1. Dopolni praznine v povedih.

Absolutna atomska masa prikazuje maso enega dvanajstega dela 1/12 mase ene molekule izotopa ogljika 12 6 C, merjeno v naslednjih enotah: g, gk, mg, tj.

Relativna atomska masa pokaže, kolikokrat je masa dane snovi elementa večja od mase vodikovega atoma; nima merske enote.

2. Z zapisom zapiši vrednost, zaokroženo na celo število:

a) relativna atomska masa kisika - 16:
b) relativna atomska masa natrija - 23;
c) relativna atomska masa bakra - 64.

3. Navedena so imena kemičnih elementov: živo srebro, fosfor, vodik, žveplo, ogljik, kisik, kalij, dušik. V prazne celice vpiši simbole elementov, tako da dobiš vrstico, v kateri relativna atomska masa narašča.

4. Podčrtaj pravilne trditve.

a) Masa desetih atomov kisika je enaka masi dveh atomov broma;
b) Masa petih atomov ogljika je večja od mase treh atomov žvepla;
c) Masa sedmih atomov kisika je manjša od mase petih atomov magnezija.

5. Izpolni diagram.

6. Izračunajte relativne molekulske mase snovi na podlagi njihovih formul:

a) M r (N 2) = 2*14=28
b) M r (CH4) = 12+4*1=16
c) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
d) M r (NH 4 Cl) = 12+41+35,5=53,5
e) M r (H 3 PO 4) = 3*1+31+16*4=98

7. Pred vami je piramida, katere "gradniki" so formule kemičnih spojin. Poiščite pot od vrha piramide do njenega dna tako, da je vsota relativnih molekulskih mas spojin minimalna. Pri izbiri vsakega naslednjega "kamna" morate upoštevati, da lahko izberete le tistega, ki je neposredno ob prejšnjem.

V odgovor zapiši formule snovi na zmagovalni poti.

Odgovori: C 2 H 6 - H 2 CO 3 - SO 2 - Na 2 S

8. Citronska kislina se ne nahaja le v limonah, ampak tudi v nezrelih jabolkih, ribezu, češnjah itd. Citronska kislina se uporablja pri kuhanju in v gospodinjstvu (na primer za odstranjevanje madežev rje s tkanin). Molekula te snovi je sestavljena iz 6 atomov ogljika, 8 atomov vodika, 7 atomov kisika.

C 6 H 8 O 7

Preverite pravilno trditev:

a) relativna molekulska masa te snovi je 185;
b) relativna molekulska masa te snovi je 29;
c) relativna molekulska masa te snovi je 192.

Relativne mase atomov in molekul se določijo z uporabo tistih, ki jih v tabeli podaja D.I. Mendelejevske vrednosti atomskih mas. Hkrati se pri izvajanju izračunov za izobraževalne namene vrednosti atomskih mas elementov običajno zaokrožijo na cela števila (z izjemo klora, katerega atomska masa je enaka 35,5).

Primer 1. Relativna atomska masa kalcija A r (Ca) = 40; relativna atomska masa platine A r (Pt)=195.

Relativna masa molekule se izračuna kot vsota relativnih atomskih mas atomov, ki sestavljajo določeno molekulo, ob upoštevanju količine njihove snovi.

Primer 2. Relativna molska masa žveplove kisline:

M r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Absolutne mase atomov in molekul dobimo tako, da maso 1 mola snovi delimo z Avogadrovim številom.

Primer 3. Določite maso enega atoma kalcija.

rešitev. Atomska masa kalcija je A r (Ca) = 40 g/mol. Masa enega atoma kalcija bo enaka:

m(Ca) = Ar (Ca) : NA =40 : 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 let

Primer 4. Določite maso ene molekule žveplove kisline.

rešitev. Molska masa žveplove kisline je M r (H 2 SO 4) = 98. Masa ene molekule m (H 2 SO 4) je enaka:

m(H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4) : NA = 98:6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 let

2.10.2. Izračun količine snovi in ​​izračun števila atomskih in molekularnih delcev iz znanih vrednosti mase in prostornine

Količina snovi se določi tako, da se njena masa, izražena v gramih, deli z njeno atomsko (molarno) maso. Količino snovi v plinastem stanju na ravni nič dobimo tako, da njeno prostornino delimo z prostornino 1 mola plina (22,4 l).

