Химическая формула. Молекулярная, или брутто-формула, показывает, какие атомы и в Что такое брутто формула

Брутто, структурные и электронные формулы соединений

Второй постулат Вутлерова. Химические реакционные способности определенных групп атомов существенно зависят от их химического окружения, то есть от того, с какими атомами или группами атомов соседствует определенная группа.

Формулы соединений, которыми мы пользовались при изучении неорганической химии, отражают только количество атомов того или иного элемента в молекуле. Такие формулы называют «брутто - формулами», или «молекулярными формулами».

Как вытекает из первого постулата Вутлерова, в органической химии важна не только количество тех или иных атомов в молекуле, а еще и порядок их связывания, то есть брутто-формулы не всегда целесообразно использовать для органических соединений. Например, для наглядности при рассмотрении структуры молекулы метана мы использовали структурные формулы - схематическое изображение порядка связывания атомов в молекулу. При изображении структурных формул химическая связь обозначают чертой, двойная связь - двумя черточками и т.д.

Электронная формула (или формула Льюиса) очень похожа на структурную формулу, но в этом случае изображают не образованные связи, а электроны, как те, что образуют связь, так и те, что его не образуют.

Например, уже рассмотренную сульфатную кислоту можно записать с помощью следующих формул. Брутто-формула - Н 2 80 4 , структурная и электронная формулы имеют такой вид:

Структурные формулы органических соединений

Почти все органические вещества состоят из молекул, состав которых выражается химическими формулами, например СН 4 , С 4 Н 10 , С 2 Н 4 О 2 . А какое строение имеют молекулы органических веществ? Этот вопрос задавали себе в середине XIX века основатели органической химии - Ф. Кекуле и А. М. Вутлеров. Исследуя состав и свойства различных органических веществ, они пришли к следующих выводов:

Атомы в молекулах органических веществ соединены химическими связями в определенной последовательности, согласно их валентности. Эту последовательность принято называть химическим строением;

Атомы Углерода во всех органических соединениях чотиривалентні, а другие элементы проявляют характерные для них валентности.

Эти положение является основой теории строения органических соединений, сформулированной О. М. Бутлеровим в 1861 году.

Химическую строение органических соединений наглядно подают структурными формулами, в которых химические связи между атомами обозначают черточками. Общее число черточек, отходящих от символа каждого элемента, равна его валентности атома. Кратные связи изображают двумя или тремя черточками.

На примере насыщенного углеводорода пропана С 3 Н 8 рассмотрим, как составить структурную формулу органического вещества.

1. Изображаем карбоновый скелет. В данном случае цепь состоит из трех атомов Углерода:

С-С- С

2. Карбон четырехвалентное, поэтому от каждого атома Карбона изображаем недостаточные черты таким образом, чтобы рядом с каждым атомом было по четыре черты:

3. Дописываем символы атомов Водорода:

Часто структурные формулы записывают в сокращенном виде, не изображая связи С - Н. Сокращенные структурные формулы гораздо компактнее, чем развернутые:

СН 3 - СН 2 - СН 3 .

Структурные формулы показывают только последовательность соединения атомов, но не отображают пространственного строения молекул, в частности валентные углы. Известно, например, что угол между связями С в пропане равен 109,5°. Однако структурная формула пропана выглядит так, будто этот угол равен 180°. Поэтому правильнее было бы записывать структурную формулу пропана в менее удобном, но в более истинном виде:

Профессиональные химики используют следующие структурные формулы, в которых вообще не показаны ни атомы Карбона, ни атомы Водорода, а изображен только карбоновый скелет в виде соединенных между собой С-С-связей, а также функциональные группы. Для того чтобы костяк не выглядел одной сплошной линией, химические связи изображают под углом друг к другу. Так, в молекуле пропана С 3 Н 8 всего две связи С-С, поэтому пропан изображают двумя черточками.

Гомологические ряды органических соединений

Рассмотрим структурные формулы двух соединений одного класса, например спиртов:

Молекулы метилового СН 3 ОН и этилового С 2 Н 5 ОН спиртов имеют одинаковую функциональную группу ОН, общую для всего класса спиртов, но отличаются длиной карбонового скелета: в этаноле на один атом Углерода больше. Сравнивая структурные формулы, можно заметить, что при увеличении карбонового цепи на один атом Углерода состав вещества меняется на группу СН 2 , при удлинении карбонового цепи на два атома - на две группы СН 2 т.д.

