Формули. Хімічна формула Знайомство з азотом

«Уроки з органічної хімії» - М.Бертло синтезує жири (1854). Запитання. склад органічних речовин. Ф.Велер синтезує сечовину (1828). Тема уроку: "Предмет органічної хімії". Якісна та кількісна Фактична. Термін « органічні речовини» введений у науку Й.Я.Берцеліусом у 1807 році. А.Кольбе синтезує оцтову кислоту (1845).

«Теорія будови органічних сполук» - Передумови теорії будови. Теорія хімічної будови органічних сполука. М. Бутлерова. Явище ізомерії більш значно поширене в органічній хімії, ніж у неорганічній. Напишіть структурні формуливсіх сполук та вкажіть ізомери: CH2О, C3H7Cl, C2Н2, CH4O. Варіант 2 Який ступінь окислення та валентність атомів вуглецю в етилені C2H4?

"Будова речовина молекули" - Диметиловий ефір. Властивості. Сисоєва О.М. СПб СВУ. Хлорид амонію. Масштабна модель фенолу молекули. CH3-CH2-CH3. Розподіл електронної густини в молекулі фенолу. Бромбензол. + HCl. Вуглець в органічних сполуках чотиривалентний! - HBr. CH3OH + HBr. Молекулярна. Атоми молекулах взаємно впливають друг на друга.

«Введення в органічну хімію» - Розвивалася органічна хімія? NH3. Метилфеніловий ефір L-аспартиламіномалонової кислоти в 33000 разів солодший за цукор. Аргументи: Хімія - одна з наук, що швидко розвиваються. CH3COOH. Al2S3. Вивчати хімію дуже складно. C17H35COONa. HNO3. HCl. C2H5OH. MgO. Парафін – органічна речовина? NaOH. Na2CO3. органічна хімія.

«Предмет органічної хімії» – Тварини. Молекулярний КР. Природні – утворені природним шляхомбез втручання людини. 2) До складу обов'язково входять (С) та (Н) – вуглеводні (УВ). Земляві (мінеральні). Найважливіші характеристикиВВ. Походження речовин. 4) Неміцні, мають низькі Тпл та Ткіп. Речовини. Бензин. Рослинні.

"Тест з органічної хімії" - Метиловий спирт. Як можна отримати альдегід. Альдегід. Метаналь. Етиленгліколь. Пентан. Речовина. Етилен. Гліцерин. Яка речовина є ізомер бутану. Б. Сн3-сн-сн3 сн3. Пропан. Основи органічної хімії. Бутілен. Вкажіть реакцію дегідрування.

Ну і щоб завершити знайомство зі спиртами, наведу ще формулу іншої відомої речовини – холестерину. Далеко не всі знають, що він є одноатомним спиртом!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

Гідроксильну групу в ньому я позначив червоним кольором.

Карбонові кислоти

Будь-який винороб знає, що вино має зберігатись без доступу повітря. Інакше воно скисне. Але хіміки знають причину – якщо до спирту приєднати ще один атом кисню, то вийде кислота.
Подивимося на формули кислот, які виходять із вже знайомих нам спиртів:
Речовина Скелетна формула Брутто-формула
Метанова кислота
(мурашина кислота)
H/C`|O|\OH HCOOH O//\OH
Етанова кислота
(оцтова кислота)
H-C-C\O-H; H|#C|H CH3-COOH /`|O|\OH
Пропанова кислота
(метилоцтова кислота)
H-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H CH3-CH2-COOH \/`|O|\OH
Бутанова кислота
(олійна кислота)
H-C-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H; H|#4|H CH3-CH2-CH2-COOH /\/`|O|\OH
Узагальнена формула (R)-C\O-H (R)-COOH або (R)-CO2H (R)/`|O|\OH

Відмінною особливістю органічних кислот є наявність карбоксильної групи (COOH), яка і надає таким речовин кислотні властивості.

Всі, хто пробував оцет, знають, що він дуже кислий. Причиною цього є наявність у ньому оцтової кислоти. Зазвичай столовий оцет містить від 3 до 15% оцтової кислоти, а інше (здебільшого) - вода. Вживання оцтової кислоти в нерозбавленому вигляді становить небезпеку для життя.

Карбонові кислоти можуть мати декілька карбоксильних груп. У цьому випадку вони називаються: двоосновна, триосновнаі т.д.

У харчових продуктах міститься багато інших органічних кислот. Ось тільки деякі з них:

Назва цих кислот відповідає тим харчовим продуктам, у яких вони містяться. До речі, зверніть увагу, що тут зустрічаються кислоти, що мають гідроксильну групу, характерну для спиртів. Такі речовини називаються оксикарбоновими кислотами(або оксикислотами).
Внизу під кожною з кислот підписано уточнювальну назву тієї групи органічних речовин, до якої вона відноситься.

Радикали

Радикали - це ще одне поняття, яке вплинуло на хімічні формули. Саме слово, напевно, всім відомо, але в хімії радикали не мають нічого спільного з політиками, бунтівниками та іншими громадянами з активною позицією.
Тут це лише фрагменти молекул. І зараз ми розберемося, в чому їхня особливість і познайомимося з новим способом запису хімічних формул.

