Главная » Разное » Как научиться писать формулы по химии

Как научиться писать формулы по химии


Урок 12. Составление уравнений химических реакций – HIMI4KA

В уроке 12 «Составление уравнений химических реакций» из курса «Химия для чайников» мы научимся составлять уравнения химических реакций и правильно расставлять в них коэффициенты.

Составлять химические уравнения и производить расчеты по ним нужно, опираясь на закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Рассмотрим, как можно составить химическое уравнение, на примере реакции меди с кислородом.

Слева запишем названия исходных веществ, справа — продуктов реакции. Если веществ два и более, соединяем их знаком «+». Между левой и правой частями пока поставим стрелку:

медь + кислород → соединение меди с кислородом.

Подобное выражение называют схемой химической реакции. Запишем эту схему при помощи химических формул:

Число атомов кислорода в левой части схемы равно двум, а в правой — одному. Так как при химических реакциях атомы не исчезают, а происходит только их перегруппировка, то число атомов каждого элемента до реакции и после реакции должно быть одинаковым. Чтобы уравнять число атомов кислорода в левой и правой частях схемы, перед формулой CuO ставим коэффициент 2:

Теперь число атомов меди после реакции (в правой части схемы) равно двум, а до реакции (в левой части схемы) — только одному, поэтому перед формулой меди Cu так же поставим коэффициент 2. В результате произведенных действий число атомов каждого вида в левой и правой частях схемы одинаково, что дает нам основание заменить стрелку на знак «=» (равно). Схема превратилась в уравнение химической реакции:

Это уравнение читается так: два купрум плюс о-два равно два купрум-о (рис. 60).

Рассмотрим еще один пример химической реакции между веществами СН4 (метан) и кислородом. Составим схему реакции, в которой слева запишем формулы метана и кислорода, а справа — формулы продуктов реакции — воды и соединения углерода с кислородом (углекислый газ):

Обратите внимание, что в левой части схемы число атомов углерода равно их числу в правой части. Поэтому уравнивать нужно числа атомов водорода и кислорода. Чтобы уравнять число атомов водорода, поставим перед формулой воды коэффициент 2:

Теперь число атомов водорода справа стало 2×2=4 и слева — также четыре. Далее посчитаем число атомов кислорода в правой части схемы: два атома кислорода в молекуле углекислого газа (1×2=2) и два атома кислорода в двух молекулах воды (2×1=2), суммарно 2+2=4. В левой части схемы кислорода только два атома в молекуле кислорода. Для того чтобы уравнять число атомов кислорода, поставим коэффициент 2 перед формулой кислорода:

В результате проведенных действий число атомов всех химических элементов до реакции равно их числу после реакции. Уравнение составлено. Читается оно так: це-аш-четыре плюс два о-два равно це-о-два плюс два аш-два-о (рис. 61).

Данный способ расстановки коэффициентов называют методом подбора.

В химии существуют и другие методы уравнивания чисел атомов элементов в левой и правой частях уравнений реакций, с которыми мы познакомимся позднее.

Краткие выводы урока:

Для составления уравнений химических реакций необходимо соблюдать следующий порядок действий.

  1. Установить состав исходных веществ и продуктов реакции.
  2. Записать формулы исходных веществ слева, продуктов реакции — справа.
  3. Между левой и правой частями уравнения сначала поставить стрелку.
  4. Расставить коэффициенты, т. е. уравнять числа атомов каждого химического элемента до и после реакции.
  5. Связать левую и правую части уравнения знаком «=» (равно).

Надеюсь урок 12 «Составление уравнений химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.

Узнайте, как изучать химию

Химия - один из тех уроков, которые вы любите или боитесь. В средней школе химия обычно не является обязательным предметом - это факультатив. Однако наиболее уважаемые колледжи требуют, чтобы все студенты бакалавриата прошли хотя бы один курс химии в качестве предварительного условия для получения диплома. Если вы планируете сделать карьеру в медицине, инженерии или в области естественных наук, вам, вероятно, потребуется пройти хотя бы один курс химии перед выпуском.Химия - сложный предмет для большинства людей, но это не обязательно. Причина номер один, по которой люди борются с химией, заключается в том, что они не подходят к ней правильным образом. Ниже мы рассмотрим проверенные стратегии и методы, которые, в случае их применения, улучшат вашу способность изучать химию.

