Найти молярную массу металла
Обновлено: 28.09.2024
Пример 1. Рассчитайте молярную массу эквивалентов серы в соединениях .
Решение.Расчет ведем по формуле (6):
а) SO2 – оксид серы, валентность серы в данном соединении равна 4
б) H2SO4 – серная кислота, валентность серы в данном соединении равна 6
в) H2S – сероводород, валентность серы в данном соединении равна 2
Пример 2. Рассчитайте молярные массы эквивалентов (Мэ) следующих веществ: .
Решение. – гидроксид кальция, основание. Расчет ведем по формуле (8)
= 40 + 2·(16 + 2) = 76 г/моль.
Так как в молекуле имеются две гидроксидные группы (ОН), то в случае замещения в реакции одной из них n= 1, = 76/1 = 76 г/моль, а двух n= 2, ) = 76/ 2 = 38 г/моль.
– серная кислота. Расчет ведем по формуле (7)
= 2 + 32 + 16·4 = 98 г/моль,
Так как в кислоте два атома водорода, то в случае замещения одного n= 1, = 98/1 = 98 г/моль,
а двух n= 2, ) = 98/ 2 = 49 г/моль.
– нитрат магния, соль. Расчет ведем по формуле (9)
= 24 + 2·(14 + 16·3) = 148 г/моль; n= 1 (количество атомовнов металла), Z = 2 (валентность металла)
= 148/ 2 = 74 г/моль.
– оксид алюминия. Расчет ведем по формуле (10):
= 27·2 + 16·3 = 102 г/моль; n= 2 (количество металла), Z = 3 (валентность металла)
= 102 / 6 = 17 г/моль.
Пример 3. При сгорании металла образуется 9,43 г его оксида.
Молярная масса эквивалента оксида металла равна 17 г/моль. Какая масса металла вступала в реакцию?
Решение. Учитывая, что , можно найти молярную массу эквивалентов металла: г/моль, по закону эквивалентов формула (4) найдем количество металла, вступившего в реакцию: m (металла) = 9,43×9/17 = 4,99 г.
Пример 4.На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалентов оксида и молярную массу эквивалентов металла.
Решение. Молярная масса водорода равная 2 г/моль при н.у., занимает объем 22,4 л, то объем молярной массы эквивалентов водорода
(1 г/моль) будет равен 22,4 : 2 = 11,2 л.
По закону эквивалентов формула (5):
= 7,09·11,2/2,24 = 35,45 г/моль.
Согласно закону эквивалентов = – = 35,45 – 8 =
= 27,45 г/моль.
Пример 5. Сколько металла, эквивалентная масса которого 12,16 г/моль, взаимодействует с 310 мл кислорода (н.у.)?
Решение. Молярная масса кислорода, равная 32 г/моль при н.у., занимает объем 22,4 дм 3 , то объем молярной массы эквивалентов кислорода (8 г/моль) будет равен 22,4 : 4 = 5,6 л = 5600 мл.
По закону эквивалентов формула (5): ; = .
Отсюда = 310·12,16 : 5600 = 0,673 г.
Пример 6. Из 3,85 г нитрата металла получено 1,6 г его гидроксида. Вычислите молярную массу эквивалентов металла.
Решение. Молярная масса эквивалента химического соединения равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих его частей.
Молярная масса эквивалентов иона (катиона, аниона) равна отношению молярной массы иона к величине заряда иона.
Как правильно рассчитать молярную массу в химии. Молярную массу как найти
Учебники могут включать следующие вопросы. ‘Найдите массу 0,75 моль азота N2’. Начните с нахождения массы азота. Согласно таблице Менделеева, она составляет 14 г. Поскольку одна молекула состоит из двух лиц, масса молекулы азота как простого вещества равна 28, что дает массу 21 г для молекулы 0,75.
Как правильно рассчитать молярную массу в химии?
Молекулы — это маленькие частицы, массу которых невозможно измерить на обычной шкале. Для удобства ученые ввели термин «молекула». Отсюда происходит термин «молекулярный вес».
Молекулярная масса (m) — это масса моля, выраженная в г/моль. Во многих случаях это то же самое, что и относительный индивидуальный или молекулярный вес.
Как найти молярную массу в химии
- определение массы атома;
- умножение атомной массы на количество атомов;
- в сложных веществах суммирование всех масс атомов, умноженных на число атомов.
Задача. Найдите молекулярную массу фторида. f2.
- Решение. Атомная масса Аr Фторид f равен 19. Фторид — это газ.2 равна 38 г/моль.
Выпуск. Cacl Кальций кальция подошвенной массы2.
Учитывая химическую формулу, молекула хлорида кальция содержит два атома хлора, поэтому относительные индивидуальные веса хлора должны быть умножены на два.
