ibrain.kz
RUKZ
Предыдущая тема|Следующая: Химия и экология. Круговорот веществ и охрана окружающей среды
Химия · 7 класс4 четвертьТема 9Лабораторная работаГОСО РК 2026Базовый

Химические формулы, относительная молекулярная масса и валентность

Химические формулы, относительная молекулярная масса и валентность

Время изучения~75 минтеория + практика
Разделы темы5 разд.пошаговый разбор
Тест темы3 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ4 четвертьдескрипторы ГОСО
Раздел 1 из 5
1

Химическая формула и закон постоянства состава

Химическая формула — это условная запись качественного и количественного состава вещества с помощью химических знаков (символов элементов) и индексов. Индекс показывает число атомов данного элемента в молекуле или формульной единице вещества (например, в H₂SO₄ содержатся 2 атома H, 1 атом S и 4 атома O).

Закон постоянства состава (Ж. Пруст, 1799 г.):

«Каждое чистое химическое вещество независимо от способа его получения имеет постоянный качественный и количественный состав».

Например, чистая вода H₂O, полученная сжиганием водорода в кислороде, нейтрализацией кислоты щелочью или очисткой речной воды, всегда состоит из 11.19% водорода и 88.81% кислорода по массе (весовое соотношение масс m(H) : m(O) = 1 : 8).

Схема: Составление формул по валентности и закон сохранения массы

Векторная схема
КОВ. НЕПОЛЯРНАЯClClΔЭО = 0Общая пара по центруКОВ. ПОЛЯРНАЯHClδ⁺δ⁻0 < ΔЭО < 1.7Сдвиг к более ЭОИОННАЯ СВЯЗЬNa⁺Cl⁻ΔЭО > 1.7Полный переход e⁻МЕТАЛЛИЧЕСКАЯMe⁺Me⁺Me⁺Электронный газОбобществленные e⁻Тип связи определяется разностью электроотрицательностей взаимодействующих атомов (ΔЭО)
Нахождение наименьшего общего кратного (НОК) валентностей для индексов формулы; сохранение числа атомов в левой и правой частях уравнения.
Стехиометрическая запись

Химическая формула

Символьное выражение компонентного состава молекулы с указанием индексов.
Стехиометрический закон

Закон Пруста

Постоянство весовых соотношений элементов во всех индивидуальных соединениях молекулярного строения.

Индекс и коэффициент

Индекс относится только к стоящему перед ним элементу (H₂), а коэффициент перед формулой умножает всю молекулу (3H₂O = 6 атомов H и 3 атома O).

Шаг 1
Чтение символов
Определить качественный состав: какие элементы образуют вещество.
Шаг 2
Учет индексов
Выписать количество атомов каждого элемента по нижним индексам.
Шаг 3
Расчет Mr
Суммировать произведения относительных атомных масс Ar на соответствующие индексы.
Относительная молекулярная масса
Mr(AxBy)=x⋅Ar(A)+y⋅Ar(B)M_r(A_x B_y) = x \cdot A_r(A) + y \cdot A_r(B)
Mr — безразмерная физическая величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы тяжелее 1/12 массы атома ¹²C.
Раздел 2 из 5
2

Валентность химических элементов

Валентность — это способность атома химического элемента присоединять или замещать определенное число атомов других элементов. За единицу валентности исторически принята валентность атома водорода (водород всегда одновалентен — I).

Кислород во всех оксидах проявляет постоянную валентность II.

Элементы с постоянной валентностью:

• Валентность I: H, Na, K, Li, F, Ag;

• Валентность II: O, Mg, Ca, Ba, Zn;

• Валентность III: Al, B.

Большинство других элементов обладают переменной валентностью (например, Fe — II и III; Cu — I и II; S — II, IV и VI; P — III и V; N — I, II, III, IV, V). В бинарном соединении произведение валентности первого элемента на число его атомов строго равно произведению валентности второго элемента на число его атомов.

Связующая способность

Валентность

Число ковалентных связей или электронных пар, которыми данный атом связан с другими.
Стехиометрический баланс

Правило валентностей

Суммарное число единиц валентности одного элемента равно суммарному числу единиц валентности другого.

Валентность и степень окисления

Валентность не имеет знака плюс или минус (всегда римская цифра I, II, III...), в отличие от степени окисления.

Шаг 1
Запись символов
Записать символы элементов рядом и надписать их валентности римскими цифрами: P(V) O(II).
Шаг 2
Поиск НОК
Найти наименьшее общее кратное валентностей: НОК(5, 2) = 10.
Шаг 3
Расчет индексов
Разделить НОК на валентности: для P индекс 10/5 = 2, для O индекс 10/2 = 5 -> P₂O₅.
Правило составления формулы бинарного соединения
В1⋅x=В2⋅y=НОК(В1,В2)\text{В}_1 \cdot x = \text{В}_2 \cdot y = \text{НОК}(\text{В}_1, \text{В}_2)
Индексы x и y находят делением наименьшего общего кратного на валентность каждого элемента.
Раздел 3 из 5
3

Закон сохранения массы веществ в химических реакциях

Закон сохранения массы веществ был открыт М.В. Ломоносовым в 1748 году и подтвержден экспериментально А. Лавуазье в 1789 году:

«Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, в точности равна массе всех продуктов реакции».

Физический смысл закона заключается в том, что при химических превращениях атомы не разрушаются и не возникают из ничего, а лишь перегруппировываются с образованием новых веществ. Так как число атомов каждого элемента до и после реакции не меняется, их суммарная масса строго постоянна.

На основе закона сохранения массы расставляются стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций.

Фундаментальный закон сохранения

Закон Ломоносова — Лавуазье

Строгое постоянство суммарной массы изолированной материальной системы при любых химических превращениях.
Уравнивание

Химическое уравнение

Запись химической реакции с коэффициентами, обеспечивающими равенство атомов слева и справа.

Сосуд Ландольта

Двухколенный запаянный сосуд Ландольта позволяет смешать реагенты прямо на чаше весов и наглядно доказать неизменность массы.

Шаг 1
Запись реагентов и продуктов
Записать схему реакции со стрелкой: H₂ + O₂ -> H₂O.
Шаг 2
Подсчет числа атомов
Подсчитать число атомов каждого элемента слева и справа.
Шаг 3
Подбор коэффициентов
Поставить коэффициенты так, чтобы уравнять атомы: 2H₂ + O₂ = 2H₂O.
Математическая запись закона сохранения массы
∑mисх=∑mпрод\sum m_{\text{исх}} = \sum m_{\text{прод}}
Масса реагентов равна массе продуктов с точностью до релятивистского дефекта массы (который в химии пренебрежимо мал).
Раздел 4 из 5
4

Алгоритм составления химических формул бинарных соединений по валентности

Метод наименьшего общего кратного (НОК):

Шаг 1
Запись знаков элементов и их валентностей
Записать рядом символы элементов с указанием римских цифр валентностей над ними, например: P(V) и O(II).
Шаг 2
Нахождение наименьшего общего кратного (НОК)
Найти НОК чисел валентностей: НОК(5, 2) = 10.
Шаг 3
Расчет индексов
Разделить НОК на валентность каждого элемента: для P: 10 / 5 = 2; для O: 10 / 2 = 5.
Шаг 4
Запись итоговой формулы
Записать индексы внизу справа от символов: P₂O₅ (индекс 1 никогда не пишется).
Раздел 5 из 5
5

Ловушки ЕНТ: Расстановка коэффициентов в уравнениях реакций и закон сохранения массы

Типовое задание ЕНТ:

«Чему равна сумма всех коэффициентов в уравнении реакции горения фосфора в кислороде?»

Пошаговое уравнивание:

1. Схема реакции: P + O₂ → P₂O₅.

2. Уравниваем кислород: слева 2 атома, справа 5 атомов. НОК(2, 5) = 10.

Перед O₂ ставим коэффициент 5 (5 * 2 = 10), перед P₂O₅ ставим 2 (2 * 5 = 10):

P + 5O₂ → 2P₂O₅.

3. Уравниваем фосфор: справа 2 * 2 = 4 атома P. Значит, слева ставим коэффициент 4:

4P + 5O₂ → 2P₂O₅.

4. Ловушка: ученики считают сумму коэффициентов реагентов (4 + 5 = 9), а вопрос требует СУММУ ВСЕХ коэффициентов:

Сумма = 4 + 5 + 2 = 11!

Ловушка «Сумма коэффициентов»

Внимательно читайте условие теста: «сумма коэффициентов в уравнении» включает коэффициенты и реагентов, и продуктов (4 + 5 + 2 = 11)!

Ваш прогресс по теме25%
Оглавление урока
Шпаргалка формул7 класс
Массовая доля элемента в веществе:
w(X)=(n⋅Ar(X)/Mr)⋅100%w(X) = (n \cdot Ar(X) / Mr) \cdot 100\%[%]
Относительная молекулярная масса:
Mr(AxBy)=x⋅Ar(A)+y⋅Ar(B)Mr(A_x B_y) = x \cdot Ar(A) + y \cdot Ar(B)[а.е.м.]
Объемная доля газа в смеси:
ϕ(X)=(V(X)/Vсмеси)⋅100%\phi(X) = (V(X) / V_{смеси}) \cdot 100\%[%]
Массовая доля компонента в смеси:
w(X)=(m(X)/mсмеси)⋅100%w(X) = (m(X) / m_{смеси}) \cdot 100\%[%]
Следующая тема

Химия и экология. Круговорот веществ и охрана окружающей среды

Перейти к теме →