Прочтите и изучите материалы перед переходом в класс

В традиционной модели обучения студенты приходят в класс, инструктор представляет материал, разъясняет соответствующие концепции, назначает дополнительные чтения и задания и заканчивает урок.Затем ожидается, что учащиеся пойдут домой, просмотрят свои классные заметки, попытаются выполнить назначенные чтения и задания, фактически узнают, чему учили в классе (что не всегда случается), придут в класс на следующей неделе с любыми вопросами, которые у них возникнут. предыдущей лекции, и будьте готовы двигаться дальше и исследовать новый материал и концепции. Проблема с этой моделью в том, что она неэффективна, особенно с предметами и материалом, которые сложно усвоить.

Лучший способ изучить химию - приходить на каждую лекцию, уже прочитав и изучив материал, который будет представлен в этот день.Этот метод обучения известен как «перевернутый класс», иногда его называют «перевернутый класс», и это растущая тенденция преподавания многих предметов в школах и колледжах по всей стране. Эта модель особенно эффективна для изучения (и преподавания) химии по нескольким причинам. Во-первых, он побуждает учеников прийти в класс, уже изучив материал, который будет представлен. Во-вторых, приходя в класс, уже знакомые с предметом, студенты могут следить за ними и понимать, что им преподают.Если студенты не поняли концепции в ходе своих занятий, они могут задавать вопросы во время соответствующей лекции. Наконец, учебное время более эффективно используется как инструмент обучения. Студенты уходят с каждой лекции с гораздо лучшим пониманием концепций курса и с меньшим количеством вопросов.

Изучение заданий по химии, чтения и материала перед каждым уроком - одна из самых эффективных стратегий изучения химии.

Ищите понимание

Как и в любой другой науке, в химии есть много новой информации, которую нужно выучить и запомнить.На самом деле, когда вы начнете изучать химию, вам будет представлено так много новой информации, что вы быстро увязнете, если вас поймают, пытаясь запомнить все детали. Сначала сосредоточьтесь на получении понимания фундаментальных концепций. Когда у вас появится хорошее понимание основ, вы можете потратить время на запоминание деталей. Кроме того, когда вы овладеете основами химии и поймете концепции, вам будет намного легче запоминать все остальное.

Помните, запоминание никогда не должно заменять понимание.Сначала постарайтесь понять.

Делайте хорошие заметки

Регулярно посещать занятия и уделять внимание - это важно, но этого недостаточно. Изучая химию, необходимо делать подробные, внятные записи, которые помогут вам лучше понять обсуждаемые концепции. Запись имеет особое значение при изучении химии по следующим причинам.

  • Заметки также заставляют вас записывать вещи. Формулы и уравнения, с которыми вы познакомитесь при изучении химии, будет намного легче запомнить и понять после того, как вы их запишете.
  • Хорошие заметки, а затем их просмотр поможет вам определить, что вы делаете, а что не понимаете.
  • Убедитесь, что ваши записи организованы. Составление систематизированных заметок поможет вам эффективно просматривать лекции и подготовиться к экзаменам.
  • Ведение записей позволит вам участвовать в учебных группах. Чем лучше ваши записи, тем лучше вы сможете участвовать и вносить свой вклад в свою учебную группу.

Делая заметки, не сосредотачивайтесь только на том, что ваш инструктор пишет на доске.Слушайте и запишите все ключевые словесные тезисы и концепции, обсуждавшиеся во время лекции.

После каждой лекции уделите несколько минут тому, чтобы просмотреть свои записи. Убедитесь, что вы понимаете все концепции, затронутые в лекции. Используйте свой учебник, чтобы улучшить свои записи и понимание ключевых понятий.

Ежедневная практика

Ключ к изучению химии - это практика. Выполнение практических задач, решение уравнений, рабочих формул и т. Д.должно быть основной чертой вашей повседневной учебной программы. Правильно, ежедневных занятий . Вы должны каждый день уделять немного времени (1 час) изучению химии, если вы хотите выучить ее и оставаться на вершине своей игры. Проверьте свое понимание и знание химии, просмотрев и проработав практические задачи, найденные в образцах химических тестов, а также проблемы, обнаруженные в предыдущих химических тестах (если вы можете их получить).

При работе с химическими задачами не смотрите на ключ ответа, если (1) вы не смогли выработать ответ или (2) полностью запутались.Прежде чем посмотреть на ответ, попросите помощи в понимании того, как решить проблему, у напарника по учебе, помощника учителя или вашего инструктора. Перечитайте свой учебник, чтобы получить понимание и разъяснения.

Если вы определились с проблемой, поработайте над ней снова на бумаге, пока не сможете исправить ее. Убедитесь, что вы понимаете каждый шаг проблемы и почему это необходимо. Как только вы сможете выяснить проблему, найдите другую проблему того же типа и решите ее. Продолжайте делать это до тех пор, пока вы полностью не поймете изучаемую концепцию.

Воспользуйтесь преимуществами лабораторного времени

Когда дело доходит до понимания и изучения химии, ничто не может заменить практический опыт, и нет лучшего способа получить этот опыт, чем посещение химических лабораторий. Используйте любую представленную возможность для работы в лаборатории. Работа над проблемами химии и проведение химических экспериментов в практической среде укрепит ваше понимание и знание химии.

Используйте карточки

В карточках нет ничего нового, но они работают.Они особенно полезны для изучения химии. Химия полна научных символов, формул и словаря, которые необходимо запоминать и правильно интерпретировать. Карточки идеально подходят для систематизации и изучения химических символов, формул и словаря, включая периодическую таблицу элементов. После того, как вы создадите организованный набор карточек, вы обнаружите, что запоминание будет проще.

Используйте исследовательские комиссии

Использование хорошо организованной учебной группы - отличный способ изучить любой сложный предмет, включая химию.Учебные группы позволяют студентам-химикам делиться друг с другом своими мыслями, обмениваться идеями, объяснять друг другу сложные концепции, преподавать то, что они узнали, делиться заметками, готовиться к экзаменам и покрывать больше материала. Ниже приведены советы по формированию эффективных учебных групп.

  • Держите группы от 3 до 6 человек.
  • Все члены должны приходить подготовленными к групповым занятиям.
  • Включите участников, преданных своему личному успеху, а также успеху других членов группы.
  • Запланируйте групповые занятия каждую неделю в одно и то же время и в одном месте.
  • Продолжайте учебные занятия от 2 до 3 часов.
  • Держите учебные занятия целенаправленными. Не позволяйте им превращаться в светское мероприятие.
  • Учитесь в группе в обстановке, свободной от отвлекающих факторов.

Разбивайте большие задачи на более мелкие

Изучая химию, разбейте материал на более мелкие части, которые вы сможете освоить. Хотя иногда это может показаться медленным и утомительным, на самом деле это поможет вам изучить то, что вы изучаете.Освоив одну концепцию, переходите к следующей. Вы будете удивлены, обнаружив, что после того, как вы действительно хорошо поймете несколько более мелких концепций, вам станет намного легче изучать и усваивать более крупные концепции.

Сосредоточьтесь на своей работе, а не на своей оценке

Изучение химии требует полной концентрации. Постоянное внимание к своей оценке отвлекает от изучения химии. Если вы сосредоточитесь на изучении химии, ваша оценка последует за этим. Нет никаких ярлыков.В конце концов, важно то, что вы узнаете. А если выучите химию, вы получите хорошую оценку.

Прыжок обеими ногами

Как и в случае с другими сложными предметами, включая биологию, прыжки на обеих ногах - ключ к успеху в изучении химии. Частичные усилия никуда не годятся. Решил теперь, что ты добьешься успеха в химии и что ты собираешься выложиться на полную.

Ниже приведены ссылки на другие ресурсы по изучению навыков, которые мы рекомендуем студентам-химикам.

.

Химические формулы - оборотная сторона, онлайн-редактор LaTeX

Существует несколько пакетов LaTeX для создания химических формул: chemfig, ochem, streetex и xymtex. Наиболее интуитивно понятным, вероятно, является пакет chemfig . В этой статье объясняется, как использовать пакет chemfig для создания химических формул в LaTeX.

Введение

Рисование молекулы состоит в основном из соединения групп атомов линиями. Простые линейные формулы можно легко нарисовать с помощью chemfig , давайте посмотрим: 

 \ documentclass {article} \ usepackage [utf8] {inputenc} \ usepackage [английский] {babel} \ usepackage {chemfig} \ section {Введение} Написать химические формулы с помощью chemfig несложно.\ chemfig {O = H} \ конец {документ}

Пакет импортируется с помощью \ usepackage {chemfig} в преамбуле. Команда \ chemfig {O = H} рисует молекулу. Символ = определяет тип облигации. См. Справочное руководство для получения списка типов облигаций.

Откройте пример пакета chemfig на Overleaf

Уголки

Есть несколько способов определить углы для установления связей между молекулами.

 Для определения химических формул вы можете использовать единицы измерения углов. \ chemfig {A- [1] B- [7] C} Абсолютные углы \ chemfig {A - [: 50] B - [: - 25] C} Относительные углы \ chemfig {A - [:: 50] B - [:: - 25] C}

Каждая из трех команд в приведенном выше примере использует другой метод для определения угла между связями.

  • единиц по умолчанию В команде \ chemfig {A- [1] B- [7] C} параметры внутри скобок задают угол в специальных единицах, каждая единица равна 45 °.Следовательно, в примере углы составляют 45 ° и 315 °.
  • абсолютных единиц Углы могут быть установлены в абсолютных единицах, в команде \ chemfig {A - [: 50] B - [: - 25] C} параметр в скобках представляет угол в градусах от горизонтальной базовой линии. Допускаются отрицательные углы.
  • относительных углов В третьем примере \ chemfig {A - [:: 50] B - [:: - 25] C} углы измеряются от предыдущей связи, а не от базовой линии.

Откройте пример пакета chemfig на Overleaf

Кольца

Пример ниже представляет синтаксис для рисования правильных многоугольников. 

 Правильные многоугольники \ chemfig {A * 5 (-B = C-D-E =)} Также возможны неполные звонки \ chemfig {A * 5 (-B = C-D)}

Синтаксис команды \ chemfig {A * 5 (-B = C-D-E =)} поясняется ниже:

А
Это первый атом, отсюда будут вытягиваться остальные атомы
* 5
Количество сторон многоугольника
(-B = C-D-E =)
Остальные атомы и связи.Если передано недостаточно для завершения многоугольника, будет нарисовано неполное кольцо.

Этой команде можно передать дополнительный параметр - двойную звездочку. Например, если вместо «* 5» задано «** 5», внутри многоугольника будет нарисован круг.

Откройте пример пакета chemfig на Overleaf

Филиалы

Химические формулы не всегда линейны, разветвленные формулы - самый распространенный тип. Ниже пример того, как их создать.

 Разветвленная молекула \ vspace {.5cm} \ chemfig {H-C (- [2] H) (- [6] H) -C (= [1] O) - [7] H}

Ветви в каждом узле создаются путем добавления формул в круглые скобки. Например, код

создает две ветви в «C», одну с углом в 2 единицы (90 °), а другую - с углом в 6 единиц (270 °).