Особенности молярной массы
Выпуск. Найдите молекулярную массу и относительную индивидуальную массу калия.
Решение. Индивидуальные веса элементов можно найти по журналу Дмитрия Ивановича Менделеева.
Поскольку калий К является металлом, а не газом, это означает, что индивидуальный вес не должен умножаться на какой-либо показатель.
Таким образом, относительный индивидуальный и молекулярный вес калия совпадают.
Выпуск. Рассчитайте относительную индивидуальную и молекулярную массу кислорода.
Решение. Рассчитайте относительную индивидуальную массу ar 16 для кислорода. Поскольку кислород является газом, относительную индивидуальную массу необходимо умножить на индекс 2.
Поэтому относительная атомная масса и молекулярный вес кислорода не одинаковы.
Если при постоянном давлении добавляется газ с большей молекулярной массой, плотность газовой смеси увеличивается; если добавляется газ с меньшей молекулярной массой, плотность газовой смеси уменьшается.
Урок 5. Моль и молярная масса
В уроке 5 «Молекулы и молекулярный вес» из цикла «Глупая химия» вы узнаете, как рассматривать молекулу как количественную единицу материи, определять число Авогадро, определять молекулярный вес и решать задачи, связанные с количеством Материя. Поскольку этот урок опирается на основы химии, рассмотренные в предыдущих курсах, рекомендуется временно посмотреть его еще раз, если вы изучаете химию с нуля.
Единица измерения количества вещества
Ранее в этом уроке мы обсуждали только отдельные молекулы и индивидуумы и выражали массу в терминах отдельных единиц массы. В реальной жизни работа с отдельными молекулами ничтожно мала, и поэтому ею невозможно манипулировать. Для этого химики взвешивают вещества, которые не являются A.U.M. Но в граммах.
Для перехода от шкалы молекулярного веса на лабораторные весы используется единица измерения количества вещества, называемая моль. Один моль содержит 6,022-10 23 частиц (индивидуальных или молекулярных) и является безразмерным. Число 6,022-10 23 называется числом Авогадро и определяется как количество частиц в 12 граммах 12 атомов углерода. (10 23).
Как уже упоминалось, термин «молекула» применяется не только к молекулам, но и к индивидуумам. Например, если мы говорим о молекулах соляра (ОН), то 6,022-10 означает, что 23 человека многочисленны. Аналогично, один моль воды (h2(O) 6,022-10 23 точечных количества. Однако чаще всего молекулы называют молекулами.
Молярная масса вещества
Молекулярная масса — это масса одного моля вещества, выраженная в граммах. Молекулярный вес моля любого химического вещества можно легко найти из таблицы Мендели, поскольку молекулярный вес численно равен индивидуальной массе, но имеет другую размерность (молекулярный вес имеет размерность Г/моль). Вычислить и сохранить рассчитанный молекулярный вес, количество вещества и число молекул.
- Молярная масса формула M=m/n
- Количество вещества формула n=m/M
- Число молекул формула N =Na·n
где m — масса вещества, n — число веществ (число молекул), m — молекулярная масса, n — число молекул и na — Число Авогадро. Благодаря молекулярному весу вещества химики могут измерять лабораторные особи и молекулы, просто взвешивая их. Это удобное использование понятия молекулы.
На этой диаграмме показаны четыре различные бутылки с веществом, каждая из которых содержит только один моль вещества. Вышеперечисленные типы можно использовать для повторной проверки.
Доля массы рассчитывается по типу Ω (вещества) = m (вещества) / m (раствора). Полученное число показывает процент массы в виде одного процента, который вы можете умножить на 100 %, если хотите перевести его в проценты. Это показано в примере.
Решение задач по химии
Эта статья относится к базовой химической концепции, которую совершенно невозможно решить. Чтобы разобраться в этом вопросе, попробуйте понять концепцию натуральной величины.
В этой статье мы постараемся привести как можно больше примеров. Во время учебы вы найдете множество примеров на эту тему.
Относительные индивидуальные массы — ar
Масса человека, выраженная в индивидуальных единицах массы. Относительные индивидуальные веса приведены в D.I. Менделеев. Так, атом водорода имеет атомную массу = 1, кислорода = 16 и кальция = 40.
Соответствующая молекулярная масса равна mr
Относительный молекулярный вес — это сумма относительных индивидуальных весов всех элементов, входящих в состав вещества. Например, найдите соответствующие молекулярные веса кислорода, воды, перманганата калия и купоросной меди.
Моль и число Авогадро.
Это единица измерения вещества (в системе единиц СИ), которая определяется как количество вещества. 10 23.