Соединения одного класса, имеющих подобное строение, но отличающиеся по составу на одну или несколько групп СН 2 , называют гомологами.

Группу СН 2 называют гомологической разностью. Совокупность всех гомологов образует гомологический ряд. Метанол и этанол относятся к гомологическому ряду спиртов. Все вещества одного ряда имеют сходные химические свойства, а их состав можно выразить общей формулой. Например, общая формула гомологического ряда спиртов - С n Н 2 n +1 ВОН, где n - натуральное число.

«Уроки по органической химии» - М.Бертло синтезирует жиры (1854 г.). Вопросы. Состав органических веществ. Ф.Велер синтезирует мочевину (1828 г.). Тема урока: «Предмет органической химии». Качественная и количественная Фактическая. Термин «органические вещества» введен в науку Й.Я.Берцелиусом в 1807 году. А.Кольбе синтезирует уксусную кислоту (1845 г.).

«Теория строения органических соединений» - Предпосылки теории строения. Теория химического строения органических соединений а. М. Бутлерова. Явление изомерии более значительно распространено в органической химии, чем в неорганической. Напишите структурные формулы всех соединений и укажите изомеры: CH2О, C3H7Cl, C2Н2, CH4O. Вариант 2 Какова степень окисления и валентность атомов углерода в этилене C2H4?

«Строение вещества молекулы» - Диметиловый эфир. Свойства. Сысоева О.Н. СПб СВУ. Хлорид аммония. Масштабная модель молекулы фенола. CH3-CH2-CH3. Распределение электронной плотности в молекуле фенола. Бромбензол. + HCl. Углерод в органических соединениях четырехвалентен! - HBr. CH3OH + HBr. Молекулярная. Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга.

«Введение в органическую химию» - Развивалась органическая химия? NH3. Метилфениловый эфир L-аспартиламиномалоновой кислоты в 33000 раз слаще сахара. Аргументы: Химия – одна из быстроразвивающихся наук. CH3COOH. Al2S3. Изучать химию очень сложно. C17H35COONa. HNO3. HCl. C2H5OH. MgO. Парафин – органическое вещество? NaOH. Na2CO3. Органическая химия.

«Предмет органической химии» - Животные. Молекулярная КР. Природные – образованы естественным путем, без вмешательства человека. 2) В состав обязательно входят (С) и (Н) – углеводороды (УВ). Землистые (минеральные). Важнейшие характеристики ОВ. Происхождение веществ. 4) Непрочные, имеют низкие Тпл и Ткип. Вещества. Бензин. Растительные.

«Тест по органической химии» - Метиловый спирт. Как можно получить альдегид. Альдегид. Метаналь. Этиленгликоль. Пентан. Вещество. Этилен. Глицерин. Какое вещество является изомером бутана. Б. Сн3-сн-сн3 сн3. Пропан. Основы органической химии. Бутилен. Укажите реакцию дегидрирования.

Что это означает, из чего складывается и как вычислить. Ради порядка повторим правило, родом из школы: вес, а точнее масса, не что иное, как сумма массы товара (нетто) и тары (упаковки). Именно при сложении этих двух показателей формируется брутто. Самые простые задачи были на вычисление продуктов без упаковки. Например, было необходимо вычислить, сколько килограммов бананов в коробке, если сама она весит один килограмм, а общий вес четыре. В старших классах нас уже спрашивали о том, сколько порций можно приготовить из 3 кг картофеля, если порция -300 г, а очистки составляют 30% от брутто-веса? Простые арифметические действия развивали наше мышление и готовили к более серьезным и ответственным заданиям, которые мы будем получать, выйдя из стен школы и университета.

Торговля

Это то место, где термин «масса брутто» употребляется с неимоверной частотой. Товар, поступающий в магазины для продажи, привозится в упаковочной таре. Это позволяет сохранять товарный вид, облегчает хранение. Но продавать его будут без поддонов и деревянных коробов! Что делать? Все банально просто. На приход ставится товар, учтенный в массе брутто. Продавать будут в нетто (это противоположное значение, антипод (то есть чистый вес)). Нетто минус брутто даст вес тары.