К кольцам можно добавить ответвления 

 Разветвленное кольцо \ vspace {.5cm} \ chemfig {A * 6 (-B = C (-CH_3) -D-E-F (= G) =)}

Синтаксис аналогичен, используя круглые скобки, ветвь может быть присоединена к узлу (атому).Например

присоединяет ответвление к узлу «F». Более сложные примеры можно создать, используя вложенные ветви и даже прикрепляя кольца как ветви.

Откройте пример пакета chemfig на Overleaf

Настройка формул

Можно изменить несколько параметров, таких как цвета и разделение узлов, а также можно добавить дополнительный текст для описания формулы. 

 {\ огромный \ setbondstyle {красный, ширина линии = 2 пункта, штриховой узор = 2 пункта, выключено 2 пункта} \ setatomsep {2em} \ chemname {\ chemfig {H-C (- [2] H) (- [6] H) -C (= [1] O) - [7] H}} {Этанал} }

Здесь есть три новые команды:

\ setbondstyle {}
Внутри фигурных скобок можно передать несколько команд, связанных со стилем, с использованием синтаксиса tikz .
\ setatomstep {2em}
Расстояние между атомами (узлами) в формуле установлено на 2em. Могут быть использованы другие блоки LaTeX.
\ chemname {} {}
Первый параметр в этой команде - это формула chemfig , второй - текст, который будет напечатан под формулой. В этом примере текст - «Ethanal».

Обратите внимание, что используемый шрифт огромный . Вы можете использовать любой другой размер шрифта, и формула будет соответственно масштабирована.

Откройте пример пакета chemfig на Overleaf

Справочное руководство

Виды облигаций

Дополнительная литература

Для получения дополнительной информации см.

.

4.8: Ковалентное связывание и написание формул

Цели обучения

  • Чтобы узнать, какие типы элементов связываются с образованием ковалентных соединений.
  • Оценить, как атомы делят свои валентные электроны в ковалентной связи.
  • Запоминание числовых префиксов, используемых в ковалентной номенклатуре
  • Помните, что индексы ковалентных соединений никогда не уменьшаются.

Обмен электронами

Ранее мы обсуждали ионную связь, при которой электроны могут передаваться от одного атома к другому, так что оба атома имеют энергетически стабильную внешнюю электронную оболочку.Поскольку в большинстве заполненных электронных оболочек содержится восемь электронов, химики назвали эту тенденцию правилом октетов. Однако есть еще один способ, которым атом может достичь полной валентной оболочки: атомов могут совместно использовать электронов. Этот тип связи будет ковалентной связью. Две комбинации атомов могут образовывать этот тип связи: неметалл / неметалл или металлоид / неметалл. В этом классе мы не будем обсуждать вариант металлической связи, которая является формой ковалентной связи.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Совместное использование - это забота, особенно для атомов, которые участвуют в ковалентном связывании.(CC BY-2.0; Карлос Майя).

Эту концепцию можно проиллюстрировать на примере двух атомов водорода, каждый из которых имеет по одному электрону на валентной оболочке. (Для небольших атомов, таких как атомы водорода, валентная оболочка будет первой оболочкой, содержащей только два электрона.) Мы можем представить два отдельных атома водорода следующим образом:

Напротив, когда два атома водорода сближаются достаточно близко друг к другу, чтобы поделиться своими электронами, их можно представить следующим образом:

Благодаря совместному использованию валентных электронов оба атома водорода теперь имеют по два электрона в соответствующих валентных оболочках.Поскольку каждая валентная оболочка теперь заполнена, это расположение более стабильно, чем когда два атома разделены. Обмен электронами между атомами называется ковалентной связью, а два электрона, которые соединяют атомы ковалентной связью, называются связывающей парой электронов. Дискретная группа атомов, связанных ковалентными связями, называется молекулой - наименьшей частью соединения, которая сохраняет химическую идентичность этого соединения.

Химики часто используют диаграммы Льюиса для представления ковалентных связей в молекулярных веществах.Например, диаграммы Льюиса двух отдельных атомов водорода выглядят следующим образом:

Диаграмма Льюиса двух атомов водорода с общими электронами выглядит так:

.

Смотрите также