Число Авогадро (постоянная Авогадро, na) — это число частиц (молекул, индивидов и ионов) в молекулах любого вещества.
Прежде всего, я хотел бы понять физическое значение изучаемой вами концепции. Молекула является международной единицей измерения количества вещества и указывает на число индивидов, молекул или ионов, содержащихся в определенной массе или количестве вещества. В молекуле любого вещества содержится 6,02 x 10 23 чел/молекула/ион — это самое важное, что нужно понять сейчас.
Иногда, если есть проблема, вам дадут число Авогадро и попросят найти количество кротовых нор. Количество вещества в химии символизируется n, n (эллинское «сердце»).
Вычислим, используя тип: n = n/na Это количество вещества из 3,01 x 10 23 молекул воды и 12,04 x 10 23 атомов углерода.
Мы нашли количество воды и углеродного вещества (моль). Это может показаться очень абстрактным, но без знания того, как использовать число Авогадро для нахождения количества вещества, невозможно решить задачу по химии.
Молекулярный вес — m
Молекулярная масса — это масса молекулы вещества, выраженная в «г/моль» (граммах/моль). Численно она совпадает с относительной молекулярной массой, изученной ранее.
Рассчитайте молекулярный вес Caco3, hcl и n2
m(hcl) = ar(h) + ar(cl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
м (н)2) = ar(n) x 2 = 14 x 2 = 28 г/моль
Полученные знания должны быть последовательной, а не грубой системой. Примечание: Вы только что рассчитали молекулярную массу, т.е. массу молекулы вещества. Вспомните число Авогадро.
Вы увидите, что хотя в одном моле присутствует одинаковое количество молекул (один моль вещества содержит 6,02 x 10 23 точек), они имеют разный молекулярный вес. Следовательно, 6,02 x 10-23 молекул n2 молекула весит 28 грамм, а такое же количество молекул HCl весит 36,5 грамм.
Это происходит потому, что хотя число молекул одинаково, их массы различны, так как 6,02 x 10 23- они имеют разные лица в своем составе.
Молекулярная масса — это масса молекул вещества. Молекула — это количество вещества, которое содержит определенное число мелких частиц, участвующих в химическом процессе. Число молекул в молекуле называется числом Авогадро. Эта величина постоянна и не изменяется.
Способы вычисления средней молярной массы газовой смеси
Здесь: молекулярное число газа, — молекулярный вес газа, — количество газа в АА (- небольшое количество газа в смеси газов.
Среднюю молярную массу 1 моля смеси из двух различных газов можно вычислить по следующей формуле:
При смешивании газов с одинаковыми молярными массами, которые при одинаковом давлении не вступают друг с другом в реакцию, плотность газовой смеси (при н.у.), а также их средняя молярная масса остаются неизменными. Например, при смешивании и
При смешивании газов с разным молекулярным весом, при одинаковом давлении, средний молекулярный вес (при нулевом давлении) и плотность полученной газовой смеси принимает значение между молекулярным весом и плотностью газовой смеси. Например, во время смешивания
Если при постоянном давлении добавляется газ с большей молекулярной массой, плотность газовой смеси увеличивается; если добавляется газ с меньшей молекулярной массой, плотность газовой смеси уменьшается.
Закон объемных отношений
В химических реакциях отношение количества реагирующего газа к количеству образующегося газа равно отношению коэффициентов. Например:.
Арифметические соотношения опухолей, молекул и молекул равны друг другу.
Следующие расчеты могут быть выполнены для смесей
3) Отношение двух массовых коэффициентов газа:.
Сайт был создан группой преподавателей некоммерческой организации по дополнительному обучению молодежи.
Сайт написан, поддерживается и управляется группой учителей
Telegram и логотип Telegram являются торговыми марками Telegram Corporation FZ-LLC.
Данный сайт предназначен для информационных целей и ни в коем случае не является публичным тендером, как это определено в статье 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Анна Евкова не оказывает услуг.
Решение: молекулярная масса (индивидуальные единицы массы) веществ, перечисленных в таблице Менделеева. Каждое названное вещество имеет следующие массы.
Что такое молярная масса?
Основателем теории индивидуальных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу индивидуальных масс и рассматривал кусок водорода как единицу.
Молекулярная масса — это масса молекул вещества. Молекула — это количество вещества, которое содержит определенное число мелких частиц, участвующих в химическом процессе. Число молекул в молекуле называется числом Авогадро. Эта величина постоянна и не изменяется.
Рисунок 1.Типы чисел Авогадро.
Таким образом, молекулярная масса вещества — это масса молекул, содержащих 6,02*10^23 элементарных частиц.
Число Авогандро названо в честь итальянского ученого Амедео Авагандро. Он показал, что число молекул одного и того же количества газа всегда одинаково.
