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    分子式的意義和寫法我們知道,物質(zhì)的分子是由原子組成的,原子可以用元素符號(hào)來表示,因此,利用元素符號(hào)也可以表示物質(zhì)的分子組成。

    用元素符號(hào)來表明物質(zhì)分子組成的式子叫做分子式。

    根據(jù)定組成定律,每一種純凈物質(zhì)都有固定不變的組成因此,表示每一種物質(zhì)組成的分子式,也只能有一個(gè).這就是說,純凈物質(zhì)的分子式,也是固定不變的。

    單質(zhì)的分子是由同種原子組成的,某些單質(zhì)的分子是由單個(gè)原子組成的,例如氨氣、氖氣等惰性氣體(見§21),叫做單原子分子.很顯然,這些物物質(zhì)的分子,實(shí)質(zhì)上就是單個(gè)原子,因此,這一類單質(zhì)的分子式,就是構(gòu)成這種分子的原子的元素符號(hào).例如：

        氨原子的元素符號(hào)是He,氯氣的分子式也是He;

        氖原子的元素符號(hào)是Ne,氖氣的分子式也是Ne;等等,

     另一些單質(zhì)的分子是由2個(gè)相同的原子組成的,例如,氧氣的分子是由2個(gè)氧原子組成,氮?dú)獾姆肿邮怯?個(gè)氮原子組成,氫氣的分子是由2個(gè)氫原子組成,等等.這些分子叫做雙原子分子.書寫這類單質(zhì)的分子式時(shí),要要在組成這種單質(zhì)的元素符號(hào)的右下角,注上一個(gè)較小的“2”字(表示這種單質(zhì)的每一個(gè)分子里含有2個(gè)原子).例如：

        氧氣的分子式的O2(讀作O-2);

        氮?dú)獾姆肿邮绞荖2(讀作N一2);

        氫氣的分子式是H2(讀作H-2);等等

     還有一些單質(zhì)的分子,它們是由很多很多個(gè)相同的原子組成的,例如許多金屬的和某些固體的非金屬(如碳、硅等)的分子,這類單質(zhì)的分子式,現(xiàn)在習(xí)慣上用它們的元素符號(hào)來代表.例如:

        汞的分子式用汞的元素符號(hào)Hg來代表;

        鐵的分子式用鐵的元素符號(hào)Fe來代表;

        碳的分子式用碳的元素符號(hào)C來代表;等等

     化合物的分子是由不同種原子組成的.要書寫化合物的分子式,首先必須知道化合物的組成,也就是這種化合物含有哪幾種元素,以以及這種化合物的每一個(gè)分子里的每種元素各有多少個(gè)原子.知道了這些以后(這可以通過實(shí)驗(yàn)方法來測定),就可以依次把這些元素和表明每種元素的原子的數(shù)目(表示的方法也是在元素符號(hào)的右下角用一個(gè)小的數(shù)字注明)寫出來,這樣就得到了這種化合物的分子式。

     例如,每個(gè)水分子含有2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子,水的分子式應(yīng)寫成H20(讀作H-2-0);

     每個(gè)二氧化碳分子含有1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子,二氧化碳的分子式應(yīng)寫成CO2(讀作C-0-2);

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①分子里如果含有某元素只有1個(gè)原子的,就不必在元素符與號(hào)的右下角1”字,例如水的分子式不寫成H2O1而寫成H2O.

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     每個(gè)硫酸分子含有2個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子和4個(gè)氧原子,硫酸的分子式應(yīng)寫成H2SO4(讀作Hー2-S-O一4);等等。

     由此可以看出,分子式首先代表：

         (1)某某種物質(zhì)

         (2)某種物質(zhì)的一個(gè)分子

     例如,分子式H2SO,它代表“硫酸”這種物質(zhì)和硫酸的1個(gè)分子.如果分子式前面添上一個(gè)系數(shù),就表示不止一個(gè)分子,例如2H2O、3C02分別表示2個(gè)水分子、3個(gè)二氧化碳分子。

      其次,分子式還表示該物質(zhì)的組成,它包含有兩方面的意義,即:

         (1)表明這種物質(zhì)是由哪幾種元素組成的

         (2)表明在這種物質(zhì)的1個(gè)分子里,含有各種原子的個(gè)數(shù).例如如,分子式且2SO,它表示硫酸是由氫、硫、氧三種元素組成的,并且還表示在1個(gè)硫酸分子里含有2個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子和4個(gè)氧原子。

      書寫化合物的分子式時(shí),要按照一定的順序,例如水的分子式一定要寫成H2O,不能寫成OH2,雖然這兩個(gè)式子所表示的水的組成的意義是相同的,但“OH2”這樣的寫法是不符合水分子式的規(guī)定寫法的,因此也是錯(cuò)誤的,.關(guān)于各類不同化合物分子式的寫法,我們將在第五章里詳細(xì)討論。

      在分子式里,元素符號(hào)右下角注的小字不能隨便移到元素符號(hào)的前面,因?yàn)樗鼈兇淼囊饬x不同.例如,氧氣的分子式O2它表示每1個(gè)氧氣分子是由2個(gè)氧原子組成的,但20并不是氧氣的分子式,它代表2個(gè)氧原子,這2個(gè)氧原子并沒有結(jié)合成為氧分子。 