Primer 5. Določite količino natrijeve snovi n(Na), ki jo vsebuje 57,5 ​​g kovinskega natrija.

rešitev. Relativna atomska masa natrija je enaka A r (Na) = 23. Količino snovi ugotovimo tako, da maso kovinskega natrija delimo z njegovo atomsko maso:

n(Na)=57,5:23=2,5 mol.

Primer 6. Določite količino dušikove snovi, če je njena prostornina pri normalnih pogojih. je 5,6 l.

rešitev. Količina dušikove snovi n(N 2) ugotovimo tako, da njegovo prostornino delimo s prostornino 1 mola plina (22,4 l):

n(N2)=5,6:22,4=0,25 mol.

Število atomov in molekul v snovi se določi tako, da se količina snovi atomov in molekul pomnoži z Avogadrovim številom.

Primer 7. Določite število molekul v 1 kg vode.

rešitev. Količino vodne snovi dobimo tako, da njeno maso (1000 g) delimo z njeno molsko maso (18 g/mol):

n(H2O) = 1000:18 = 55,5 mol.

Število molekul v 1000 g vode bo:

N(H20) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Primer 8. Določite število atomov v 1 litru (n.s.) kisika.

rešitev. Količina kisikove snovi, katere prostornina pri normalnih pogojih je 1 liter, je enaka:

n(O 2) = 1 : 22,4 = 4,46 · 10 -2 mol.

Število molekul kisika v 1 litru (n.s.) bo:

N(02) = 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Naj omenimo, da je 26.9 · 10 22 molekul bo vsebovanih v 1 litru katerega koli plina pri okoljskih pogojih. Ker je molekula kisika dvoatomna, bo število atomov kisika v 1 litru 2-krat večje, tj. 5.38 · 10 22 .

2.10.3. Izračun povprečne molske mase plinske mešanice in volumskega deleža
plini, ki jih vsebuje

Povprečna molska masa mešanice plinov se izračuna na podlagi molskih mas plinov, ki sestavljajo to mešanico, in njihovih prostorninskih deležev.

Primer 9. Ob predpostavki, da je vsebnost (v odstotkih prostornine) dušika, kisika in argona v zraku 78, 21 oziroma 1, izračunajte povprečno molsko maso zraka.

rešitev.

M zrak = 0,78 · M r (N2)+0,21 · M r (O 2 )+0,01 · M r (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Ali približno 29 g/mol.

Primer 10. Mešanica plinov vsebuje 12 l NH 3, 5 l N 2 in 3 l H 2, merjeno pri št. Izračunajte prostorninske deleže plinov v tej mešanici in njeno povprečno molsko maso.

rešitev. Skupna prostornina mešanice plinov je V=12+5+3=20 litrov. Volumski deleži plinov j bodo enaki:

φ(NH3)= 12:20=0,6; φ(N 2)=5:20=0,25; φ(H2)=3:20=0,15.

Povprečna molska masa se izračuna na podlagi volumskih deležev plinov, ki sestavljajo to mešanico, in njihovih molekulskih mas:

M = 0,6 · M(NH3)+0,25 · M(N 2)+0,15 · M(H2) = 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Izračun masnega deleža kemičnega elementa v kemični spojini

Masni delež ω kemičnega elementa je opredeljen kot razmerje med maso atoma danega elementa X, ki ga vsebuje dana masa snovi, in maso te snovi m. Masni delež je brezdimenzijska količina. Izražen je v delih enote:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

ali kot odstotek

ω(X),%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

kjer je ω(X) masni delež kemijskega elementa X; m(X) – masa kemijskega elementa X; m je masa snovi.