Кстати, очень часто вес брутто прописан на этикетке товара наравне с весом нетто. А вот покупая в супермаркете цыпленка в поддоне (небольшая пластиковая корзинка), мы знаем, сколько весит сам птенчик, а сколько то, во что его уложили. Многие производители перестали использовать термин «брутто», а пишут отдельно вес товара и вес тары/упаковки. Наверное, это гораздо удобнее для покупателей.

Наука

Следующая отрасль, где этот термин используют ничуть не меньше, чем в школе или магазине, это научная деятельность. Брутто-формула, она же эмпирическая (опыт - в переводе с греческого), не что иное, как способ выразить практические опыты при помощи общепризнанных символов. Так формулируют свои открытия ученые-экспериментаторы, описывая то, что было получено опытным путем.

Прямое использование термина есть в экономике, где теоретические значения «подгоняют» к истинным (эмпирическим). В химии брутто-формула не что иное, как способ подать информацию о количественном составе молекул, а не о структурном или изометрическом. В физике данное словосочетание используется, когда речь идет об описанном опыте, но не подтвержденном достаточным количеством аргументов. Со временем подобные эмпирические (брутто-формулы) «обрастают» доказательной базой и заменяются точными формулами.

Судоходство

Корабли и брутто - что это за соединение? Понятно, если речь идет о грузе в контейнерах (упаковке), а сами суда тут причем? В международном морском судоходстве используют этот термин, обозначая регистрационный тоннаж. Размер судна исчисляется в регистрационных тоннах. При этом речь идет не о весе/массе, а об объеме. Именно этот показатель имеется в виду, когда говорят об общем объеме помещений всего судна. То есть одна брутто-регистровая тонна равна 2,83 куб. м (100 куб. фунтам).

Аренда помещений

Это еще одна отрасль, где уместен термин «брутто». В данном контексте он имеет следующее значение: сумма вознаграждения за пользование арендным помещением с коммунальными платежами. То есть стандартный вопрос, задаваемый арендаторами арендодателю (а кто оплачивает свет/газ/воду?) может звучать проще (в договоре указана сумма брутто?). Емко и лаконично, не правда ли?

Страхование

Есть еще одно понятие, образующееся от слова brutto. Чаще всего таким термином пользуются страховые компании при расчетах страховых взносов. Выплачивает брутто-премию человек, страхующийся в соответствии с договором. Эту сумму составляет ставка брутто. Она же, в свою очередь, состоит из нетто-ставки и нагрузки. Ставка нетто формирует основной фонд, из которого в страховом случае будут производиться выплаты. Нагрузка, в свою очередь, состоит из дополнительных расходов, которые обязана оплачивать страховая компания. Грубо говоря, это взнос на содержание персонала, помещения, административную деятельность, ну и, естественно, прибыль компании. В итоге банальных суммирований страховая компания рассчитывает суммы для выплат по страховым договорам для населения и предприятий.

Автомобили и брутто

Что это может быть, если речь идет об авто? Понятно, если говорится о массе автомобиля с загрузкой и без, а если это пропорционально зависит от суммы налоговых отчислений, тогда как? Дело в том, что объем двигателя, точнее его мощность, подлежат обязательному налогообложению. Чем выше показатель, тем дороже транспортный взнос. Всем известно!

Для многих данные слова покажутся удивительными, но все же случай существует, а терминология и тем паче. Хотя справедливости ради нужно сказать, что в нашей стране эта формулировка практически изжила себя. Дело в том, что некоторые производители указывали мощность двигателя в брутто. То есть за основу бралась работа агрегата на стенде, не отягощенного массой, дополнительными устройствами, в виде генератора или насоса системы охлаждения. В реальности автомобиль мог двигаться, используя мощность меньше, процентов на 20-30. В итоге получается приличная наценка, на и так немалый транспортный налог. Для устранения подобного рода неточностей, необходимо проводить экспертизу, где дипломированные работники подтвердят, что мощность указана в брутто, а не в нетто, как этого требует законодательство.