Молекулярный вес в международной системе СИ измеряется в кг/моль, но обычно выражается в граммах/моль. Это количество обозначается английской буквой М. Формула молекулярного веса такова
где m — масса вещества, а v — количество вещества.
Рисунок 2.Расчет молекулярной массы.
Как найти молярную массу вещества?
Чтобы рассчитать молекулярный вес вещества, используйте таблицу Менделеева. Возьмем такое вещество, как серная кислота, формула которой имеет вид2 Итак.4. Затем перейдите к таблице, чтобы узнать атомный вес каждого компонента кислоты. Серная кислота состоит из трех элементов: водорода, серы и кислорода. Атомные массы этих элементов равны 1, 32 и 16 соответственно.
Видно, что общая молекулярная масса равна атомной массе 98 единиц (1 * 2 + 32 + 16 * 4). Таким образом, масса одной молекулы серной кислоты равна 98 граммам.
Если составными частями вещества являются молекулы, то молекулярный вес вещества численно равен его относительному молекулярному весу. Если составными частями вещества являются атомы, молекулярная масса вещества может быть равна относительной атомной массе.
До 1961 года атом кислорода рассматривался как единица атомной массы, но 1/16 часть атома, а не весь атом. Однако химические и физические единицы массы не были одинаковыми. Химическая масса была на 0,03% выше физической.
Сегодня в физике и химии используется единая система измерений. Стандартная э.м.с. 1/12 часть массы атома углерода.
Рисунок 3.Формула единиц атомной массы углерода.
Молекулярный вес газов и паров можно измерить очень легко. Достаточно использовать контроль. Газообразное вещество того же объема будет иметь ту же массу, что и другое вещество при той же температуре. Известный метод измерения количества пара заключается в определении объема воздуха, который отталкивается. Такая процедура выполняется с помощью бокового выхода, ведущего к измерительному устройству.
Понятие молекулярного веса очень важно в химии. Его расчет необходим для создания макромолекулярных комплексов и многих других реакций. Фармацевты используют молекулярный вес для определения концентрации конкретного вещества внутри вещества. Молекулярный вес также важен для биохимических исследований (элементарный обмен).
Сегодня, благодаря достижениям науки, известен молекулярный вес почти всех компонентов крови, включая гемоглобин.
Вам предлагается самостоятельно решить следующую задачу (решение ниже): «Найти молекулярную массу неизвестного вещества, плотность неизвестного вещества по кислороду равна 3,5».
Молярная масса
Этот видеоклип поможет учащимся узнать, что такое молекулярный вес и как его измеряют. С помощью этого курса нетрудно научиться использовать молекулярный вес для решения задач. Это связано с тем, что подробные объяснения и решения являются проблематичными.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к видеоурокам этого и других комплектов, необходимо приобрести их в каталоге и добавить в личный кабинет.
Конспект урока «Молярная масса»
Масса молекул вещества — это его молекулярный вес. Молекулярная масса — это также физическая величина, равная отношению между массой и количеством вещества. Поэтому молекулярный вес численно равен относительному молекулярному весу, но в отличие от него существует одна единица измерения — г/моль или кг/моль.
Поэтому молекулярный вес может быть определен с помощью следующего уравнения
Поэтому остальные уравнения также применимы.
Количество вещества можно измерить в киломолях и миллимолях, а также в молях. Так, 1 киломоль = 100 0моль — 1 моль = 100 млмоль. молекулярные веса также имеют соответствующие названия. Тысячелетние массы и их единицы — кг/кмоль, а тысячелетние — мг/моль.
Используйте новые типы для решения проблемы.
1. найти массу n2 а количество вещества составляет 0,2 моль.
В нашем термине дано количество вещества азота 0,2 моль. Мы должны найти его массу. Чтобы решить эту задачу, мы используем данный тип для нахождения массы количества вещества. Для этого, однако, нам необходимо знать молекулярный вес азота, который равен относительному молекулярному весу. Чтобы найти его, умножьте относительные индивидуальные веса азота на два, так как в молекуле их два. Замените значения и получите результат 28. Это связано с тем, что относительная молекулярная масса равна 28. Таким образом, молекулярная масса составляет 28 г/моль. Поскольку теперь легко найти массу, мы умножаем молекулярную массу на количество вещества, т.е. 28 г/моль х 0,2 моль. Результат — 5,6 г. Таким образом, масса 0,2 моль азота составляет 5,6 г.
2. найти количество вещества SIO2 Масса составляет 120 г.