Primer 11. Izračunajte masni delež mangana v manganovem (VII) oksidu.

rešitev. Molske mase snovi so: M(Mn) = 55 g/mol, M(O) = 16 g/mol, M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 g/mol . Zato je masa Mn 2 O 7 s količino snovi 1 mol:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1 = 222 g.

Iz formule Mn 2 O 7 sledi, da je količina snovi atomov mangana dvakrat večja od količine snovi manganovega (VII) oksida. pomeni,

n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 mol,

m(Mn)= n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 g.

Tako je masni delež mangana v manganovem(VII) oksidu enak:

ω(X)=m(Mn) : m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0,495 ali 49,5 %.

2.10.5. Določanje formule kemijske spojine na podlagi njene elementarne sestave

Najenostavnejša kemijska formula snovi se določi na podlagi znanih vrednosti masnih deležev elementov, vključenih v sestavo te snovi.

Recimo, da obstaja vzorec snovi Na x P y O z z maso m o g. Razmislimo, kako je določena njegova kemijska formula, če so količine snovi atomov elementov, njihove mase ali masni deleži v. znana masa snovi. Formula snovi je določena z razmerjem:

x: y: z = N(Na) : N(P) : N(O).

To razmerje se ne spremeni, če vsak člen delimo z Avogadrovim številom:

x: y: z = N(Na)/NA A: N(P)/NA A: N(O)/NA A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).

Tako je za iskanje formule snovi potrebno poznati razmerje med količinami snovi atomov v isti masi snovi:

x: y: z = m(Na)/M r (Na) : m(P)/M r (P) : m(O)/M r (O).

Če vsak člen zadnje enačbe delimo z maso vzorca m o , dobimo izraz, ki nam omogoča določitev sestave snovi:

x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).

Primer 12. Snov vsebuje 85,71 mas. % ogljika in 14,29 mas. % vodika. Njegova molska masa je 28 g/mol. Določite najpreprostejšo in resnično kemijsko formulo te snovi.

rešitev. Razmerje med številom atomov v molekuli C x H y se določi tako, da se masni deleži vsakega elementa delijo z njegovo atomsko maso:

x:y = 85,71/12:14,29/1 = 7,14:14,29 = 1:2.

Tako je najpreprostejša formula snovi CH 2. Najenostavnejša formula snovi ne sovpada vedno z njeno pravo formulo. V tem primeru formula CH2 ne ustreza valenci vodikovega atoma. Če želite najti pravo kemijsko formulo, morate poznati molsko maso dane snovi. V tem primeru je molska masa snovi 28 g/mol. Če 28 delimo s 14 (vsota atomskih mas, ki ustreza formuli enote CH 2), dobimo pravo razmerje med številom atomov v molekuli:

Dobimo pravo formulo snovi: C 2 H 4 - etilen.

Namesto molske mase za plinaste snovi in ​​pare lahko navedba problema navaja gostoto za nekatere pline ali zrak.

V obravnavanem primeru je gostota plina v zraku 0,9655. Na podlagi te vrednosti je mogoče najti molsko maso plina:

M = M zrak · D zrak = 29 · 0,9655 = 28.

V tem izrazu je M molska masa plina C x H y, M zrak je povprečna molska masa zraka, D zrak je gostota plina C x H y v zraku. Dobljena vrednost molske mase se uporablja za določitev prave formule snovi.

Izjava problema morda ne navaja masnega deleža enega od elementov. Najdemo ga tako, da od enote (100 %) odštejemo masne deleže vseh drugih elementov.

Primer 13. Organska spojina vsebuje 38,71 mas. % ogljika, 51,61 mas. % kisika in 9,68 mas. % vodika. Določite pravo formulo te snovi, če je njena parna gostota za kisik 1,9375.

rešitev. Izračunamo razmerje med številom atomov v molekuli C x H y O z:

x: y: z = 38,71/12: 9,68/1: 51,61/16 = 3,226: 9,68: 3,226 = 1:3:1.

Molska masa M snovi je enaka:

M = M(O2) · D(O2) = 32 · 1,9375 = 62.

