A química, como qualquer ciência, requer precisão. O sistema de representação de dados nesta área do conhecimento vem sendo desenvolvido há séculos, e o padrão atual é uma estrutura otimizada que contém todas as informações necessárias para um posterior trabalho teórico com cada elemento específico.
Ao escrever fórmulas e equações, é extremamente inconveniente usar números inteiros, e hoje uma ou duas letras são usadas para esse fim - os símbolos químicos dos elementos.
História
No mundo antigo, assim como na Idade Média, os cientistas usavam imagens simbólicas para denotar vários elementos, mas esses sinais não eram padronizados. Não foi até o século 13 que foram feitas tentativas de sistematizar os símbolos de substâncias e elementos e, a partir do século 15, os metais recém-descobertos começaram a ser designados pelas primeiras letras de seus nomes. Uma estratégia de nomenclatura semelhante é usada em química até hoje.
O estado atual do sistema de nomenclatura
Até à data, são conhecidos mais de cento e vinte elementos químicos, alguns dos quais são extremamente problemáticos de encontrar na natureza. Não é de surpreender que, mesmo em meados do século 19, a ciência soubesse da existência de apenas 63 deles, e não havia um único sistema de nomenclatura nem um sistema integral de apresentação de dados químicos.
O último problema foi resolvido na segunda metade do mesmo século pelo cientista russo D. I. Mendeleev, contando com as tentativas malsucedidas de seus antecessores. O processo de nomenclatura continua até hoje - existem vários elementos com números a partir de 119 e acima, convencionalmente indicados na tabela pela abreviação latina de seu número de série. A pronúncia dos símbolos dos elementos químicos desta categoria é realizada de acordo com as regras latinas para leitura de numerais: 119 - ununenny (lit. "cento e dezenove"), 120 - unbinilium ("cento e vinte") e assim em.
A maioria dos elementos tem nomes próprios, derivados de raízes latinas, gregas, árabes, alemãs, em alguns casos refletindo as características objetivas das substâncias, e em outros atuando como símbolos imotivados.
Etimologia de alguns elementos
Como mencionado acima, alguns nomes e símbolos de elementos químicos são baseados em sinais objetivamente observáveis.
O nome do fósforo, que brilha no escuro, vem da frase grega "trazer luz". Quando traduzido para o russo, muitos nomes "falados" são encontrados: cloro - "esverdeado", bromo - "mau cheiro", rubídio - "vermelho escuro", índio - "cor índigo". Como os símbolos químicos dos elementos são dados em letras latinas, a conexão direta do nome com a substância para um falante de russo geralmente passa despercebida.
Há também associações de nomenclatura mais sutis. Assim, o nome de selênio vem da palavra grega que significa "Lua". Isso aconteceu porque na natureza esse elemento é um satélite do telúrio, cujo nome no mesmo grego significa "Terra".
O nióbio é nomeado de forma semelhante. Segundo a mitologia grega, Niobe é filha de Tântalo. O elemento químico tântalo foi descoberto anteriormente e é semelhante em suas propriedades ao nióbio - assim, a conexão lógica "pai-filha" foi projetada na "relação" dos elementos químicos.
Além disso, o tântalo recebeu seu nome em homenagem ao famoso personagem mitológico não por acaso. O fato é que a obtenção desse elemento em sua forma pura foi repleta de grandes dificuldades, devido às quais os cientistas se voltaram para a unidade fraseológica “farinha de tântalo”.
Outro fato histórico curioso é que o nome de platina se traduz literalmente como “prata”, ou seja, algo semelhante, mas não tão valioso quanto a prata. A razão é que este metal derrete muito mais difícil que a prata e, portanto, por muito tempo não foi usado e não tinha valor particular.
Princípio geral dos elementos de nomenclatura
Ao olhar para a tabela periódica, a primeira coisa que chama a atenção são os nomes e símbolos dos elementos químicos. É sempre uma ou duas letras latinas, sendo a primeira maiúscula. A escolha das letras se deve ao nome latino do elemento. Apesar do fato de que as raízes das palavras vêm do grego antigo, do latim e de outras línguas, de acordo com o padrão de nomenclatura, as terminações latinas são adicionadas a elas.
É interessante que a maioria dos caracteres seja intuitivamente compreensível para um falante nativo de russo: um aluno se lembra facilmente de alumínio, zinco, cálcio ou magnésio desde a primeira vez. A situação é mais complicada com os nomes que diferem nas versões russa e latina. O aluno pode não lembrar imediatamente que o silício é o silício e o mercúrio é o hidrargiro. No entanto, você terá que lembrar disso - a representação gráfica de cada elemento é focada no nome latino da substância, que aparecerá em fórmulas químicas e reações como Si e Hg, respectivamente.
Para lembrar tais nomes, é útil que os alunos realizem exercícios como: "Faça uma correspondência entre o símbolo de um elemento químico e seu nome".
Outras formas de nomear
Os nomes de alguns elementos originaram-se da língua árabe e foram "estilizados" em latim. Por exemplo, o sódio leva o nome de uma raiz que significa "substância borbulhante". As raízes árabes também podem ser atribuídas aos nomes de potássio e zircônio.
A língua alemã também teve sua influência. Dele vêm os nomes de elementos como manganês, cobalto, níquel, zinco, tungstênio. A conexão lógica nem sempre é óbvia: por exemplo, níquel é uma abreviação da palavra que significa "diabo de cobre".