В нашей постановке задачи дана масса вещества — 120 г. Мы должны найти его количество. Чтобы решить задачу, используйте этот тип для нахождения количества вещества на массу. Однако для этого нам необходимо знать молекулярный вес SIO2. Для этого найдите относительную молекулярную массу. Увеличьте относительный индивидуальный вес кремния в два раза по отношению к относительному атомному весу кислорода. Удалите значение, чтобы получить 60. Таким образом, молекулярная масса составляет 60 г/моль. Теперь вы также можете найти количество вещества. Для этого можно разделить 120 г на 60 г/моль. В результате получается 2 моль. Это означает, что масса 2 моль SIO2 120 g.
Эквивалент. Закон зквивалентов. Определение эквивалентной массы вещества
Задача №1
При сгорании 5,00г металла образуется 9,44г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 5г металла приходится 4,44г кислорода (9,44 – 5 = 4,44). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:
5г металла эквивалентны 4,44г кислорода
mЭ(Ме) г/моль металла эквивалентны 8г/моль кислорода
Откуда mЭ(Ме) = 8 . 5/4,44 = 9,01г/моль.
Ответ: mЭ(Ме) = 9,01г/моль.
Задача №2
Одно и то же количество металла соединяется с 0,200г кислорода и с 3,17г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.
Решение:
I Вариант
Из условия задачи следует, что 0,200г кислорода и 3,17г галогена эквивалентно соединяются с металлом. Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:
0,200г кислорода эквивалентны 3,17г галогена
mЭ(О2) 8г/моль кислорода эквивалентны mЭ(Г) Х г/моль
Откуда: mЭ(Г) 8 . 3,17/0,200 = 126,8г/моль.
Ответ: mЭ(Г) = 126,8г/моль.
II Вариант
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Таким образом, количество эквивалентов галогена и кислорода численно равны между собой, что составляет:
Зная количество эквивалентов и массу вещества можно определить эквивалентную массу этого вещества:
Ответ: 126,г/моль.
Задача №3
Масса 1л кислорода равна 1,4г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21г магния, эквивалент которого равен 1/2 моля?
Решение:
Находим эквивалентную массу магния: mЭ(Mg) = 1/2M(Mg) =24/2 = 12г/моль. Следовательно, 21г магния составляет 21/2 =1,75 эквивалентной массы Mg. Согласно закону эквивалентов масса израсходованного кислорода составляет 1,75 его эквивалентной массы. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, рассчитаем массу кислорода, расходуемую на сжигание магния: m(O2) = 1,75 . 8 = 14г. Зная, что 1л кислорода по массе составляет 1,4г, рассчитаем объём кислорода расходуемого при сгорании 21г магния, составив пропорцию:
1,4 : 1 = 14 : х;
х = 14 . 1/1,4 = 10л.
Ответ: V(O2) = 10л.
Задача№4
Определить эквивалентные массы металла и серы, если 3,24г металла образует 3,48г оксида и 3,72г сульфида.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 3,24г металла приходится 0,24г кислорода (3,48 – 3,24 = 0,24г). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам). Так как эквивалентная масса кислорода составляет 8г/моль, то эквивалентную массу металла находим из пропорции:
8 : 0,24 = х : 3,24;
х = 8 . 3,24/0,24 =108г/моль.
В сульфиде металла на 3,24г металла приходится 0,48г серы (3,72 – 3,24 = 0,48г). Эквивалентную массу серы находим из пропорции:
3,24 : 108 = 0,48 : х;
х = 108 . 3,24/0,48 = 16г/моль.
Ответ: mэ(Me) = 108г/моль; mэ(S) = 16г/моль.
Задача№5
Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34г металла окисляются 0,680л кислорода (условия нормальные).
Решение:
Зная, что эквивалентный объём кислорода равен 5,6л/моль, рассчитаем эквивалентную массу металла, составив пропорцию:
8,345 : 0,680 = х : 5,6;
х = 8,34 . 5,6/0,680 = 68,68г/моль.
Атомную массу металла находим, учитывая, что металл двухвалентный, умножением его эквивалентной массы на 2:
М(Ме) = mэ(Ме) . В, где
В – валентность металла; М – молярная масса металла; mэ(Ме) – эквивалентная масса металла.
М(Ме) = 68,68 . 2 = 137,4г/моль.
Определяем, какой это металл по таблице «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», учитывая, что его атомная масса составляет 137,4. Такой атомной массе соответствует барий – элемент№56.
Ответ: 137,4; Ba.
Задача№6
Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (масс.) As, а другой 75,7% (масс.) As. Определить эквивалентные массы мышьяка в обоих оксидах.