Вище за текстом вже кілька разів згадувалися узагальнені формули: спирти – (R)-OH та карбонові кислоти – (R)-COOH. Нагадаю, що -OH та -COOH - це функціональні групи. А ось R – це і є радикал. Не дарма він зображується у вигляді літери R.

Якщо виражатися більш точно, то одновалентним радикалом називається частина молекули, позбавлена ​​одного атома водню. Ну а якщо відібрати два атоми водню, то вийде двовалентний радикал.

Радикали у хімії отримали власні назви. Деякі з них отримали навіть латинські позначення, схожі на позначення елементів. І крім того, іноді у формулах радикали можуть бути вказані в скороченому вигляді, що більше нагадує брутто-формули.
Усе це демонструється у таблиці.

Назва Структурна формула Позначення Коротка формула Приклад спирту
Мітил CH3-() Me CH3 (Me)-OH CH3OH
Етил CH3-CH2-() Et C2H5 (Et)-OH C2H5OH
Пропив CH3-CH2-CH2-() Pr C3H7 (Pr)-OH C3H7OH
Ізопропіл H3C\CH(*`/H3C*)-() i-Pr C3H7 (i-Pr)-OH (CH3)2CHOH
Феніл `/`=`\//-\\-{} Ph C6H5 (Ph)-OH C6H5OH

Думаю, тут все зрозуміло. Хочу лише звернути увагу на стовпчик, де наводяться приклади спиртів. Деякі радикали записуються у вигляді, що нагадує брутто-формулу, але функціональна група записується окремо. Наприклад, CH3-CH2-OH перетворюється на C2H5OH .
А для розгалужених ланцюжків на зразок ізопропілу застосовуються конструкції з дужками.

Існує ще таке явище, як вільні радикали. Це радикали, які з якихось причин відокремилися від функціональних груп. При цьому порушується одне з тих правил, з яких розпочали вивчення формул: число хімічних зв'язківне відповідає валентності однієї з атомів. Ну чи можна сказати, що один із зв'язків стає незакритим з одного кінця. Зазвичай вільні радикали живуть короткий час, адже молекули прагнуть повернутися до стабільного стану.

Ознайомлення з азотом. Аміни

Пропоную познайомитись із ще одним елементом, який входить до складу багатьох органічних сполук. Це азот.
Він позначається латинською літерою Nі має валентність, що дорівнює трьом.

Подивимося, які речовини виходять, якщо до знайомих нам вуглеводнів приєднати азот:

Речовина Розгорнута структурна формула Спрощена структурна формула Скелетна формула Брутто-формула
Амінометан
(метиламін)
H-C-N\H;H|#C|H CH3-NH2 \NH2
Аміноетан
(етиламін)
H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H CH3-CH2-NH2 /\NH2
Диметиламін H-C-N<`|H>-C-H; H|#-3|H; H|#2|H $L(1.3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3 /N<_(y-.5)H>\
Амінобензол
(Анілін)
H\N|C\C|C<\H>`//C<|H>`\C<`/H>`||C<`\H>/ NH2|C\CH|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`||HC/ NH2|\|`/`\`|/_o
Триетиламін $slope(45)H-C-C/N\C-C-H;H|#2|H; H|#3|H; H|#5|H;H|#6|H; #N`|C<`-H><-H>`|C<`-H><-H>`|H CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3 \/N<`|/>\|

Як Ви вже напевно здогадалися з назв, всі ці речовини поєднуються під загальною назвою аміни. Функціональна група ()-NH2 називається аміногрупою. Ось кілька узагальнюючих формул амінів:

Загалом ніяких особливих нововведень тут немає. Якщо ці формули Вам зрозумілі, можете сміливо займатися подальшим вивченням органічної хімії, використовуючи який-небудь підручник або інтернет.
Але мені хотілося б ще розповісти про формули в неорганічній хімії. Ви переконаєтеся, як їх легко зрозуміти після вивчення будови органічних молекул.

Раціональні формули

Не слід робити висновок, що неорганічна хімія простіше, ніж органічна. Звичайно, неорганічні молекули зазвичай виглядають набагато простіше, тому що вони не схильні до утворення таких складних структуряк вуглеводні. Але доводиться вивчати більше сотні елементів, що входять до складу таблиці Менделєєва. А ці елементи мають схильність поєднуватися за хімічними властивостями, але з численними винятками.

Так от, нічого цього я не розповідатиму. Тема моєї статті – хімічні формули. А з ними якраз усе відносно просто.
Найчастіше в неорганічній хімії використовуються раціональні формули. І ми зараз розберемося, чим вони відрізняються від уже знайомих нам.

Для початку познайомимося з ще одним елементом - кальцієм. Це також дуже поширений елемент.
Позначається він Caі має валентність, що дорівнює двом. Подивимося, які сполуки він утворює з відомими нам вуглецем, киснем та воднем.

