§ 7. Химические формулы

Качественный состав отвечает на вопрос, какие элементы входят в вещество, а количественный — в каком соотношении. В формуле CO₂ записаны углерод и кислород; нижний индекс 2 относится только к кислороду. Поэтому одна молекула содержит один атом углерода и два атома кислорода. Индекс 1 не пишут. Для немолекулярных веществ формула показывает соотношение частиц в формульной единице, а не состав отдельной молекулы.

Число перед формулой называют коэффициентом. Запись 5CO₂ обозначает пять молекул углекислого газа: всего в них пять атомов углерода и десять атомов кислорода. Коэффициент действует на всю формулу. Индекс за скобками относится ко всей группе внутри них. Например, в Ca(OH)₂ на один атом кальция приходятся два атома кислорода и два атома водорода, а не одна группа OH.

Относительную молекулярную массу Mr находят сложением относительных атомных масс всех атомов с учётом индексов. Для углекислого газа получается: 12 + 2·16 = 44. Для веществ без отдельных молекул точнее говорить об относительной формульной массе. При вычислениях нужно сначала раскрыть смысл скобок и подсчитать атомы, иначе легко потерять множитель. Относительная масса не измеряется в граммах.

Массовая доля элемента показывает, какая часть массы вещества приходится на этот элемент. Массу всех его атомов в формульной единице делят на общую относительную массу вещества. В CO₂ доля углерода равна 12/44, то есть примерно 27,3%, а кислорода — 32/44, примерно 72,7%. Соотношение числа атомов здесь 1:2, но соотношение масс 12:32: число атомов и их масса — разные характеристики.