Решение:
а) Находим формулу оксида мышьяка, учитывая, что оксид содержит 65,2% As по массе. Тогда оксид содержит кислорода по массе 34,8% (100 – 65,2 = 34,8). Находим формулу оксид мышьяка:
AsхОу = х : у = 65,2/Ar(As) : 34,8/Ar(O2) = 65,2/74,92 : 34,8/16 = 1 : 2,5 = 2 : 5
Формула оксида будет иметь вид: As2O5.
Находим массу мышьяка и массу кислорода в оксиде:
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 5 = 80г.
Согласно закону эквивалентов массы элементов в оксиде пропорциональны их эквивалентным массам:
б) Подобные расчеты производим, учитывая, что оксид содержит 75,7% As и 24,3% О2 (100 – 75,7 = 24,3) по массе:
AsхОу = х : у = 75,7/74,92 : 24,3/16 = 1,01 : 1,51 = 1 : 1,5 2 : 3
Формула оксида будет иметь вид: As2O3.
M(As2O5) = 197,84г/моль.
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 3 = 48г.
Ответ: а) 15г/моль; 24,97г/моль.
Задача№7
,00г некоторого металла соединяется с 8,89г брома и с 1,78г серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, зная, что эквивалентная масса серы равна 16,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их а (объёмам):
Ответ: 9г/моль; 79,9г/моль.
Задача№8
Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса атомов меди равна 63,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна 99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди?
Решение:
Согласно закону эквивалентов:
Зная эквивалентные массы хлора и меди можно определить количество их атомов в молекуле соли: mэ(А) = М(А)/mэ(А).
Тогда: CuxCly = x : y = 63,5/63,546 : 35,45/35,5 = 0,992 : 0,999 = 1 : 1
Ответ: CuCl.
Задача№9.
Для растворения 16,8г металла потребовалось 14,7г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (условия нормальные).
Решение:
M(H2SO4) =98г/моль.
Находим массу водорода в 14,7г серной кислоты, составив пропорцию: 98 : 2 14,7 : х;
х = 2 . 14,7/98 = 0,3г.
Согласно закону эквивалентов массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам:
Учитывая, что эквивалентный объём водорода равен 11,2л/моль, рассчитаем объём который занимает 0,3г водорода: из пропорции:
1 : 11,2 = 0,3 : х;
х = 11,2 . 0,3/ 1 = 3,36л.
Ответ: mэ(Ме) = 56г/моль; V(H2) = 3,36л.
Задача№10
На восстановление 1,80г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить эквивалентные массы оксида и металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Так как водород находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Мольный объём любого газа при н.у. равен 4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен, молекула которого состоит из двух атомов, т. е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4/2 = 11,2 л/моль или 12000мл/моль.
Отношение - объём водорода;
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1. Ознакомить студентов с основными химическими законами и единицами массы.
2. С помощью математической обработки подученных студентами экспериментальных данных сделать вывод о названии металла, данного для работы и его положении в периодической таблице Д.И. Менделеева.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Вспомним основные частицы вещества:
Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами и состоящая из атомов. Атом – наименьшая частица элемента, обладающая его химическими свойствами. Химический элемент можно определить как вид атомов, характеризующийся определенной совокупностью свойств.
Простейшим примером сказанному может служить молекула хлористого водорода ( HCl ). Водород и хлор, вступая в реакцию, теряют свои свойства, характерные для газообразных Н2 и Cl2, поэтому считается, что в состав хлористого водорода входят элементы – водород и хлор.
Масса атомов и молекул выражается в атомных единицах массы (а.е.м.), принятых в 1961 г. За одну атомную единицу массы принимается 1/12 часть массы атома изотопа углерода 12 С. Таким образом, масса атома или молекулы любого вещества представляется относительной величиной, показывающей, во сколько раз масса данного атома (молекулы) тяжелее выбранной атомной единицы массы.
Так, относительная атомная масса цинка (Ar) равна 65.38 а.е.м., относительная молекулярная масса воды (Mr) равна 1,008 ∙ 2 + 15,9994 = 18,0154 а.е.м. и т.д.
Однако при решении задач и в расчетах по уравнениям реакций гораздо чаще пользуются понятием «моль».
Моль – это количество вещества, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится атомов в 12 граммах изотопа углерода 12 C.
Применяя слово «моль», необходимо в каждом случае точно указывать, какие единицы входят в данное вещество. Существует понятия «моль атомов», «моль молекул» и т.д. Масса одного моля взятого вещества называется его молярной массой. Она выражается в г/моль.
Числовое значение молярной массы вещества в г/моль равно относительной молекулярной массе Mr, если вещество состоит из молекул, или относительной атомной массе Ar, если вещество состоит из атомов. Например, молярная масса атомарного кислорода равна ~16 г/моль, молекулярного кислорода ~32 г/моль.