Najenostavnejša formula snovi je CH 3 O. Vsota atomskih mas za to enoto formule bo 12 + 3 + 16 = 31. 62 delite s 31 in dobite pravo razmerje med številom atomov v molekuli:

x:y:z = 2:6:2.

Tako je prava formula snovi C 2 H 6 O 2. Ta formula ustreza sestavi dihidričnega alkohola - etilen glikola: CH 2 (OH) - CH 2 (OH).

2.10.6. Določanje molske mase snovi

Molsko maso snovi lahko določimo na podlagi vrednosti njene parne gostote v plinu z znano molsko maso.

Primer 14. Parna gostota določene organske spojine glede na kisik je 1,8125. Določite molsko maso te spojine.

rešitev. Molska masa neznane snovi M x je enaka zmnožku relativne gostote te snovi D z molsko maso snovi M, iz katere se določi vrednost relativne gostote:

M x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Snovi z ugotovljeno vrednostjo molske mase so lahko aceton, propionaldehid in alilni alkohol.

Molsko maso plina je mogoče izračunati z uporabo njegove molske prostornine na tleh.

Primer 15. Masa 5,6 litra plina na tleh. je 5,046 g. Izračunajte molsko maso tega plina.

rešitev. Molarna prostornina plina pri nič je 22,4 litra. Zato je molska masa želenega plina enaka

M = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Želeni plin je neon Ne.

Clapeyron–Mendelejeva enačba se uporablja za izračun molske mase plina, katerega prostornina je podana pod pogoji, ki niso normalni.

Primer 16. Pri temperaturi 40 o C in tlaku 200 kPa je masa 3,0 litra plina 6,0 g. Določite molsko maso tega plina.

rešitev.Če nadomestimo znane količine v Clapeyron-Mendelejevo enačbo, dobimo:

M = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Zadevni plin je acetilen C 2 H 2 .

Primer 17. Pri zgorevanju 5,6 litra (n.s.) ogljikovodika je nastalo 44,0 g ogljikovega dioksida in 22,5 g vode. Relativna gostota ogljikovodika glede na kisik je 1,8125. Določite pravo kemijsko formulo ogljikovodika.

rešitev. Reakcijsko enačbo za zgorevanje ogljikovodikov lahko predstavimo na naslednji način:

C x H y + 0,5(2x+0,5y)O 2 = x CO 2 + 0,5y H 2 O.

Količina ogljikovodika je 5,6:22,4=0,25 mol. Kot rezultat reakcije nastane 1 mol ogljikovega dioksida in 1,25 mol vode, ki vsebuje 2,5 mol vodikovih atomov. Ko sežgemo ogljikovodik s količino 1 mol snovi, dobimo 4 mole ogljikovega dioksida in 5 molov vode. Tako 1 mol ogljikovodika vsebuje 4 mole ogljikovih atomov in 10 molov vodikovih atomov, tj. kemijska formula ogljikovodika je C4H10. Molska masa tega ogljikovodika je M=4 · 12+10=58. Njegova relativna gostota kisika D=58:32=1,8125 ustreza vrednosti, podani v nalogi, kar potrjuje pravilnost najdene kemijske formule.

Relativna atomska in relativna molekulska masa. Mol. Avogadrovo število

Relativna atomska masa je ena glavnih značilnosti kemijskega elementa. Relativna molekulska masa snovi M je vrednost, ki je enaka razmerju med povprečno maso molekule naravne izotopske sestave snovi in ​​1/12 mase ogljikovega atoma 12C. Namesto izraza "povezuje atomsko maso" se lahko uporabi izraz "atomska masa". Relativna molekulska masa je številčno enaka vsoti relativnih atomskih mas vseh atomov, ki sestavljajo molekulo snovi. Z lahkoto se izračuna s formulo snovi. Na primer, Mg(H2O) je sestavljen iz 2Ar(H) = 2 1,00797 = 2,01594 Ar(0) = 1x15, 9994 = 15,9994