Речовина Структурна формула Раціональна формула Брутто-формула
Оксид кальцію Ca=O CaO
Гідроксид кальцію H-O-Ca-O-H Ca(OH)2
Карбонат кальцію $slope(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1 CaCO3
Гідрокарбонат кальцію HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH Ca(HCO3)2
Вугільна кислота H|O\C|O`|/O`|H H2CO3

При першому погляді можна помітити, що раціональна формула є чимось середнім між структурною та брутто-формулою. Але поки що не дуже зрозуміло, як вони виходять. Щоб зрозуміти зміст цих формул, слід розглянути хімічні реакції, у яких беруть участь речовини.

Кальцій у чистому вигляді – це м'який білий метал. У природі не зустрічається. Але його можна купити в магазині хімреактивів. Він зазвичай зберігається у спеціальних баночках без доступу повітря. Тому що на повітрі він вступає у реакцію із киснем. Власне тому він і не зустрічається в природі.
Отже, реакція кальцію з киснем:

2Ca + O2 -> 2CaO

Цифра 2 перед формулою речовини означає, що реакції беруть участь 2 молекули.
З кальцію та кисню виходить оксид кальцію. Ця речовина теж не зустрічається в природі, тому що він вступає в реакцію з водою:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Виходить гідроксид кальцію. Якщо придивитися до його структурної формули (у попередній таблиці), то видно, що вона утворена одним атомом кальцію та двома гідроксильними групами, з якими ми вже знайомі.
Такими є закони хімії: якщо гідроксильна група приєднується до органічної речовини, виходить спирт, а якщо до металу - то гідроксид.

Але й гідроксид кальцію не зустрічається у природі через наявність у повітрі вуглекислого газу. Думаю, що всі чули про цей газ. Він утворюється при диханні людей і тварин, згорянні вугілля та нафтопродуктів, при пожежах та виверженнях вулканів. Тому він завжди присутній у повітрі. Але ще він досить добре розчиняється у воді, утворюючи вугільну кислоту:

CO2 + H2O<=>H2CO3

Знак<=>говорить про те, що реакція може проходити в обидві сторони за однакових умов.

Таким чином, гідроксид кальцію, розчинений у воді, вступає в реакцію з вугільною кислотою і перетворюється на малорозчинний карбонат кальцію:

Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O

Стрілка вниз означає, що в результаті реакції речовина випадає в осад.
При подальшому контакті карбонату кальцію з вуглекислим газом у присутності води відбувається оборотна реакція утворення кислої солі - гідрокарбонату кальцію, який добре розчинний у воді

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2

Цей процес впливає жорсткість води. При підвищенні температури гідрокарбонат обернено перетворюється на карбонат. Тому в регіонах із жорсткою водою у чайниках утворюється накип.

З карбонату кальцію значною мірою складаються крейда, вапняк, мармур, туф та багато інших мінералів. Також він входить до складу коралів, раковин молюсків, кісток тварин тощо.
Але якщо карбонат кальцію розжарити на дуже сильному вогні, то він перетвориться на оксид кальцію та вуглекислий газ.

Цей невелика розповідьпро кругообіг кальцію в природі повинен пояснити, для чого потрібні раціональні формули. Так ось, раціональні формули записуються так, щоб було видно функціональні групи. У нашому випадку це:

З іншого боку, окремі елементи - Ca, H, O(в оксидах) - теж є самостійними групами.

Іони

Думаю, що настав час знайомитися з іонами. Це слово, напевно, всім знайоме. А після вивчення функціональних груп нам нічого не варто розібратися, що ж являють собою ці іони.

Загалом, природа хімічних зв'язків зазвичай у тому, що одні елементи віддають електрони, інші вони отримують. Електрони – це частинки з негативним зарядом. Елемент із повним набором електронів має нульовий заряд. Якщо він віддав електрон, його заряд стає позитивним, і якщо прийняв - то заперечним. Наприклад, водень має лише один електрон, який він досить легко віддає, перетворюючись на позитивний іон. Для цього існує спеціальний запис у хімічних формулах:

H2O<=>H^+ + OH^-

Тут ми бачимо, що в результаті електролітичної дисоціації вода розпадається на позитивно заряджений іон водню та негативно заряджену групу OH. Іон OH^- називається гідроксид-іон. Не слід плутати його з гідроксильною групою, яка є не іоном, а частиною якоїсь молекули. Знак + або – у верхньому правому кутку демонструє заряд іона.
А ось вугільна кислота ніколи не існує у вигляді самостійної речовини. Фактично, вона є сумішшю іонів водню та карбонат-іонів (або гідрокарбонат-іонів):

H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-

Карбонат-іон має заряд 2-. Це означає, що до нього приєдналися два електрони.

Негативно заряджені іони називаються аніони. Зазвичай до них належать кислотні рештки.
Позитивно заряджені іони - катіони. Найчастіше це водень та метали.

І ось тут, напевно, можна повністю зрозуміти зміст раціональних формул. У них спочатку записується катіон, а за ним – аніон. Навіть якщо формула не містить жодних зарядів.