Моль любого вещества содержит совершенно одинаковое количество структурных единиц. Это число называет числом Авогадро, его значение принимают равным 6,02·10 23 .
Часто в химических расчетах используется понятие эквивалента.
Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется без остатка с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.
Например, в соединениях HCl, H2S и NH3 эквивалент элементов хлора, серы и азота соответственно равен 1 моль, ½ моля и 1/3 моля. Масса одного эквивалента называется его эквивалентной массой или молярной массой эквивалента.Выражается в г/моль.
Так, в приведенных примерах эквивалентные массы хлора, серы и азота легко подсчитать, используя атомные массы этих элементов, они соответственно равны mэ(Cl) = 35,5 г/моль; mэ(S) = 32:2 = 16 г/моль; mэ(N) = 14:3 = 4,7 г/моль. Из разобранных примеров видно, что эквивалентная масса элемента находится из соотношения
Эквивалентная масса или .
Понятие об эквивалентах и эквивалентных массах распространяется также на сложные вещества. Эквивалентом сложного вещества называется такое его количество, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водорода или вообще с одним эквивалентом любого другого вещества.
1. Эквивалентная масса оксида складывается из значений эквивалентных масс, составляющих оксид элементов.
а) Эквивалентные массы металла и кислорода в оксиде ZnO, соответственно, равны половине молярных масс атомов:
б) Валентность серы в оксиде SO3 равна 6, следовательно
2. Эквивалентная масса кислоты равна её молярной массе, деленной на основность кислоты (число атомов водорода в молекуле кислоты).
а) Молярная масса HNO3 равна 63 г/моль. Кислота одноосновная, следовательно .
б) Молярная масса H3PO4 равна 98 г/моль. Основность равна 3.
3. Эквивалентная масса основания равна его молярной массе, деленной на валентность металла, образующего основание.
Молярная масса Mg(OH)2 равна 58 г/моль, валентность цинка 2. .
4. Эквивалентная масса соли равна отношению её молярной массы к произведению валентности металла на число его атомов в молекуле.
а) Молярная масса Na2CO3 равна 106 г/моль. Валентность металла I, число его атомов 2.
5. Эквиваленты одних и тех же сложных веществ и их эквивалентные массы могут иметь различные значения, если их рассматривать не как отдельные вещества, а составные части химических реакций, в которых они участвуют.
| H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O | (1) |
| H2CO3 + NaOH = NaHСO3 + H2O | (2) |
эквивалент H2CO3 и его масса зависит от количества атомов водорода, участвующих в реакции и соответственно равны:
| , – по уравнению (1); | (1) |
| , – по уравнению (2); | (2) |
| Cr(OH)3 + 2HCl = CrOHCl2 + 2H2O; | (3) |
| Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O; | (4) |
| , – по уравнению (3); | (3) |
т.к. в реакции было замещено только две гидроксидных группы на кислотный остаток.
| , – по уравнению (4); | (4) |
т.к. произошло замещение всех трех гидроксогрупп.
Известно несколько способов определения эквивалента.
I. Прямое или непосредственное определение эквивалента из соединения элементов с водородом или кислородом.
Пример 1. Рассчитать эквивалент железа в его оксиде FeO.
Эквивалент кислорода по определению равен ½ моля атомов, эквивалентная масса кислорода равна 16 : 2 = 8 г/моль. В данном соединении на ½ моля атомов кислорода приходится столько же, т.е. ½ моля атомов железа. Следовательно, эквивалент железа в данном оксиде равен ½ моля, а его эквивалентная масса 56 : 2 = 28 г/моль.
II. Определение эквивалента с помощью закона эквивалентов.
Закон эквивалентов (эквивалентных масс), предложенный в 1803-1814 гг. Дальтоном и Рихтером: Элементы и вещества соединяются друг с другом, а также замещают друг друга, в химических реакциях в строго определенных весовых количествах, прямо пропорциональных их эквивалентам.
Математическая запись закона такова:
где m1 и m2 – массы взаимодействующих элементов или веществ, г;
mЭ1 и mЭ2 – соответственно эквивалентные массы этих веществ, г/моль.
Пример 2. Определить эквивалентную и молярную массы 3-валентного металла, зная, что 0,52 г его при окислении образуют 0,98 г оксида.
Решение. В соответствии с законом эквивалентов
Массу кислорода определим по разности масс оксида и металла
mO = 0,98 – 0,52 = 0,46 г.
Эквивалентная масса кислорода известна, она равна 8 г/моль.
Т.к. валентность металла равна 3, то его молярная масса
Пример 3. Вычислить эквивалентную массу металла, если в его хлориде массовая доля хлора 79,78 %, эквивалентная масса хлора равна 53,45 г/моль.