Mr (H2O) = 18,01534 To pomeni, da je molekulska masa vode enaka 18,01534, zaokroženo na 18. Molekulska masa je relativna glede na to, koliko je masa molekule dane snovi večja od 1/12 mase atom C +12. Tako je molekulska masa vode 18. To pomeni, da je masa molekule vode 18-krat večja od 1/12 mase atoma C +12. Molekulska masa je ena glavnih značilnosti snovi. Mol. Molska masa. V mednarodnem sistemu enot (SI) je količinska enota snovi mol. Mol je količina snovi, ki vsebuje toliko strukturnih enot (molekul, atomov, ionov, elektronov in drugih), kolikor je atomov v 0,012 kg ogljikovega izotopa C +12. Če poznamo maso enega atoma ogljika (1,993 10-26 kg), lahko izračunamo število atomov NA v 0,012 kg ogljika: NA = 0,012 kg/mol = 1,993 x10-26 kg 6,02 x 1023 enot/mol.

To število se imenuje Avogadrova konstanta (oznaka HA dimenzija 1/mol), kaže število strukturnih enot v molu katerekoli snovi. Molska masa je vrednost, ki je enaka razmerju med maso snovi in ​​količino snovi. Ima dimenzijo kg/mol ali g/mol; običajno jo označimo s črko M. Molsko maso snovi je enostavno izračunati, če poznate maso molekule. Torej, če je masa molekule vode 2,99x10-26 kg, potem je molska masa Mr (H2O) = 2,99 10-26 kg 6,02 1023 1/mol = 0,018 kg/mol ali 18 g/mol. Na splošno je molska masa snovi, izražena v g/mol, številčno enaka relativni atomski ali relativni molekulski masi te snovi. - Na primer, relativne atomske in molekulske mase C, Fe, O, H 2O so 12, 56, 32,18, njihove molske mase pa 12 g/mol, 56 g/mol, 32 g/mol, 18 g / Krt. Molsko maso je mogoče izračunati za snovi v molekulskem in atomskem stanju. Na primer, relativna molekulska masa vodika je Mr (H 2) = 2, relativna atomska masa vodika pa A (H) = 1. Količina snovi, določena s številom strukturnih enot (H A), je v obeh primerih enak - 1 mol. Vendar je molska masa molekularnega vodika 2 g/mol, molska masa atomskega vodika pa 1 g/mol. En mol atomov, molekul ali ionov vsebuje število teh delcev, ki je enako Avogadrovi konstanti, npr.

1 mol atomov C +12 = 6,02 1023 atomov C +12

1 mol molekul H 2 O = 6,02 1023 molekul H 2 O

1 mol ionov S0 4 2- = 6,02 1023 ionov S0 4 2-

Masa in količina snovi sta različna pojma. Masa je izražena v kilogramih (gramih), količina snovi pa v molih. Obstajajo enostavne povezave med maso snovi (t, g), količino snovi (n, mol) in molsko maso (M, g/mol): m=nM, n=m/M M=m/n Z uporabo teh formul je enostavno izračunati maso določene količine snovi ali določiti količino snovi v znani njeni količini ali najti molsko maso snovi.

Mednarodna enota atomske mase je enaka 1/12 mase izotopa 12C, glavnega izotopa naravnega ogljika.

1 amu = 1/12 m (12C) = 1,66057 10-24 g

Relativna atomska masa (Ar) je brezdimenzijska količina, ki je enaka razmerju med povprečno maso atoma elementa (ob upoštevanju odstotnega deleža izotopov v naravi) in 1/12 mase atoma 12C.

Povprečna absolutna masa atoma (m) je enaka relativni atomski masi, pomnoženi z amu.

(Mg) = 24,312 1,66057 10-24 = 4,037 10-23 g

Relativna molekulska masa (Mr) je brezdimenzijska količina, ki kaže, kolikokrat je masa molekule določene snovi večja od 1/12 mase ogljikovega atoma 12C.