Ви, напевно, вже здогадуєтеся, що іони можна описувати не лише раціональними формулами. Ось скелетна формула гідрокарбонат-аніону:

Тут заряд вказаний безпосередньо біля атома кисню, який отримав зайвий електрон, і тому втратив одну рису. Простіше кажучи, кожен зайвий електрон зменшує кількість хімічних зв'язків, що зображуються у структурній формулі. З іншого боку, якщо у якогось вузла структурної формули стоїть знак +, то він з'являється додаткова паличка. Як завжди, подібний факт слід продемонструвати на прикладі. Але серед знайомих нам речовин не зустрічається жодного катіону, який складався б із кількох атомів.
А такою речовиною є аміак. Його водний розчинчасто називається нашатирний спиртта входить до складу будь-якої аптечки. Аміак є сполукою водню та азоту і має раціональну формулу NH3. Розглянемо хімічну реакцію, яка відбувається при розчиненні аміаку у воді:

NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-

Те саме, але з використанням структурних формул:

H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-#-H

У правій частині ми бачимо два іони. Вони утворилися через те, що один атом водню перемістився з молекули води в молекулу аміаку. Але це атом перемістився без свого електрона. Аніон нам уже знайомий – це гідроксид-іон. А катіон називається амоній. Він виявляє властивості, схожі на метали. Наприклад, він може поєднатися з кислотним залишком. Речовина, утворена сполукою амонію з карбонат-аніоном називається карбонат амонію: (NH4)2CO3.
Ось рівняння реакції взаємодії амонію з карбонат-аніоном, записане у вигляді структурних формул:

2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H

Але у такому вигляді рівняння реакції дано у демонстраційних цілях. Зазвичай рівняння використовують раціональні формули:

2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3

Система Хілла

Отже, можна вважати, що ми вже вивчили структурні та раціональні формули. Але є ще одне питання, яке варто розглянути докладніше. Чим же все ж таки відрізняються брутто-формули від раціональних?
Ми знаємо, чому раціональна формула вугільної кислоти записується H2CO3, а не якось інакше. (Спочатку йдуть два катіони водню, а за ними карбонат-аніон). Але чому брутто-формула записується CH2O3?

У принципі, раціональна формула вугільної кислоти цілком може вважатися справжньою формулою, адже в ній немає елементів, що повторюються. На відміну від NH4OH або Ca(OH)2.
Але до брутто-формулам дуже часто застосовується додаткове правило, що визначає порядок прямування елементів. Правило досить просте: спочатку ставиться вуглець, потім водень, далі інші елементи в алфавітному порядку.
Ось і виходить CH2O3 – вуглець, водень, кисень. Це називається системою Хілла. Вона використовується практично у всіх хімічних довідниках. І у цій статті теж.

Трохи про систему easyChem

Замість укладання мені хотілося б розповісти про систему easyChem. Вона розроблена для того, щоб усі формули, які ми тут обговорювали, можна було легко вставити в текст. Власне, всі формули в цій статті намальовані за допомогою easyChem.

Навіщо взагалі потрібна система для виведення формул? Справа в тому, що стандартний спосіб відображення інформації в інтернет-браузерах - це мова гіпертекстової розмітки (HTML). Він спрямований на обробку текстової інформації.

Раціональні та брутто-формули цілком можна зобразити за допомогою тексту. Навіть деякі спрощені структурні формули можуть бути записані текстом, наприклад спирт CH3-CH2-OH . Хоча для цього довелося б у HTML використовувати такий запис: CH 3-CH 2-OH.
Це, звичайно, створює деякі труднощі, але з ними можна змиритися. Але як зобразити структурну формулу? В принципі, можна використовувати моноширинний шрифт:

H H | | H-C-C-O-H | | H H Виглядає звичайно не дуже красиво, але теж можна здійснити.

Дана проблема виникає при спробі зобразити бензольні кільця та при використанні скелетних формул. Тут немає іншого шляху, крім підключення растрового зображення. Растри зберігаються в окремих файлах. Браузери можуть підключати зображення у форматі gif, png або jpeg.
Для створення таких файлів потрібний графічний редактор. Наприклад, Фотошоп. Але я більше 10 років знайомий із Фотошопом і можу сказати точно, що він дуже погано підходить для зображення хімічних формул.
Набагато краще з цим завданням справляються молекулярні редактори. Але при великій кількості формул, кожна з яких зберігається в окремому файлі, досить легко заплутатися в них.
Наприклад, число формул у цій статті дорівнює . З них виведені у вигляді графічних зображень(Інші за допомогою засобів HTML).

Система easyChem дозволяє зберігати всі формули прямо в HTML-документі текстовому вигляді. На мою думку, це дуже зручно.
Крім того, брутто-формули у цій статті обчислюються автоматично. Тому що easyChem працює в два етапи: спочатку текстовий опис перетворюється на інформаційну структуру (граф), а потім із цією структурою можна виконувати різні дії. Серед них можна відзначити такі функції: обчислення молекулярної маси, перетворення на брутто-формулу, перевірка на можливість виведення у вигляді тексту, графічне та текстове відмальовування.

Таким чином, для підготовки цієї статті я скористався лише текстовим редактором. Причому мені не довелося думати, яка з формул буде графічною, а яка - текстовою.