Решение. Массовая доля w металла в хлориде равна
w = 100 - 79,78 = 20,22 %.
Согласно закону эквивалентов, отношение массы металла и массы хлора в соединении должно быть равно отношению их эквивалентных масс
Пример 4. Определите молярную массу двух валентного металла, если 14,2 г оксида этого металла образуют 30,2 г сульфата металла.
Эквивалентная масса сульфата металла равна .
Согласно закону эквивалентов
Т.к. валентность металла равна 2, то его молярная масса равна:
A = 27,5 · 2 = 55 г/моль.
III. Если в химической реакции одно из участвующих веществ находится в газообразном состоянии, то запись закона эквивалентов выражается формулой
где соответственно m(Me) и mэ(Me) – масса металла и его эквивалентная масса, а V и Vэ - объем вступившего в реакцию газа и объем эквивалентной массы этого газа.
Для расчета объемов реагирующих газов необходимо знание Закона Авогадро и его следствий.
Закон Авогадро (1911): В равных объемах различных газов при постоянных температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.
Следствия из закона Авогадро:
1. Один моль любого газа при нормальных условиях (н.у.) –температура 0 ºС и давление 760 мм.рт.ст. занимает один и тот же объем равный 22,4 литра. Этот объем называют – молярным объемом газа VМ = 22,4 л/моль.
2. Один моль любого газа содержит одно и то же число молекул, а именно NA = 6,02 · 10 23 моль -1 .
3. Относительная плотность одного газа по другому равна отношению их молярных (M) или относительных молекулярных масс
На основании этих следствий можно рассчитать количество вещества
Пример 5. Рассчитать массу 3 л хлора, взятого при н.у.
Решение. Т.к. молярная масса хлора (Cl2) равна 35,5 ∙ 2 = 71 г/моль то из соотношения (IV) легко найти массу искомого объема
Пример 6. Сколько молей и сколько молекул содержится в 2,2 г углекислого газа? Какой объем они занимают при н.у.?
Решение. Т.к. молярная масса углекислого газа (СО2) равна 44 г/моль, то
Найдем объем газа при н.у.
Пример 7. Определите массу молекулы газа, если масса 2 л газа (н.у.) равна 0,357 г.
Решение. Исходя из молярного объема газа определим молярную массу газа
Число молекул в 1 моль любого вещества равно постоянной Авогадро. Следовательно, масса молекул газа (m) равна
Первое следствие из закона Авогадро позволяет рассчитать объемы эквивалентных масс различных газов:
Так, если эквивалентная масса водорода равна 1,008 г/моль, то её объем равен
Подобным образом находится объем эквивалентной массы кислорода, который оказывается равным
Пример 8. При растворении 0,506 г металла в серной кислоте выделилось 100,8 мл водорода, измеренного при н.у. Определить эквивалентную массу металла.
Задачу можно решить двумя способами:
а) прямой подстановкой данных в формулу (II).
б) используя формулу (I), откуда
, где mэ(H) = 1,008 г/ моль.
Для решения задачи в этом случае надо найти m(H2). Согласно следствию из закона Авогадро
Теперь найденное значение m(H2) подставим в формулу (I)
Значения эквивалентных масс позволяют определить атомную массу металлов по формуле:
A = тэ · В, (V)
где В – валентность металла
А – его атомная масса, в г/моль.
Если же валентность металла неизвестна, то атомную массу можно определить через удельную теплоемкость. В данных расчетах используется правило Дюлонга и Пти: Произведение удельной теплоемкости простого твердого вещества на его атомную массу для большинства элементов приблизительно одинаково. Полученная величина имеет среднее значение, равное 26,8 Дж/моль·К (6,3 кал/моль·град). Она носит название атомной теплоемкости металлов (СА) и представляет собой количество тепла, необходимого для нагревания 1 моля атомов металла на один Кельвин. Математически это правило имеет вид
| СА = А · С ~ 26,8 Дж/моль·К | (VI) |
где С – удельная теплоемкость металла, Дж/г·К;
А – атомная масса взятого металла, г/моль.
Под удельной теплоемкостью понимается то количество тепла, которое необходимо затратить для нагревания 1 г вещества на 1 Кельвин.
Пример 9. При окислении 0,16 г металла образовалось 0,223 г оксида. Вычислить точную атомную массу металла, зная, что удельная теплоемкость 0,635 Дж/г·К.
Решение. По правилу Дюлонга и Пти найдем приближенное значение атомной массы данного металла
По формуле (1) найдем эквивалентную массу этого металла. Масса кислорода 0,223 г. – 0,16 г. = 0,063 г.
Зная приближенную атомную массу металла и его эквивалентнуюмассу, можно найти валентность этого металла.
Читайте также: