімії
Вугілля - одна з аллотропних модифікацій хімічного елемента вуглецю.
Будова атома вуглецю наведено на рис. 1. Крім деревного вугілля, вуглець може існувати у вигляді простого речовини алмазу або графіту, що належать до гексагональної і кубічної системам, коксу, сажі, карбін, полікумулена графена, фуллерена, нанотрубок, нановолокон, Австралія і т.д.
Мал. 1. Будова атома вуглецю.
Хімічна формула вугілля
Хімічна формула вугілля - С. Вона показує, що в складі молекули цієї речовини знаходиться один атом вуглецю (Ar = 12 а.е.м.). За хімічною формулою можна обчислити молекулярну масу вугілля:
M (С) = Mr (С) × 1 моль = 12,0116 г / моль
Структурна (графічна) формула вугілля
Більш наочною є структурна (графічна) формула вугілля. Вона показує те, як пов'язані атоми між собою всередині молекули (рис. 2).
Мал. 2. Будова аллотропних модифікацій вуглецю: а) алмаза; б - графіту; в) - фуллерена.
Електронна формула
Електронна формула. показує розподіл електронів в атомі по енергетичних подуровням показана нижче:
6 З 1s 2 2s 2 2p 2
Вона також показує, що вуглець відноситься до елементів р-сімейства, а також число валентних електронів - на зовнішньому енергетичному рівні знаходиться 4 електрона (2s 2 2p 2).
Приклади розв'язання задач
Масова частка хлору в хлориде фосфору становить 77,5%. Визначте найпростішу формулу сполуки.
Масова частка елемента Х в молекулі складу НХ розраховується за такою формулою:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%
Обчислимо масову частку фосфору в з'єднанні:
ω (P) = 100% - ω (Cl) = 100% - 77,5% = 22,5%
Позначимо кількість моль елементів, що входять до складу з'єднання за «х» (фосфор) і «у» (хлор). Тоді, мольное ставлення буде виглядати наступним чином (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел):
x: y = ω (P) / Ar (P). ω (Cl) / Ar (Cl);
x: y = 22,5 / 31. 77,5 / 35,5;
x: y = 0,726. 2,183 = 1. 3
Значить формула сполуки фосфору з хлором матиме вигляд PCl3. Це хлорид фосфору (III).
Визначте найпростішу формулу сполуки калію з марганцем і киснем, якщо масова частка калію дорівнює 24,7%, марганцю 34,8%.
Масова частка елемента Х в молекулі складу НХ розраховується за такою формулою:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%
Обчислимо масову частку кисню в з'єднанні:
ω (P) = 100% - ω (K) - ω (Mn) = 100% - 24,7% - 34,8% = 40,5%
Позначимо кількість моль елементів, що входять до складу з'єднання за «х» (калій), «у» (марганець) і «z» (кисень). Тоді, мольное ставлення буде виглядати наступним чином (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел):
x: y: z = ω (K) / Ar (K). ω (Mn) / Ar (Mn). ω (O) / Ar (O);
x: y: z = 24,7 / 39. 34,8 / 55. 40,5 / 16;
x: y: z = 0,63: 0,63: 2,53 = 1. 1: 4
Значить формула сполуки калію, марганцю і кисню матиме вигляд KMnO4. Це перманганат калію.