Ось кілька прикладів, що розкривають секрет підготовки тексту статті: Описи з лівого стовпця автоматично перетворюються на формули у другому стовпці.
У першому рядку опис раціональної формули дуже схоже на результат, що відображається. Різниця лише тому, що числові коефіцієнти виводяться підрядковим.
У другому рядку розгорнута формула задана в вигляді трьохокремих ланцюжків, розділених символом; Я думаю, неважко помітити, що текстовий опис багато в чому нагадує ті дії, які були б потрібні для зображення формули олівцем на папері.
У третьому рядку демонструється використання похилих ліній за допомогою символів \/. Значок (зворотний апостроф) означає, що лінія проводиться праворуч наліво (або знизу вгору).

Тут є набагато докладніша документація щодо використання системи easyChem.

На цьому дозвольте закінчити статтю та побажати успіхів у вивченні хімії.

Короткий тлумачний словник використаних у статті термінів

Вуглеводні Речовини, що складаються з вуглецю та водню. Відрізняються одна від одної структурою молекул. Структурні формули схематичні зображення молекул, де атоми позначаються латинськими літерами, а хімічні зв'язки - рисочками. Структурні формули бувають розгорнутими, спрощеними та скелетними. Розгорнуті структурні формули – такі структурні формули, де кожен атом представлений у вигляді окремого вузла. Спрощені структурні формули - такі структурні формули, де атоми водню записані поруч із тим елементом, з яким пов'язані. А якщо до одного атома кріпиться більше одного водню, кількість записується у вигляді числа. Так само можна сказати, що як вузли в спрощених формулахвиступають групи. Скелетні формули - структурні формули, де атоми вуглецю зображуються як порожніх вузлів. Число атомів водню, пов'язаних з кожним атомом вуглецю, дорівнює 4 мінус число зв'язків, які сходяться у вузлі. Для вузлів, утворених не вуглецем, застосовуються правила спрощених формул. Брутто-формула (вона ж справжня формула) – список усіх хімічних елементів, які входять до складу молекули, із зазначенням кількості атомів у вигляді числа (якщо атом один, то одиниця не пишеться) Система Хілла - правило, що визначає порядок проходження атомів у брутто-формулі: першим ставиться вуглець, потім водень, а далі інші елементи алфавітному порядку. Це ж система використовується дуже часто. І всі брутто-формули у цій статті записані за системою Хілла. Функціональні групи Стійкі поєднання атомів, що зберігаються у процесі хімічних реакцій. Часто функціональні групи мають власні назви, що впливають на хімічні властивостіі наукова назваречовини

· Близькі статті ·

В даний час розрізняють такі види хімічних формул:

  • Найпростіша формула. Може бути отримана досвідченим шляхомчерез визначення співвідношення хімічних елементів у речовині із застосуванням значень атомної маси елементів. Так, найпростіша формула води буде H 2 O а найпростіша формула бензолу CH (на відміну від C 6 H 6 - істинної, див. далі). Атоми у формулах позначаються знаками хімічних елементів, а відносна кількість - числами у форматі нижніх індексів.
  • Емпірична формула. Різні автори можуть використовувати цей термін для позначення найпростішою, істинноюабо раціональноїформули
  • Справжня формула. Може бути одержана, якщо відома молекулярна маса речовини. Справжня формула води Н 2 Про, що збігається із найпростішою. Справжня формула бензолу С 6 Н 6 відрізняється від найпростішої. Справжні формули також називають брутто-формулами. Вони відбивають склад, але з структуру молекул речовини. Справжня формула показує точну кількість атомів кожного елемента однієї молекулі. Цій кількості відповідає індекс - маленька цифра після символу відповідного елемента. Якщо індекс дорівнює 1, тобто в молекулі є тільки один атом даного елемента, то такий індекс не вказують.
  • Раціональна формула. У раціональних формулах виділяються групи атомів, характерні для класів хімічних сполук. Наприклад, для спиртів виділяється група -ОН. При записі раціональної формули такі групи атомів полягають у круглі дужки (ВІН). Кількість груп, що повторюються, позначаються числами у форматі нижніх індексів, які ставляться відразу за закриваючою дужкою. Квадратні дужки застосовуються для відображення структури комплексних з'єднань. Наприклад, До 4 - гексаціанокобальтат калію. Раціональні формули часто зустрічаються у напіврозгорнутому вигляді, коли частина однакових атомів показується окремо для кращого відображення будови молекули речовини.
  • Структурна формула. У графічному вигляді показує взаємне розташуванняатомів у молекулі. Хімічні зв'язки між атомами позначаються лініями. Розрізняють двовимірні (2D) та тривимірні (3D) формули. Двовимірні є відображенням структури речовини на площині. Тривимірні дозволяють найбільш близько до теоретичних моделей будови речовини представляти її склад, взаємне розташування, зв'язки та відстані між атомами.
  • Етанол
    • Найпростіша формула С 2 Н 6
    • Справжня, емпірична, або брутто-формула: С2Н6О
    • Раціональна формула: З 2 Н 5 ВІН
    • Раціональна формула в напіврозгорнутому вигляді: СН 3 СН 2 ВІН
    • Структурна формула (2D):

Існують інші способи запису хімічних формул. Нові способи з'явилися наприкінці 1980-х із розвитком персональної комп'ютерної техніки(SMILES, WLN, ROSDAL, SLN та ін.). p align="justify"> У персональних комп'ютерах для роботи з хімічними формулами також використовуються спеціальні програмні засоби, звані молекулярними редакторами.

Що це означає, з чого складається та як обчислити. Заради порядку повторимо правило, родом зі школи: вага, а точніше маса, не що інше, як сума маси товару (нетто) та тари (упаковки). Саме при складанні цих двох показників формується брутто. Найпростіші завдання були обчислення продуктів без упаковки. Наприклад, необхідно було обчислити, скільки кілограмів бананів у коробці, якщо сама вона важить один кілограм, а загальна вага чотири. У старших класах нас уже запитували, скільки порцій можна приготувати з 3 кг картоплі, якщо порція -300 г, а чищення становлять 30% від брутто-ваги? Прості арифметичні дії розвивали наше мислення та готували до більш серйозних та відповідальних завдань, які ми отримуватимемо, вийшовши зі стін школи та університету.

Торгівля

Це місце, де термін «маса брутто» використовується з неймовірною частотою. Товар, що надходить до магазинів для продажу, привозиться в пакувальній тарі. Це дозволяє зберігати товарний вигляд, полегшує зберігання. Але продаватимуть його без піддонів та дерев'яних коробів! Що робити? Усі банально просто. На прихід ставиться товар, врахований у масі брутто. Продадуть у нетто (це протилежне значення, антипод (тобто чиста вага)). Нетто мінус брутто дасть вагу тари.

До речі, дуже часто вага брутто прописана на етикетці товару нарівні із вагою нетто. А ось купуючи в супермаркеті курча в піддоні (невеликий пластиковий кошик), ми знаємо, скільки важить саме пташеня, а скільки те, у що його вклали. Багато виробників перестали використовувати термін «брутто», а пишуть окремо вагу товару та вагу тари/упаковки. Напевно, це набагато зручніше для покупців.

Наука

Наступна галузь, де цей термін використовують анітрохи не менше, ніж у школі чи магазині, це наукова діяльність. Брутто-формула, вона ж емпірична (досвід - у перекладі з грецької), не що інше, як спосіб висловити практичні досліди за допомогою загальновизнаних символів. Так формулюють свої відкриття вчені-експериментатори, описуючи те, що було отримано досвідченим шляхом.

Пряме використання терміна є в економіці, де теоретичні значення"підганяють" до істинних (емпіричних). У хімії брутто-формула не що інше, як спосіб подати інформацію про кількісному складімолекул, а не про структурне чи ізометричне. У фізиці дане словопоєднання використовується, коли йдетьсяпро описаний досвід, але не підтверджений достатньою кількістю аргументів. Згодом подібні емпіричні (брутто-формули) «обростають» доказовою базою та замінюються точними формулами.

Судноплавство

Кораблі та брутто – що це за з'єднання? Зрозуміло, якщо йдеться про вантаж у контейнерах (упаковці), а самі судна тут до чого? У міжнародному морському судноплавстві використовують цей термін, позначаючи реєстраційний тоннаж. Розмір судна обчислюється у реєстраційних тоннах. При цьому йдеться не про вагу/масу, а про обсяг. Саме цей показник мається на увазі, коли говорять про загальний обсяг приміщень судна. Тобто одна брутто-реєстрова тонна дорівнює 2,83 куб. м (100 куб. фунтів).

Оренда приміщень

Це ще одна галузь, де доречний термін "брутто". У цьому контексті він має таке значення: сума винагороди за користування орендним приміщенням із комунальними платежами. Тобто стандартне питання, яке орендарі задають орендодавцю (а хто оплачує світло/газ/воду?) може звучати простіше (у договорі вказана сума брутто?). Ємно і лаконічно, чи не так?

Страхування

Існує ще одне поняття, що утворюється від слова brutto. Найчастіше таким терміном користуються страхові компанії під час розрахунків страхових внесків. Виплачує брутто-премію людина, яка страхується відповідно до договору. Цю суму складає ставка брутто. Вона ж, у свою чергу, складається з нетто-ставки та навантаження. Ставка нетто формує основний фонд, з якого у страховому випадку будуть виплачені. Навантаження, своєю чергою, складається з додаткових витрат, які має оплачувати страхова компанія. Грубо кажучи, це внесок на утримання персоналу, приміщення, адміністративну діяльність, та й, звичайно, прибуток компанії. У результаті банальних підсумовувань страхова компанія розраховує суми для виплат за страховими договорами для населення та підприємств.

Автомобілі та брутто

Що це може бути, якщо йдеться про автомобіль? Зрозуміло, якщо йдеться про масу автомобіля із завантаженням та без, а якщо це пропорційно залежить від суми податкових відрахувань, тоді як? Справа в тому, що об'єм двигуна, точніше за його потужність, підлягають обов'язковому оподаткуванню. Чим вищий показник, тим дорожчий транспортний внесок. Усім відомо!

Для багатьох дані слова здадуться дивовижними, але все ж таки випадок існує, а термінологія і тим паче. Хоча заради справедливості треба сказати, що в нашій країні це формулювання практично зжило себе. Справа в тому, що деякі виробники вказували потужність двигуна брутто. Тобто, за основу бралася робота агрегату на стенді, не обтяженого масою, додатковими пристроями, у вигляді генератора або насоса системи охолодження. Насправді автомобіль міг рухатися, використовуючи потужність менше, відсотків на 20-30. У результаті виходить пристойна націнка, і так чималий транспортний податок. Для усунення подібних неточностей необхідно проводити експертизу, де дипломовані працівники підтвердять, що потужність вказана в брутто, а не в нетто, як цього вимагає законодавство.

Зарплата

Винагорода за працю та брутто. Що це таке? Де зв'язок? Все дуже просто. Найчастіше роботодавці, бажаючи залучити працівників, озвучують належну їм за роботу плату без вирахування податків. Співробітник, звичайно, радий, але приходить день зарплати, коли все стає на свої місця. «На руки» видається сума набагато менша за обіцяну. Тобто, в даному випадку винагорода за роботу – нетто, а сума, зазначена роботодавцем спочатку – брутто-зарплата.

Баланс

До речі, для підприємства цей термін brutto використовується як ніколи часто. Один із чергових приводів для застосування - створюваний фінансовий документ (баланс витрат і доходів), який дозволяє узагальнити достовірну інформацію, повною мірою побачити всю картину того, що відбувається в компанії, мінімізувати витрати, збільшувати прибуток. Баланс брутто вважається «брудним», оскільки у ньому присутні статті, де показується знос устаткування, амортизація приміщень і транспорту тощо. буд. Найчастіше такий вид балансу використовують із наукової чи статистичної роботи. У повсякденній практиці створюють неттобаланс.

Задля справедливості треба сказати, що брутто-баланс банку, на відміну від балансу звичайної організації, створюється трохи інакше. Він має такі ж показники, як і бухгалтерський звіт, але число статей має менше (на противагу брутто-балансу, створюваному для звичайної організації чи підприємства), натомість «картину» того, що відбувається, показує ширше, створює, так би мовити, укрупнений баланс.

Прибуток

Виторг брутто - це не що інше, як загальний прибуток виробництва (підприємства), так би мовити, валовий. У ній не враховуються такі статті витрат, як податки та зарплата, амортизація транспорту та приміщень. Загальна сума всіх парафій є брутто-виручка. Чистий прибуток підприємства видно з нетто-балансу, де чітко прописується виторг нетто.

Населення

Статистичний облік ведеться у вигляді обчислення брутто-коэффициента. Цей термін не означає жодних точних цифр, а, грубо кажучи, будує ілюзорні плани. Коефіцієнт розраховується за формулою, а результат дає зрозуміти, скільки одна дівчинка зможе народити дівчаток (саме дівчаток, не хлопчиків), які в майбутньому стануть матерями і зроблять світ своїх дітей. Ці цифри дуже умовні, показують приблизне заміщення населення, не враховуючи смертності. Слід зазначити, що підрахунок ведеться у двох напрямках: брутто-коефіцієнт відтворення населення та брутто-коефіцієнт народжуваності.

P.S.

Зі сказаного вище можна зробити висновок, що просте слово, що має елементарне, на перший погляд, значення, насправді, може виявитися куди більш ємним, що вживається в бухгалтерії та податковій, у транспортних компаніях і судноплавстві, кредитуванні та страхуванні, а головне, цілком обґрунтовано .

Давайте ще раз повторимо не так усі значення терміна брутто, скільки галузі та напрямки в яких дане слово використовується, причому робиться це у світовому масштабі:

  1. Вага товару у тарі.
  2. Реєстровий тоннаж судна.
  3. Валовий прибуток підприємства, банку, страхової компанії тощо.
  4. Баланс організації (загальний облік).
  5. Повна вартість страхового внеску.
  6. Об'єм двигуна автомобіля.
  7. Заробітну плату.
  8. Теоретичні дані у загальновизнаних символах.
  9. Оренда приміщень.
  10. Облік народжуваності населення.
  11. Наука та освіта.

Молекулярна, або брутто-формула, показує, які атоми і в якій кількості входять до складу молекули, наприклад, С6Н6СН4ОС2Н3Сl. O Молекулярна формулаСтруктурна формула повинна відбивати: природу атомів, які входять до складу молекули, їх кількість і послідовність з'єднання їх між собою, а також тип зв'язку між атомами.

Вуглеводні з чотирма вуглецевими атомами можуть мати вуглецевий скелет розгалуженої, нерозгалуженої або циклічної будови: Атоми в молекулі можуть бути з'єднані одинарними, подвійними або потрійними зв'язками:

Електронні та структурні формули молекул не відображають просторової будови молекул. Атомно-орбітальні моделі молекул Проста лінія (валентна характеристика) зображує осі орбіталей, що у площині малюнка; суцільний клин відповідає АТ, що розташована над площиною малюнка; штрихований клин зображує АТ, спрямовану цю площину.