Зарплата

Вознаграждение за труд и брутто. Что это? Где связь? Все очень просто. Зачастую работодатели, желая привлечь работников, озвучивают причитающуюся им за работу плату без вычета налогов. Сотрудник, естественно, рад, но приходит день зарплаты, когда все становится на свои места. «На руки» выдается сумма гораздо меньше обещанной. То есть, в данном случае вознаграждение за работу - нетто, а сумма, указанная работодателем изначально, - брутто-зарплата.

Баланс

Кстати, на предприятии данный термин brutto используется как никогда часто. Один из очередных поводов для применения - создаваемый финансовый документ (баланс расходов и доходов), который позволяет обобщить достоверную информацию, в полной мере увидеть всю картину происходящего в компании, минимизировать расходы, увеличивать прибыль. Баланс брутто считается «грязным», так как в нем присутствуют статьи, в которых показывается износ оборудования, амортизация помещений и транспорта и т. д. Чаще всего такой вид баланса используют для научной или статистической работы. В повседневной практике создают нетто-баланс.

Справедливости ради нужно проговорить, что брутто-баланс банка, в отличие от баланса обычной организации, создается несколько иначе. Он имеет такие же показатели, как и бухгалтерский отчет, но число статей имеет меньшее (в противовес брутто-балансу, создаваемому для обычной организации или предприятия), зато «картину» происходящего показывает шире, создает, так сказать, укрупненный баланс.

Прибыль

Выручка брутто - это не что иное, как общая прибыль производства (предприятия), так сказать, валовая. В ней не учитываются такие статьи расходов, как налоги и зарплата, амортизация транспорта и помещений. Общая сумма всех приходов и есть брутто-выручка. Чистая прибыль предприятия видна из нетто-баланса, где четко прописывается выручка нетто.

Население

Статистический учет ведется посредством вычисления брутто-коэффициента. Данный термин не обозначает никаких точных цифр, а, грубо говоря, строит иллюзорные планы. Коэффициент рассчитывается по формуле, а итог дает понять, сколько одна девочка сможет родить девочек (именно девочек, не мальчиков), которые в будущем станут матерями и произведут на свет своих детей. Данные цифры весьма условны, показывают приблизительное замещение населения, не учитывая смертности. Следует отметить, что подсчет ведется в двух направлениях: брутто-коэффициент воспроизводства населения и брутто-коэффициент рождаемости.

P.S.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что простое слово, имеющее элементарное, на первый взгляд, значение, на самом деле, может оказаться куда более емким, употребляемым в бухгалтерии и налоговой, в транспортных компаниях и судоходстве, кредитовании и страховании, а главное, вполне обоснованно.

Давайте еще раз повторим не столько все значения термина брутто, сколько отрасли и направления в которых данное слово используется, причем делается это в мировом масштабе:

1. Вес товара в таре.
2. Регистровый тоннаж судна.
3. Валовая прибыль предприятия, банка, страховой компании и т. д.
4. Баланс организации (общий учет).
5. Полная стоимость страхового взноса.
6. Объем двигателя автомобиля.
7. Заработная плата.
8. Теоретические данные в общепризнанных символах.
9. Аренда помещений.
10. Учет рождаемости населения.
11. Наука и образование.

· Близкие статьи ·

В настоящее время различают следующие виды химических формул:

• Простейшая формула . Может быть получена опытным путем через определение соотношения химических элементов в веществе с применением значений атомной массы элементов. Так, простейшая формула воды будет H 2 O , а простейшая формула бензола CH (в отличие от C 6 H 6 - истинной, см. далее). Атомы в формулах обозначаются знаками химических элементов, а относительное их количество - числами в формате нижних индексов.
• Эмпирическая формула . Разные авторы могут использовать этот термин для обозначения простейшей , истинной или рациональной формулы
• Истинная формула . Может быть получена, если известна молекулярная масса вещества. Истинная формула воды Н 2 О, что совпадает с простейшей. Истинная формула бензола С 6 Н 6 , что отличается от простейшей. Истинные формулы также называют брутто-формулами . Они отражают состав, но не структуру молекул вещества. Истинная формула показывает точное количество атомов каждого элемента в одной молекуле. Этому количеству отвечает индекс - маленькая цифра после символа соответствующего элемента. Если индекс равен 1, то есть в молекуле присутствует только один атом данного элемента, то такой индекс не указывают.
• Рациональная формула . В рациональных формулах выделяются группы атомов, характерные для классов химических соединений. Например, для спиртов выделяется группа -ОН. При записи рациональной формулы такие группы атомов заключаются в круглые скобки (ОН). Количество повторяющихся групп обозначаются числами в формате нижних индексов, которые ставятся сразу за закрывающей скобкой. Квадратные скобки применяются для отражения структуры комплексных соединений. Например, К 4 - гексацианокобальтат калия. Рациональные формулы часто встречаются в полуразвернутом виде, когда часть одинаковых атомов показывается по отдельности для лучшего отражения строения молекулы вещества.
• Структурная формула. В графическом виде показывает взаимное расположение атомов в молекуле. Химические связи между атомами обозначаются линиями. Различают двумерные (2D) и трёхмерные (3D) формулы. Двумерные представляют собой отражение структуры вещества на плоскости. Трёхмерные позволяют наиболее близко к теоретическим моделям строения вещества представлять его состав, взаимное расположение, связи и расстояния между атомами.

• Этанол
  • Простейшая формула С 2 Н 6 О
  • Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: С 2 Н 6 О
  • Рациональная формула: С 2 Н 5 ОН
  • Рациональная формула в полуразвернутом виде: СН 3 СН 2 ОН
  • Структурная формула (2D):

Существуют и другие способы записи химических формул. Новые способы появились в конце 1980-х с развитием персональной компьютерной техники (SMILES , WLN, ROSDAL, SLN и др.). В персональных компьютерах для работы с химическими формулами также используются специальные программные средства, называемые молекулярными редакторами.

В настоящее время различают следующие виды химических формул:

• Простейшая формула . Может быть получена опытным путем через определение соотношения химических элементов в веществе с применением значений атомной массы элементов. Так, простейшая формула воды будет H 2 O , а простейшая формула бензола CH (в отличие от C 6 H 6 - истинной, см. далее). Атомы в формулах обозначаются знаками химических элементов, а относительное их количество - числами в формате нижних индексов.
• Истинная формула . Может быть получена, если известна молекулярная масса вещества. Истинная формула воды Н 2 О, что совпадает с простейшей. Истинная формула бензола С 6 Н 6 , что отличается от простейшей. Истинные формулы также называют брутто-формулами или эмпирическими. Они отражают состав, но не структуру молекул вещества. Истинная формула показывает точное количество атомов каждого элемента в одной молекуле. Этому количеству отвечает индекс - маленькая цифра после символа соответствующего элемента. Если индекс равен 1, то есть в молекуле присутствует только один атом данного элемента, то такой индекс не указывают.
• Рациональная формула . В рациональных формулах выделяются группы атомов, характерные для классов химических соединений. Например, для спиртов выделяется группа -ОН. При записи рациональной формулы такие группы атомов заключаются в круглые скобки (ОН). Количество повторяющихся групп обозначаются числами в формате нижних индексов, которые ставятся сразу за закрывающей скобкой. Квадратные скобки применяются для отражения структуры комплексных соединений. Например, К 4 - гексацианокобальтоат калия. Рациональные формулы часто встречаются в полуразвернутом виде, когда часть одинаковых атомов показывается по отдельности для лучшего отражения строения молекулы вещества.
• Структурная формула. В графическом виде показывает взаимное расположение атомов в молекуле. Химические связи между атомами обозначаются линиями. Различают двумерные (2D) и трёхмерные (3D) формулы. Двумерные представляют собой отражение структуры вещества на плоскости. Трёхмерные позволяют наиболее близко к теоретическим моделям строения вещества представлять его состав, взаимное расположение, связи и расстояния между атомами.

• Этанол
  • Простейшая формула С 2 Н 6 О
  • Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: С 2 Н 6 О
  • Рациональная формула: С 2 Н 5 ОН
  • Рациональная формула в полуразвернутом виде: СН 3 СН 2 ОН
  • Структурная формула (2D):

Существуют и другие способы записи химических формул. Новые способы появились в конце 1980-х с развитием персональной компьютерной техники (SMILES, WLN, ROSDAL, SLN и др.). В персональных компьютерах для работы с химическими формулами также используются специальные программные средства, называемые молекулярными редакторами.

Примечания

1. 1 2 3 Основные понятия химии - de.gubkin.ru/chemistry/ch1-th/node6.html