Em casos raros, os nomes foram traduzidos para o russo na forma de papel vegetal: hidrogênio (literalmente "dar à luz a água") transformado em hidrogênio e carbono em carbono.
Nomes e topônimos
Mais de uma dúzia de elementos são nomeados após vários cientistas, incluindo Albert Einstein, Dmitri Mendeleev, Enrico Fermi, Ernest Rutherford, Niels Bohr, Marie Curie e outros.
Alguns nomes vêm de outros nomes próprios: nomes de cidades, estados, países. Por exemplo: moscovium, dubnium, európio, tennessine. Nem todos os topônimos parecerão familiares para um falante nativo da língua russa: é improvável que uma pessoa sem treinamento cultural reconheça o nome próprio do Japão na palavra nihonium - Nihon (literalmente: a Terra do Sol Nascente) e em hafnia - a versão latina de Copenhague. Descobrir até mesmo o nome do seu país natal na palavra rutênio não é uma tarefa fácil. No entanto, a Rússia em latim é chamada Rutênia, e é em sua homenagem que o 44º elemento químico é nomeado.
Os nomes dos corpos cósmicos também aparecem na tabela periódica: os planetas Urano, Netuno, Plutão, Ceres.Além dos nomes dos personagens da mitologia grega antiga (Tântalo, Nióbio), existem também os escandinavos: tório, vanádio.
Tabela periódica
Na tabela periódica que conhecemos hoje, com o nome de Dmitry Ivanovich Mendeleev, os elementos são apresentados em séries e períodos. Em cada célula, um elemento químico é indicado por um símbolo químico, ao lado do qual são apresentados outros dados: seu nome completo, número de série, distribuição de elétrons nas camadas, massa atômica relativa. Cada célula tem sua própria cor, que depende se o elemento s-, p-, d- ou f- está destacado.
Princípios de gravação
Ao escrever isótopos e isóbaros, um número de massa é colocado no canto superior esquerdo do símbolo do elemento - o número total de prótons e nêutrons no núcleo. Neste caso, o número atômico é colocado no canto inferior esquerdo, que é o número de prótons.
A carga do íon está escrita no canto superior direito e o número de átomos está indicado no mesmo lado abaixo. Os símbolos dos elementos químicos sempre começam com letra maiúscula.
Opções de ortografia nacionais
A região da Ásia-Pacífico tem suas próprias grafias dos símbolos dos elementos químicos, com base em métodos de escrita locais. O sistema de notação chinês usa sinais radicais seguidos de caracteres em seu significado fonético. Os símbolos dos metais são precedidos pelo sinal "metal" ou "ouro", gases - pelo radical "vapor", não metais - pelo hieróglifo "pedra".
Nos países europeus, também existem situações em que os sinais dos elementos durante a gravação diferem dos registrados nas tabelas internacionais. Por exemplo, na França, nitrogênio, tungstênio e berílio têm seus próprios nomes no idioma nacional e são indicados pelos símbolos correspondentes.
Finalmente
Estudar na escola ou mesmo em uma instituição de ensino superior, não é necessário memorizar o conteúdo de toda a tabela periódica. Na memória, você deve manter os símbolos químicos dos elementos que são mais frequentemente encontrados em fórmulas e equações, e olhar os pouco usados de vez em quando na Internet ou em um livro didático.
No entanto, para evitar erros e confusão, é necessário saber como os dados estão estruturados na tabela, em qual fonte encontrar os dados necessários e lembrar claramente quais nomes de elementos diferem nas versões russa e latina. Caso contrário, você pode acidentalmente confundir Mg com manganês e N com sódio.
Para obter prática no estágio inicial, faça os exercícios. Por exemplo, especifique os símbolos de elementos químicos para uma sequência de nomes selecionada aleatoriamente da tabela periódica. À medida que você ganha experiência, tudo vai se encaixando e a questão de lembrar essa informação básica desaparecerá por si só.
Os símbolos modernos de elementos químicos consistem na primeira letra ou na primeira e em uma das seguintes letras do nome latino dos elementos. Nesse caso, apenas a primeira letra é maiúscula. Por exemplo, H - hidrogênio (lat. hidrogênio), N - nitrogênio (lat. Nitrogênio), Ca - cálcio (lat. Cálcio), Pt - platina (lat. Platina) etc.
Os metais descobertos nos séculos XV-XVIII - bismuto, zinco, cobalto - começaram a ser denotados pelas primeiras letras de seus nomes. Ao mesmo tempo, surgiram símbolos de substâncias complexas associadas a seus nomes. Por exemplo, o signo da aguardente vínica é composto pelas letras S e V (lat. spiritus vini). Sinais de vodka forte (lat. aqua fortis) - ácido nítrico e água régia (lat. aqua regis), misturas de ácidos clorídrico e nítrico, são compostas pelo sinal da água e pelas letras maiúsculas F e R, respectivamente. Sinal de vidro (lat. vitrum) é formado por duas letras V - retas e invertidas. 