      分子量我們知遺,分子是由原子組成的,分子式既然能表示出物質(zhì)每個(gè)分子里所含各種原子的個(gè)數(shù),因此,根據(jù)分子有結(jié)合成為氧分子

式可以算出分子量,方法是把組成這種分子的所有原子的重量(用原子量來表示)都加起來,例如,二二氧化碳的分子式是CO2,這表明每一個(gè)二氧化碳分子是由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子所組成,已知碳的原子量是12,氧的原子量是16,因此,二氧化碳的分子量應(yīng)為1×12+2X16=44.可見,分子式除了表明前面所講的幾種意義以外,還代表物質(zhì)的分子量,分子量就是組成這種分子的所有原子的原子量的總和,它和原子量一樣,也是沒有單位的。

      從上面所講的可以看出,如果已經(jīng)知道了物質(zhì)的分子式我們就可以很方便地計(jì)算出它的分子量.但是物質(zhì)的分子式是怎樣知道的呢?關(guān)于這個(gè)問題,在本叢書化學(xué)第三冊第六章里將詳細(xì)介紹.這里只先說明一下,在確定物質(zhì)分子式時(shí),般都要先求出分子量.因此,實(shí)際情況是:分子量不是由分子式求出,恰恰相反,分子式是由分子量來確定的.而物質(zhì)的分子量是通過實(shí)驗(yàn)來測定的.用實(shí)驗(yàn)測定物質(zhì)分子量的方法,也將在第三冊第六章里介紹。

      根據(jù)化合物分子式的計(jì)算分子式既代表物質(zhì)的組成因此,根據(jù)分子式可以計(jì)算有關(guān)物質(zhì)組成方面的一些問題。

         1.由分子式計(jì)算各種元素在化合物里的重量比根據(jù)化合物的分子式,可以算出1個(gè)分子里各種元素的重量比,例如,二氧化碳的分子式是CO2,它表示在每1個(gè)二氧化碳分子里含有1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子.從碳和氧的的原子量可知1個(gè)碳原子重12,1個(gè)氧原子重16.因此,在1個(gè)二氧化碳的分子里,碳元素和氧元素的重量比是:

(1×12):(2×16)=12:32=3:8

      因?yàn)榧儍粑镔|(zhì)是由同一種分子組成的,1個(gè)分子里各種元素的重量比,必然也就是這化合物里各種元素的重量比.因此,在二氧化碳里,碳、氧兩種元素的重量比也是3:8。

      由上面的計(jì)算可以看出:在化合物里各種元素的重量比,就是化合物分子里各元素的原子個(gè)數(shù)和它原子量的乘積的比。

         2.由分子式計(jì)算化合物里各元素的重量百分比元元素在化合物里的重量百分比就是每100重量單位的化合物里所含該元素的重量單位數(shù),常用符號(hào)%來表示,例如,已知在每100克水里,含有氫元素11.12克和氧元素88.88克,氫、氧兩元素在水里的重量百分比就分別是11.12%和88.88%。

      由化合物的分子量以及化合物分子里所含各元素的重量(=原子個(gè)數(shù)×原子量),可以求出它們的重量百分比。

           例如,根據(jù)二氧化碳的分子式,可以求出它的分子量

                 M1=1×12+2×16=44,

      其中,所含碳元素的重量是1×12=12;所含氧元素的重量是

                 2×16=32

      在100分重量的二氧化碳里所含碳元素的重量(假設(shè)為x和氧元素的重量(假設(shè)為y),可以通過下面的比例方法求得:

即碳元素的重量百分比是27.3%,氧元素的重量百分比是72.7%。

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①M(fèi)在化學(xué)上常用作分子量的符號(hào)

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     在求出碳元素的重量百分比后,氧元素的重量百分比也可由下法法求得:

               100%一碳元素的重量百分比=100%-27.3%=72.7%

     由上面的計(jì)算可以看出:化合物里基元素的重百分比等于：

                化物分子里某元素的原子個(gè)數(shù)x原子感×100)%

                         化合物的分子量

      例1.求硫酸(分子式H2SO2)里氫、硫、氧三種種元素的重量百分比(氫的原子量=1,硫的原子量=32,氧的原子量=16)。

          【解】硫酸的分子量=2×1+1×32+4×16=98,

                氫元素的重量百分比=(98×100)%=2.04%,

                硫元素的重百分比=(82×x10)%=32,65%

                氧元素的重量百分比=(4×1x100)%=65,31%.

             答:硫酸里氫、硫、氧三種元素的重量百分比分別是2,04%，32.65%和65.31%。

      3.由分子式計(jì)算一定重量的化合物里所含某元素重量在求出化合物里某元素的重量百分比后,就可求出,重量的化合物里所含該元素的重量,它等于。

          化合物的重量×某元素的重量百分比,

        或,化合物的重量x(某元素的原子個(gè)數(shù)×原子量

                            化合物的分子量             ×100)%

      例2.求22克二氧化碳里碳元素的重。

          【解】二氧化碳的分子量=1×12+2×16=44，

               

答:含碳元素6克

      例3.多少克水里所含的氫元素和10克硫酸里所含的氫元素的重量剛好相等?

         【解】根據(jù)前一個(gè)例題和上面的公式,

 

答:1,836克水里所含的氫元素和10克硫酸里所含的氫元素相等。