Суть цього процесу полягає у розриві хімічних зв'язків у вихідних речовинах та утворенні нових зв'язків у продуктах реакції. Органічні реакціїзаписують над вигляді рівнянь, а вигляді схем реакцій, у яких увага приділяється й не так стехиометрическому співвідношенню реагентів, скільки умовам реакції. У цих схемах вихідні продукти (реагенти) відокремлюються від продуктів реакції стрілкою, над якою позначають умови реакції та каталізатори, а під стрілкою зі знаком „мінус” – сполуки, що утворюються під час реакції

Реакції розкладання: В результаті реакції розкладання з молекули складної органічної речовини утворюється декілька менш складних або простих речовин: Розщеплення вуглецевого скелета великих молекул при нагріванні та у присутності каталізаторів (реакції розкладання при високій температуріназивають піролізом) Молекула низькомолекулярного з'єднання відщеплюється від двох сусідніх С-атомів (збільшення кратності зв'язку) або від інших атомів з утворенням циклу

Відбувається утворення двох нових зв'язків у молекулі реактанту. У цьому кратність зв'язку реактанта зменшується. Атом або група атомів заміщується на інший атом або групу атомів: Вихідна речовина та продукт реакції є ізомерами (структурними чи просторовими).

Класифікація реакцій у напрямку Хімічна реакція, яка за тих самих умовах може йти у прямому й у зворотному напрямах. При вирівнюванні швидкостей прямої та зворотної реакцій (стан хімічної рівноваги) оборотна реакція закінчується. Йде практично до кінця в одному напрямку.

Умови проведення радикальних реакцій: підвищена температура(часто реакцію проводять у газовій фазі), дія світла або радіоактивного випромінювання, неполярні розчинники, присутність сполук - джерел вільних радикалів (ініціаторів). Реакції за участю вільних радикалів характерні для сполук з неполярними та слабополярними зв'язками. Такі зв'язки (наприклад, C–C, C–H, Cl–Cl, O–O тощо) схильні до гомолітичного розриву

Гетеролітичні реакції (іонні) Загальна схемареакції: CH 3)3 C Cl + H 2 O (CH 3)3 C-OH + HCl Стадії процесу

Умови проведення іонних реакцій: невисока температура; полярні розчинники, здатні до сольватації іонів, що утворюються. Такі реакції характерні для сполук з полярними зв'язками (C-O, C-N, C-Cl) і зв'язками з високою поляризацією (C=C, C=C-C=C, C=O тощо). Чим полярніший зв'язок, тим легше вона розривається по йонному механізму!

У 1815 р. французький хімік Біо відкрив новий виглядізомерії оптичну, або дзеркальну. Він виявив, що деякі. органічні речовини у рідкому чи розчиненому стані обертають площину поляризованого світла.

З'єднання, які змінюють (обертають) площину поляризації, називають оптично активними, вони існують у вигляді двох оптичних ізомерів. , і Один з них обертає площину поляризації вправо, а інший - на той самий кут, але вліво. Для позначення цих обертань використовують знаки (+) та (-), які ставлять перед формулою оптичного ізомеру. Всі оптично активні речовини містять у своїх молекулах хоча б один асиметричний атом вуглецю (у формулах цей атом позначається зірочкою), тобто вуглець, який пов'язаний із чотирма різними атомамиабо групами атомів

Будь-яке органічне з'єднання, що містить асиметричний вуглецевий атом, можна подати у вигляді двох просторових форм (моделей), які при накладенні в просторі не можуть бути поєднані один з одним. Ці дві форми (моделі) відрізняються одна від одної як предмет від свого дзеркального зображення. Тому така ізомерія отримала назву "дзеркальної". дзеркало Оптичні ізомери бутанолу-2

Молекули (або їх моделі), які не можна поєднати у просторі (при накладенні) і які ставляться один до одного як предмет до свого дзеркального зображення, називають хіральними (від грец. Хейрос – рука, рукоподібність). Прикладом можуть бути руки - права і ліва, які при накладенні не поєднуються. Таким чином, оптична ізомерія- Це явище, обумовлене хіральністю.

При зображенні оптично активних речовин на папері користуються проекційними формулами, Запропонованими Е. Фішером. Формула Фішера

Було умовно прийнято, що оптично активні сполуки, у яких гідроксил в проекційній формулі знаходиться праворуч від асиметричного атома вуглецю, відноситься до D-ряду, а зліва - до L-ряду. Як такий стандарт був обраний гліцериновий альдегід D(+)-гліцериновий альдегід L(-)-гліцериновий альдегід

Конформаційна ізомерія При внутрішньому обертанні груп атомів навколо зв'язків виникають різні просторові структури, звані конформаціями. Ці рухи не порушують будови молекул. Внутрішнє обертаннянавколо зв'язків С-Нне може змінити просторову орієнтаціюатомів у молекулах (тому виникають різні конформації молекули метану). Однак обертання довкола зв'язку С-Св молекулі етану призводить до величезної множини конформації. Найважливіші та найбільш відрізняються один від одного називаються заслоненою та загальмованою конформаціями. Конформації зображуються як просторовими, і проекційними формулами. При цьому використовується так звана проекція Ньюмена: молекула орієнтується таким чином, щоб зв'язок, навколо якого відбувається обертання, проектувався в центр кола, причому зв'язки від найближчого до спостерігача атома зображуються лініями, що виходять із центру кола, а зв'язки, що виходять від віддаленого атома, малюються лініями поза коло.