A.-L. Lavoisier, trabalhando em uma nova classificação e nomenclatura, propôs um sistema muito complicado de simbolismo químico para elementos e compostos. As tentativas de simplificar os antigos sinais químicos continuaram até o final do século XVIII. Um sistema de sinais mais apropriado foi proposto em 1787 por J.-A. Gassenfratz e P.‑O. Ade; seus sinais químicos já estão adaptados à teoria antiflogística de Lavoisier e possuem algumas características que foram preservadas posteriormente. Eles propuseram introduzir símbolos na forma de formas geométricas simples e designações de letras como comuns para cada classe de substâncias, bem como linhas retas desenhadas em várias direções para designar os "elementos verdadeiros" - leves e calóricos, além de gases elementares - oxigênio, nitrogênio e hidrogênio. Assim, todos os metais deveriam ser indicados por círculos com a letra inicial (às vezes duas letras e a segunda minúscula) do nome francês do metal no meio; todos os álcalis e alcalinos terrosos (também classificados por Lavoisier entre os elementos) - triângulos dispostos de várias maneiras com letras latinas no meio, etc.
Em 1814, Berzelius detalhou um sistema de simbolismo químico baseado na designação de elementos com uma ou duas letras do nome latino do elemento; o número de átomos de um elemento foi proposto para ser indicado por índices numéricos sobrescritos (a indicação atualmente aceita do número de átomos por números subscritos foi proposta em 1834 por Justus Liebig). O sistema Berzelius recebeu reconhecimento universal e sobreviveu até os dias atuais. Na Rússia, o primeiro relatório impresso sobre os sinais químicos de Berzelius foi feito em Moscou pelo médico I. Ya. Zatsepin.
Veja também
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Notas
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Um trecho caracterizando os símbolos dos elementos químicos
Os amigos ficaram em silêncio. Nenhum dos dois começou a falar. Pierre olhou para o príncipe Andrei, o príncipe Andrei esfregou a testa com a mão pequena."Vamos jantar", disse ele com um suspiro, levantando-se e indo para a porta.
Entraram na elegante e recém-decorada sala de jantar. Tudo, dos guardanapos à prata, faiança e cristal, trazia aquela marca especial de novidade que acontece na casa dos jovens cônjuges. No meio do jantar, o príncipe Andrei apoiou-se nos cotovelos e, como um homem que há muito tem algo em seu coração e de repente decide falar, com uma expressão de irritação nervosa na qual Pierre nunca tinha visto seu amigo antes, ele começou dizer:
“Nunca, nunca se case, meu amigo; aqui está o meu conselho para você: não se case até que você diga a si mesmo que fez tudo o que podia, e até que você pare de amar a mulher que você escolheu, até que você a veja claramente; caso contrário, você cometerá um erro cruel e irreparável. Case-se com um homem velho, sem valor... Caso contrário, tudo o que há de bom e sublime em você se perderá. Tudo é desperdiçado em ninharias. Sim Sim Sim! Não me olhe com tanta surpresa. Se você espera alguma coisa de si mesmo à frente, a cada passo você sentirá que tudo acabou para você, tudo está fechado, exceto a sala de estar, onde você estará no mesmo tabuleiro com o lacaio da corte e o idiota ... Sim, o que! ...
Ele acenou com a mão vigorosamente.
Pierre tirou os óculos, o que fez seu rosto mudar, mostrando ainda mais gentileza, e olhou surpreso para o amigo.
“Minha esposa”, continuou o príncipe Andrei, “é uma mulher maravilhosa. Esta é uma daquelas raras mulheres com quem você pode morrer por sua honra; mas, meu Deus, o que eu não daria agora para não me casar! Isso eu digo a você sozinho e em primeiro lugar, porque eu te amo.
O príncipe Andrei, dizendo isso, era ainda menos parecido do que antes, aquele Bolkonsky, que estava sentado espreguiçando na poltrona de Anna Pavlovna e semicerrando os dentes, proferindo frases em francês. Seu rosto seco não parava de tremer com a animação nervosa de cada músculo; olhos, nos quais o fogo da vida antes parecia extinguido, agora brilhavam com um brilho radiante e brilhante. Era evidente que quanto mais sem vida ele parecia em momentos comuns, mais enérgico ele era naqueles momentos de irritação quase dolorosa.
"Você não entende por que eu digo isso", continuou ele. “É uma história de vida inteira. Você diz Bonaparte e sua carreira”, disse ele, embora Pierre não falasse sobre Bonaparte. – Você está falando com Bonaparte; mas Bonaparte, quando trabalhava, ia passo a passo em direção à meta, era livre, não tinha nada além de sua meta - e a alcançou. Mas amarre-se a uma mulher e, como um condenado acorrentado, você perde toda a liberdade. E tudo o que há em você de esperança e força, tudo só te pesa e te atormenta com arrependimento. Salas de estar, fofocas, bailes, vaidade, insignificância - este é um círculo vicioso do qual não posso sair. Agora estou indo para a guerra, para a maior guerra que já existiu, e não sei de nada e não sou bom. Je suis tres aimable et tres caustique, [sou muito doce e muito comedor], continuou o príncipe Andrei, “e Anna Pavlovna está me ouvindo. E essa sociedade estúpida, sem a qual minha mulher não pode viver, e essas mulheres... Se você soubesse o que é toutes les femmes distinguees [todas essas mulheres da boa sociedade] e as mulheres em geral! Meu pai está certo. Egoísmo, vaidade, estupidez, insignificância em tudo - são mulheres quando tudo é mostrado como elas são. Você olha para eles na luz, parece que tem alguma coisa, mas nada, nada, nada! Sim, não case, minha alma, não case”, finalizou o príncipe Andrei.
“É engraçado para mim”, disse Pierre, “que você mesmo se considere incapaz, sua vida uma vida estragada. Você tem tudo, tudo está à frente. E você…
Ele não disse que você era, mas seu tom já mostrava o quanto ele apreciava seu amigo e o quanto ele esperava dele no futuro.