Mg = mg / (1/12 ma(12C))

mr je masa molekule dane snovi;

ma(12C) je masa ogljikovega atoma 12C.

Mg = Σ Ar(e). Relativna molekulska masa snovi je enaka vsoti relativnih atomskih mas vseh elementov ob upoštevanju indeksov.

Mg(B2O3) = 2 Ar(B) + 3 Ar(O) = 2 11 + 3 16 = 70

Mg(KAl(SO4)2) = 1 Ar(K) + 1 Ar(Al) + 1 2 Ar(S) + 2 4 Ar(O) =

1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258

Absolutna masa molekule je enaka relativni molekulski masi, pomnoženi z amu. Število atomov in molekul v običajnih vzorcih snovi je zelo veliko, zato se pri karakterizaciji količine snovi uporablja posebna merska enota - mol.

Količina snovi, mol. Pomeni določeno število strukturnih elementov (molekul, atomov, ionov). Označeno z ν, merjeno v molih. Mol je količina snovi, ki vsebuje toliko delcev, kolikor je atomov v 12 g ogljika. Avogadro diQuaregna število (NA). Število delcev v 1 molu katere koli snovi je enako in je enako 6,02 1023. (Avogadrova konstanta ima dimenzijo mol-1).

Koliko molekul je v 6,4 g žvepla? Molekulska masa žvepla je 32 g/mol. Določimo količino g/mol snovi v 6,4 g žvepla:

ν(s) = m(s) / M(s) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol

Določimo število strukturnih enot (molekul) z uporabo Avogadrove konstante NA

N(s) = ν(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023

Molska masa prikazuje maso 1 mola snovi (označeno z M).

Molska masa snovi je enaka razmerju med maso snovi in ​​ustrezno količino snovi.

Molska masa snovi je številčno enaka njeni relativni molekulski masi, vendar ima prva količina dimenzijo g/mol, druga pa je brezdimenzijska.

M = NA m(1 molekula) = NA Mg 1 a.m.u. = (NA 1 amu) Mg = Mg

To pomeni, da če je masa določene molekule na primer 80 amu. (SO3), potem je masa enega mola molekul enaka 80 g. Avogadrova konstanta je proporcionalni koeficient, ki zagotavlja prehod iz molekularnih razmerij v molarne. Vse trditve v zvezi z molekulami veljajo za mole (z zamenjavo, če je potrebno, amu z g. Na primer, reakcijska enačba: 2Na + Cl2 → 2NaCl, pomeni, da dva atoma natrija reagirata z eno molekulo klora ali, da je ista stvar). , dva mola natrija reagirata z enim molom klora.

Stehiometrija. Zakon o ohranitvi mase snovi. Zakon o konstantnosti sestave snovi molekulske strukture. Avogadrov zakon in posledice iz njega.

Stehiometrija(iz stara grščinaστοιχειον "element" + μετρειν "mera") - razdelek kemija o razmerjih reagentov v kemične reakcije.

Omogoča teoretični izračun potrebnih količin reagenti.

Zakon konstantnosti sestave je odkril francoski znanstvenik Louis Jeanne Prousteau leta 1799 in je formuliran:

Vsaka čista snov ima stalno kakovostno in količinsko sestavo, ne glede na lokacijo v naravi in ​​način pridobivanja v industriji.

Na primer: H 2 O a) kvalitativna sestava - elementa H in O

b) količinska sestava – dva atoma vodika H, ​​en atom kisika O.

Vodo lahko dobite:

1. 2H 2 + O 2 = 2H 2 O - reakcija spojine.

2. Cu(OH) 2 t°C H 2 O + CuO – reakcija razgradnje.

3. HCl + NaOH = H 2 O + NaCl – reakcija nevtralizacije.

Pomen zakona o konstantnosti sestave:

· Na podlagi zakona sta bila ločena pojma "kemična spojina" in "mešanica snovi".

· Na podlagi zakona se lahko izvedejo različni praktični izračuni.

Zakon o ohranitvi mase snovi je odkril M.V. Lomonosov leta 1748 in je oblikovan.