"Como ele pode dizer isso!" pensou Pierre. Pierre considerava o príncipe Andrei o modelo de todas as perfeições precisamente porque o príncipe Andrei combinava no mais alto grau todas as qualidades que Pierre não tinha e que podem ser expressas mais de perto pelo conceito de força de vontade. Pierre sempre se surpreendeu com a capacidade do príncipe Andrei de lidar com toda a tranquilidade com todo tipo de gente, sua memória extraordinária, erudição (ele lia tudo, sabia tudo, tinha noção de tudo) e principalmente sua capacidade de trabalhar e estudar. Se Pierre muitas vezes se impressionava com a falta de capacidade de filosofar sonhador em Andrei (o que Pierre era especialmente propenso a fazer), então ele via isso não como uma desvantagem, mas como uma força.
Nas relações melhores, amigáveis e simples, a bajulação ou o elogio são necessários, assim como a graxa é necessária para que as rodas as mantenham em movimento.
- Je suis un homme fini, [eu sou um homem acabado,] - disse o príncipe Andrei. - O que dizer sobre mim? Vamos falar sobre você", disse ele depois de uma pausa e sorriu com seus pensamentos reconfortantes.
Esse sorriso se refletiu imediatamente no rosto de Pierre.
- E o que dizer de mim? - disse Pierre, abrindo a boca em um sorriso despreocupado e alegre. - O que eu sou? Je suis un batard [Sou um filho ilegítimo!] - E de repente ele corou carmesim. Era evidente que ele fez um grande esforço para dizer isso. - Sem nom, sem fortuna... [Sem nome, sem fortuna...] E bem, certo... - Mas ele não disse que estava certo. - Estou livre por enquanto, e estou bem. Só não sei por onde começar. Eu queria seriamente consultar com você.
O príncipe Andrew olhou para ele com olhos gentis. Mas em seu olhar, amistoso, afetuoso, mesmo assim, expressava-se a consciência de sua superioridade.
“Você é querido para mim, especialmente porque você é a única pessoa viva em todo o nosso mundo. Você se sente bem. Escolha o que você quer; isso não importa. Você será bom em todos os lugares, mas uma coisa: pare de ir para esses Kuragins, para levar esta vida. Então não combina com você: todas essas folias, e hussardos, e isso é tudo ...
“Que voulez vous, mon cher”, disse Pierre, encolhendo os ombros, “les femmes, mon cher, les femmes!” [O que você quer, minha querida, mulheres, minha querida, mulheres!]
“Não entendo”, respondeu Andrei. - Les femmes comme il faut, [Mulheres decentes] é outra questão; mas les femmes Kuragin, les femmes et le vin, [as mulheres, mulheres e vinho de Kuragin] não entendo!
Pierre morava com o príncipe Vasily Kuragin e participava da vida selvagem de seu filho Anatole, o mesmo que ia se casar com a irmã do príncipe Andrei para correção.
“Sabe de uma coisa”, disse Pierre, como se tivesse um pensamento inesperadamente feliz, “sério, eu venho pensando nisso há muito tempo. Com esta vida, não posso decidir nem pensar em nada. Dor de cabeça, sem dinheiro. Hoje ele me ligou, eu não vou.
"Dê-me sua palavra de honra que você não vai montar?"
- Honestamente!
Já eram duas horas da manhã quando Pierre saiu da casa do amigo. A noite era uma noite de junho, Petersburgo, sem anoitecer. Pierre entrou em um táxi com a intenção de voltar para casa. Mas quanto mais se aproximava, mais sentia a impossibilidade de adormecer naquela noite, que mais parecia tarde ou manhã. Ao longe era visível ao longo das ruas vazias. O querido Pierre lembrou-se de que Anatole Kuragin deveria ter uma sociedade de jogo habitual naquela noite, após a qual geralmente havia uma bebedeira, terminando em uma das diversões favoritas de Pierre.
"Seria bom ir para Kuragin", pensou.
Mas imediatamente ele se lembrou de sua palavra de honra dada ao príncipe Andrei para não visitar Kuragin. Mas imediatamente, como acontece com as pessoas que são chamadas de covardes, ele queria tão apaixonadamente experimentar mais uma vez essa vida dissoluta tão familiar para ele que decidiu ir. E imediatamente lhe ocorreu o pensamento de que esta palavra não significava nada, porque mesmo antes do príncipe Andrei, ele também deu ao príncipe Anatole a palavra para estar com ele; enfim, achava que todas essas palavras de honra eram coisas tão condicionais que não tinham significado definido, sobretudo se se percebesse que talvez amanhã ou ele morresse ou algo tão inusitado lhe aconteceria que não haveria mais honesto, nem desonroso. Esse tipo de raciocínio, destruindo todas as suas decisões e suposições, muitas vezes vinha a Pierre. Ele foi para Kuragin.
Chegando ao alpendre de uma grande casa perto do quartel da guarda de cavalos em que vivia Anatole, subiu pelo alpendre iluminado, pelas escadas, e entrou pela porta aberta. Não havia ninguém no corredor; havia garrafas vazias, capas de chuva, galochas; havia um cheiro de vinho, uma voz distante e um grito podia ser ouvido.
O jogo e o jantar já haviam terminado, mas os convidados ainda não haviam saído. Pierre tirou a capa e entrou na primeira sala, onde estavam os restos do jantar e um lacaio, pensando que ninguém podia vê-lo, estava terminando secretamente seus copos inacabados. Do terceiro quarto veio barulho, risos, gritos de vozes familiares e o rugido de um urso.
Cerca de oito jovens se aglomeraram preocupados perto da janela aberta. Três estavam ocupados com um ursinho jovem, que um arrastava por uma corrente, assustando o outro com ela.
“Eu seguro cem para Stevens!” um gritou.
– Olhe para não apoiar! gritou outro.
- Eu sou para Dolokhov! gritou um terceiro. - Desmonte-o, Kuragin.
- Bem, deixe Mishka, há uma aposta.
- Em um espírito, caso contrário está perdido - gritou o quarto.
- Yakov, me dê uma garrafa, Yakov! - gritou o próprio dono, um homem alto e bonito, parado no meio da multidão com uma camisa fina, aberta no meio do peito. - Parem, senhores. Aqui está ele Petrusha, querido amigo, - ele se virou para Pierre.
A decisão sobre a necessidade de manter tal notebook não veio de imediato, mas de forma gradual, com o acúmulo de experiência de trabalho.
No início era um lugar no final do livro de exercícios - algumas páginas para escrever as definições mais importantes. Em seguida, as mesas mais importantes foram colocadas lá. Então veio a percepção de que, para aprender a resolver problemas, a maioria dos alunos precisa de prescrições algorítmicas estritas, que eles, antes de tudo, devem entender e lembrar.
Foi então que veio a decisão de manter, além do caderno de exercícios, outro caderno de química obrigatório - um dicionário de química. Ao contrário das pastas de trabalho, que podem ser até duas durante um ano letivo, o dicionário é um único caderno para todo o curso de química. É melhor que este caderno tenha 48 folhas e uma capa forte.
Organizamos o material neste caderno da seguinte forma: no início - as definições mais importantes que os caras escrevem no livro ou escrevem sob o ditado do professor. Por exemplo, na primeira aula da 8ª série, esta é a definição da disciplina “química”, o conceito de “reações químicas”. Durante o ano letivo na 8ª série, eles acumulam mais de trinta. De acordo com essas definições, realizo pesquisas em algumas aulas. Por exemplo, uma pergunta oral em cadeia, quando um aluno faz uma pergunta para outro, se ele respondeu corretamente, então ele já faz a próxima pergunta; ou, quando um aluno é questionado por outros alunos, se ele não lidar com a resposta, eles respondem a si mesmos. Em química orgânica, são principalmente definições de classes de substâncias orgânicas e conceitos principais, por exemplo, “homólogos”, “isômeros”, etc.
No final do nosso livro de referência, o material é apresentado na forma de tabelas e diagramas. Na última página está a primeira tabela “Elementos químicos. Sinais químicos". Em seguida, as tabelas “Valência”, “Ácidos”, “Indicadores”, “Séries eletroquímicas de voltagens de metais”, “Séries de eletronegatividade”.
Quero me deter especialmente no conteúdo da tabela “Correspondência de ácidos a óxidos ácidos”:
| Correspondência de ácidos para óxidos de ácido | ||||
| óxido ácido | Ácido | |||
| Nome | Fórmula | Nome | Fórmula | Resíduo de ácido, valência |
| monóxido de carbono (II) | CO2 | carvão | H2CO3 | CO 3 (II) |
| óxido de enxofre (IV) | SO2 | sulfuroso | H2SO3 | SO3(II) |
| óxido de enxofre (VI) | SO 3 | sulfúrico | H2SO4 | SO4(II) |
| óxido de silício (IV) | SiO2 | silício | H2SiO3 | SiO3 (II) |
| óxido nítrico (V) | N 2 O 5 | nítrico | HNO3 | NÃO 3 (I) |
| óxido de fósforo (V) | P2O5 | fosfórico | H3PO4 | PO 4 (III) |
Sem entender e memorizar esta tabela, é difícil para os alunos do 8º ano compilar equações para as reações de óxidos de ácidos com álcalis.
Ao estudar a teoria da dissociação eletrolítica, no final do caderno anotamos esquemas e regras.
Regras para compilar equações iônicas:
1. Na forma de íons, escreva as fórmulas dos eletrólitos fortes que são solúveis em água.
2. Na forma molecular, escreva as fórmulas de substâncias simples, óxidos, eletrólitos fracos e todas as substâncias insolúveis.
3. As fórmulas de substâncias pouco solúveis no lado esquerdo da equação são escritas na forma iônica, à direita - na forma molecular.
Ao estudar química orgânica, escrevemos no dicionário tabelas resumindo para hidrocarbonetos, classes de substâncias contendo oxigênio e nitrogênio, esquemas para relações genéticas.
| Quantidades físicas | |||
| Designação | Nome | Unidades | Fórmulas |
| quantidade de substância | toupeira | = N / N A ; = m/M; V / V m (para gases) |
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| N / D | constante de Avogadro | moléculas, átomos e outras partículas | NA = 6,02 10 23 |
| N | número de partículas | moléculas, átomos e outras partículas |
N = N A |
| M | massa molar | g/mol, kg/kmol | M = m/; / M/ = M r |
| m | peso | g, kg | m = M; m = V |
| Vm | volume molar de gás | l/mol, m3/kmol | Vm \u003d 22,4 l / mol \u003d 22,4 m 3 / kmol |
| V | volume | l, m 3 | V = Vm (para gases); |
| densidade | g/ml; | = m/V; M / V m (para gases) |
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Durante os 25 anos de ensino de química na escola, tive que trabalhar em diferentes programas e livros didáticos. Ao mesmo tempo, sempre foi surpreendente que praticamente nenhum livro ensinasse como resolver problemas. No início do estudo de química, para sistematizar e consolidar os conhecimentos no dicionário, os alunos e eu compilamos uma tabela “Quantidades físicas” com novas quantidades:
Ao ensinar os alunos a resolver problemas computacionais, dou grande importância aos algoritmos. Acredito que a prescrição estrita da sequência de ações permite que um aluno fraco compreenda a solução de problemas de um determinado tipo. Para alunos fortes, esta é uma oportunidade de alcançar o nível criativo de sua educação química e auto-educação, pois primeiro você precisa dominar com confiança um número relativamente pequeno de técnicas padrão. Com base nisso, será desenvolvida a capacidade de aplicá-los corretamente em diferentes estágios da solução de problemas mais complexos. Portanto, compilei algoritmos para resolver problemas computacionais para todos os tipos de problemas do curso escolar e para atividades extracurriculares.
Vou dar exemplos de alguns deles.
Algoritmo para resolução de problemas por equações químicas.
1. Escreva brevemente a condição do problema e faça uma equação química.
2. Acima das fórmulas da equação química, escreva os dados do problema, escreva o número de mols sob as fórmulas (determinado pelo coeficiente).
3. Encontre a quantidade de uma substância, cuja massa ou volume é dado na condição do problema, usando as fórmulas:
MILÍMETROS; \u003d V / V m (para gases V m \u003d 22,4 l / mol).
Escreva o número resultante acima da fórmula na equação.
4. Encontre a quantidade de uma substância cuja massa ou volume é desconhecido. Para fazer isso, raciocine de acordo com a equação: compare o número de moles de acordo com a condição com o número de moles de acordo com a equação. Proporção, se necessário.
5. Encontre a massa ou volume usando as fórmulas: m = M ; V = Vm.
Este algoritmo é a base que o aluno deve dominar para que no futuro possa resolver problemas usando equações com várias complicações.
Tarefas para excesso e deficiência.
Se na condição do problema as quantidades, massas ou volumes de duas substâncias reagentes são conhecidas ao mesmo tempo, então isso é um problema de excesso e deficiência.
Ao resolver:
1. É necessário encontrar as quantidades de duas substâncias reagentes de acordo com as fórmulas:
MILÍMETROS; = V/Vm.
2. Os números de mols resultantes estão inscritos acima da equação. Comparando-os com o número de moles de acordo com a equação, tire uma conclusão sobre qual substância é dada em deficiência.
3. Por deficiência, faça mais cálculos.
Tarefas para a parte do rendimento do produto da reação, praticamente obtido a partir do teoricamente possível.
De acordo com as equações da reação, os cálculos teóricos são realizados e os dados teóricos são encontrados para o produto da reação: theor. , m teor. ou Teor V. . Ao realizar reações no laboratório ou na indústria, ocorrem perdas, então os dados práticos obtidos são práticos. ,
sou prático ou V prático. é sempre menor do que os dados calculados teoricamente. A fração de rendimento é denotada pela letra (eta) e é calculada pelas fórmulas:
(este) = praticar. / teor. = m prático. / m teor. = V prático. / Teor V.
É expresso como uma fração de uma unidade ou como uma porcentagem. Existem três tipos de tarefas:
Se os dados para a substância inicial e a participação no rendimento do produto da reação forem conhecidos na condição do problema, você precisará encontrar a prática. , m prático ou V prático. produto da reação.
Ordem da solução:
1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados da substância original, encontre a teoria. , m teor. ou Teor V. produto da reação;
2. Encontre a massa ou volume do produto da reação, praticamente obtido, de acordo com as fórmulas:
sou prático = m teor. ; Pratica V. = Teor V. ; prático = teor. .
Se na condição do problema, os dados para a substância inicial e a prática forem conhecidos. , m prático ou V prático. do produto obtido, enquanto é necessário encontrar a parte do rendimento do produto da reação.
Ordem da solução:
1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados da substância inicial, encontre
Teor. , m teor. ou Teor V. produto da reação.
2. Encontre a parcela do rendimento do produto da reação usando as fórmulas:
Prakt. / teor. = m prático. / m teor. = V prático. /V teor.
Se na condição do problema forem conhecidos pratique. , m prático ou V prático. do produto de reação resultante e a parcela de seu rendimento, neste caso, você precisa encontrar dados para a substância inicial.
Ordem da solução:
1. Encontre o teor., m teor. ou Teor V. produto da reação de acordo com as fórmulas:
Teor. = prático / ; m teor. = m prático. / ; Teor V. = V prático. / .
2. Calcular de acordo com a equação, com base em theor. , m teor. ou Teor V. produto da reação e encontrar dados para o material de partida.
É claro que consideramos esses três tipos de problemas gradualmente, trabalhamos as habilidades de resolver cada um deles usando o exemplo de vários problemas.
Problemas com misturas e impurezas.
Uma substância pura é aquela que está mais na mistura, o resto são impurezas. Designações: a massa da mistura - m cm, a massa da substância pura - m q.v., a massa de impurezas - m aprox. , fração de massa de uma substância pura - h.v.
A fração de massa de uma substância pura é encontrada pela fórmula: h.v. = m q.v. / m ver, expressá-lo em frações de uma unidade ou como uma porcentagem. Distinguimos 2 tipos de tarefas.
Se na condição do problema a fração de massa de uma substância pura ou a fração de massa de impurezas é dada, então a massa da mistura é dada. A palavra "técnico" também significa a presença de uma mistura.
Ordem da solução:
1. Encontre a massa de uma substância pura usando a fórmula: m p.m. = q.v. eu vejo.
Se a fração de massa de impurezas for fornecida, primeiro você precisa encontrar a fração de massa de uma substância pura: = 1 - aprox.
2. Com base na massa de uma substância pura, faça mais cálculos de acordo com a equação.
Se a condição do problema fornecer a massa da mistura inicial e n, m ou V do produto da reação, você precisará encontrar a fração de massa da substância pura na mistura inicial ou a fração de massa de impurezas nela.
Ordem da solução:
1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados do produto da reação, e encontre n horas. e m h.v.
2. Encontre a fração de massa de uma substância pura em uma mistura usando a fórmula: q.v. = m q.v. / m ver e fração de massa de impurezas: aprox. = 1 - h.c.
A lei das relações volumétricas dos gases.
Os volumes de gases estão relacionados da mesma forma que suas quantidades de substâncias:
V 1 / V 2 = 1 / 2
Esta lei é utilizada na resolução de problemas por meio de equações nas quais o volume de um gás é dado e é necessário encontrar o volume de outro gás.
A fração volumétrica de gás na mistura.
Vg / Vcm, onde (phi) é a fração volumétrica do gás.
Vg é o volume de gás, Vcm é o volume da mistura de gases.
Se a fração de volume do gás e o volume da mistura são fornecidos na condição do problema, primeiro você precisa encontrar o volume do gás: Vg = Vcm.
O volume da mistura de gases é encontrado pela fórmula: Vcm \u003d Vg /.
O volume de ar gasto na queima de uma substância é encontrado através do volume de oxigênio encontrado pela equação:
Vair \u003d V (O 2) / 0,21
Derivação de fórmulas de substâncias orgânicas por fórmulas gerais.
As substâncias orgânicas formam séries homólogas que possuem fórmulas comuns. Isso permite:
1. Expresse o peso molecular relativo em termos do número n.
M r (C n H 2n + 2) = 12n + 1 (2n + 2) = 14n + 2.
2. Equacione M r expresso em termos de n ao verdadeiro M r e encontre n.
3. Componha equações de reação de forma geral e realize cálculos sobre elas.
Derivação de fórmulas de substâncias por produtos de combustão.
1. Analise a composição dos produtos de combustão e tire uma conclusão sobre a composição qualitativa da substância queimada: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2 CO 3 -> Na, C.
A presença de oxigênio na substância requer verificação. Designe os índices na fórmula como x, y, z. Por exemplo, CxHyOz (?).
2. Encontre a quantidade de substâncias dos produtos de combustão usando as fórmulas:
n = m/M e n = V/Vm.
3. Encontre as quantidades de elementos contidos na substância queimada. Por exemplo:
n (C) \u003d n (CO 2), n (H) \u003d 2 ћ n (H 2 O), n (Na) \u003d 2 ћ n (Na 2 CO 3), n (C) \u003d n (Na2CO3) etc.
4. Se uma substância de composição desconhecida queimar, é imperativo verificar se ela continha oxigênio. Por exemplo, СxНyОz (?), m (O) \u003d m in-va - (m (C) + m (H)).
b) se a densidade relativa for conhecida: M 1 = D 2 M 2 , M = D H2 2, M = D O2 32,
M = D ar. 29, M = D N2 28, etc.
1 maneira: encontre a fórmula mais simples de uma substância (veja o algoritmo anterior) e a massa molar mais simples. Em seguida, compare a massa molar verdadeira com a mais simples e aumente os índices na fórmula pelo número de vezes necessário.
2 vias: encontre os índices usando a fórmula n = (e) Mr / Ar (e).
Se a fração de massa de um dos elementos for desconhecida, ela deve ser encontrada. Para fazer isso, subtraia a fração de massa de outro elemento de 100% ou da unidade.
Gradualmente, no curso de estudar química no dicionário de química, há um acúmulo de algoritmos para resolver problemas de diferentes tipos. E o aluno sempre sabe onde encontrar a fórmula certa ou a informação certa para resolver o problema.
Muitos alunos gostam de manter esse caderno, eles mesmos o complementam com vários materiais de referência.
Quanto às atividades extracurriculares, os alunos e eu também iniciamos um caderno separado para escrever algoritmos para resolver problemas que vão além do escopo do currículo escolar. No mesmo caderno, para cada tipo de tarefa, anotamos 1-2 exemplos, eles resolvem o restante das tarefas em outro caderno. E, se você pensar bem, entre as milhares de tarefas diferentes encontradas no exame de química em todas as universidades, pode-se distinguir tarefas de 25 a 30 tipos diferentes. Claro, existem muitas variações entre eles.
No desenvolvimento de algoritmos para resolver problemas em classes opcionais, A.A. Kushnarev. (Aprender a resolver problemas em química, - M., Escola - imprensa, 1996).
A capacidade de resolver problemas em química é o principal critério para a assimilação criativa do assunto. É através da resolução de problemas de vários níveis de complexidade que um curso de química pode ser efetivamente dominado.
Se um aluno tem uma idéia clara de todos os tipos possíveis de problemas, resolveu um grande número de problemas de cada tipo, ele é capaz de lidar com a aprovação no exame de química na forma do Exame Estadual Unificado e entrar nas universidades .
Palavras-chave abstratas: Elementos químicos, signos de elementos químicos.
Em química, o conceito é muito importante. "Elemento químico"(A palavra "elemento" em grego significa "componente"). Para entender sua essência, lembre-se de como as misturas e os compostos químicos diferem.
Por exemplo, ferro e enxofre mantêm suas propriedades na mistura. Portanto, pode-se argumentar que uma mistura de pó de ferro com pó de enxofre consiste em duas substâncias simples - ferro e enxofre. Como o composto químico sulfeto de ferro é formado a partir de substâncias simples - ferro e enxofre, gostaria de argumentar que o sulfeto de ferro também consiste em ferro e enxofre. Mas, tendo nos familiarizado com as propriedades do sulfeto de ferro, entendemos que isso não pode ser discutido. Este, formado como resultado da interação química, possui propriedades completamente diferentes das substâncias originais. Porque a composição de substâncias complexas não inclui substâncias simples, mas átomos de um certo tipo.
UM ELEMENTO QUÍMICO é um certo tipo de átomo.
Assim, por exemplo, todos os átomos de oxigênio, independentemente de serem parte de moléculas de oxigênio ou moléculas de água, são o elemento químico oxigênio. Todos os átomos de hidrogênio, ferro, enxofre são, respectivamente, os elementos químicos hidrogênio, ferro, enxofre, etc.
Atualmente, são conhecidos 118 tipos diferentes de átomos, ou seja, 118 elementos químicos. A partir dos átomos desse número relativamente pequeno de elementos, uma enorme variedade de substâncias é formada. (O conceito de "elemento químico" será esclarecido e ampliado em notas futuras).
Usando o conceito de "elemento químico", podemos esclarecer as definições: SIMPLES são substâncias que consistem em átomos de um elemento químico. COMPLEXOS são substâncias que consistem em átomos de diferentes elementos químicos.
É preciso distinguir os conceitos "substância simples" e "Elemento químico" , embora seus nomes sejam na maioria dos casos os mesmos. Portanto, toda vez que encontramos as palavras "oxigênio", "hidrogênio", "ferro", "enxofre", etc., precisamos entender do que estamos falando - uma substância simples ou um elemento químico. Se, por exemplo, eles dizem: “Os peixes respiram oxigênio dissolvido na água”, “O ferro é um metal que é atraído por um ímã”, isso significa que estamos falando de substâncias simples - oxigênio e ferro. Se eles dizem que o oxigênio ou o ferro fazem parte de uma substância, significam oxigênio e ferro como elementos químicos.
Os elementos químicos e as substâncias simples que eles formam podem ser divididos em dois grandes grupos: metais e não metais. Exemplos de metais são ferro, alumínio, cobre, ouro, prata, etc. Os metais são plásticos, têm um brilho metálico e conduzem bem a corrente elétrica. Exemplos de não-metais são enxofre, fósforo, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, etc. As propriedades dos não-metais são variadas.
Sinais de elementos químicos
Cada elemento químico tem seu próprio nome. Para uma designação simplificada de elementos químicos, use simbolismo químico. Um elemento químico é denotado pela inicial ou inicial e uma das letras subsequentes do nome latino desse elemento. Então, hidrogênio (lat. hidrogênio - hidrogênio) é indicado pela letra H, mercúrio (lat. hydrargyrum - hydrargyrum) - em letras hg etc. O químico sueco J. J. Berzelius propôs o simbolismo químico moderno em 1814
As abreviaturas para elementos químicos são sinais(ou símbolos) elementos químicos. O símbolo químico (sinal químico) denota um átomo de um determinado elemento químico .
Você já conhece os símbolos de alguns elementos químicos.
O que o símbolo químico mostra?
1) Denota um elemento químico (dê um nome);
2) um átomo deste elemento;
3) pelo símbolo, você pode determinar o lugar do elemento no sistema periódico de D.I. Mendeleiev;
4) o sistema periódico pode ser usado para determinar a massa atômica relativa de um elemento.
Vamos dar um exemplo.
Símbolo do elemento químico - Cu
1) O elemento químico é o cobre.
2) um átomo de cobre;
3) O cobre está no sistema periódico de elementos no período 4, grupo 1, número de série - 29.
4) Ar(Cu)=64
Vamos resumir a informação que conhecemos, que contém uma fórmula química.
Tabela. Informações contidas em uma fórmula química.
Exemplo: HNO3 - ácido nítrico
| 1. Composição qualitativa | 1. Uma molécula consiste em átomos de três elementos químicos: H, N, O |
| 2. Composição quantitativa | 2. A molécula consiste em cinco átomos: um átomo de hidrogênio, um átomo de nitrogênio, três átomos de oxigênio |
| 3. Peso molecular relativo | 3. Sr(HNO3)= 1 1+14 1+16 3=63 |
| 4. Massa da molécula | 4. mm(HNO3)= 1a.u.m. 1+ 14 uma 1+ 16 uma 3=63 uma |
| 5. Frações de massa de elementos | 5.ω(H) = Ar(H) 1 / Mr(HNO3)= 1 1/63 = 0,016 ou 1,6% ω(N)= Ar(N) 1 /Mr(HNO3)= ω(O)= Ar(O) 3 /Mr(HNO3)= |
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