Kemian kärkijoukkojen laki. Missä Avogadro-numeroa käytetään? Koi. Moolimassa. Molaarinen tilavuus
Avogadron lain muotoili italialainen kemisti Amadeo Avogadro vuonna 1811, ja sillä oli suuri merkitys kemian kehitykselle tuolloin. Se ei kuitenkaan ole menettänyt merkitystään ja merkitystään vielä tänäkään päivänä. Yritetään muotoilla Avogadron laki, se kuulostaa suunnilleen tältä.
Avogadron lain muotoilu
Joten Avogadron laki sanoo, että samoissa lämpötiloissa ja paineissa yhtä suuri määrä kaasuja sisältää saman määrän molekyylejä riippumatta sekä niiden kemiallisesta luonteesta että fysikaalisista ominaisuuksista. Tämä luku on tietty fysikaalinen vakio, joka on yhtä suuri kuin yhdessä moolissa olevien molekyylien, ionien lukumäärä.
Aluksi Avogadron laki oli vain tiedemiehen hypoteesi, mutta myöhemmin tämä hypoteesi vahvistettiin useilla kokeilla, minkä jälkeen se tuli tieteeseen nimellä "Avogadron laki", jonka oli tarkoitus tulla ihanteellisten kaasujen peruslakiksi.
Avogadron lain kaava
Lain keksijä itse uskoi, että fyysinen vakio on suuri määrä, mutta hän ei tiennyt mikä. Jo hänen kuolemansa jälkeen lukuisten kokeiden aikana määritettiin tarkka atomien lukumäärä 12 g:ssa hiiltä (eli 12 g on hiilen atomimassayksikkö) tai kaasun moolitilavuudessa, joka vastaa 22,41 litraa. Tätä vakiota tiedemiehen kunniaksi kutsuttiin "Avogadro-luvuksi", se on merkitty NA:ksi, harvemmin L ja se on yhtä suuri kuin 6,022 * 1023. Toisin sanoen minkä tahansa kaasun molekyylien lukumäärä 22,41 litran tilavuudessa on sama sekä kevyille että raskaille kaasuille.
Avogadron lain matemaattinen kaava voidaan kirjoittaa seuraavasti:
jossa V on kaasun tilavuus; n on aineen määrä, joka on aineen massan suhde sen moolimassaan; VM on suhteellisuusvakio tai moolitilavuus.
Avogadron lain soveltaminen
Avogadron lain käytännön soveltaminen auttoi suuresti kemistejä määrittämään monien yhdisteiden kemialliset kaavat.
Myyrän ja Avogadron numero, video
Ja lopuksi opetusvideo artikkelimme aiheesta.
Avogadron laki, joka löydettiin vuonna 1811, oli tärkeä rooli kemian kehityksessä. Ensinnäkin hän vaikutti atomi-molekyylidoktriinin tunnustamiseen, joka muotoiltiin ensimmäisen kerran 1700-luvun puolivälissä. M.V. Lomonosov. Joten esimerkiksi käyttämällä Avogadro-numeroa:
osoittautui mahdolliseksi laskea atomien ja molekyylien absoluuttisten massojen lisäksi myös näiden hiukkasten todelliset lineaariset mitat. Avogadron lain mukaan:
"Yhtasuuret tilavuudet eri kaasuja vakiopaineessa ja lämpötilassa sisältävät saman määrän molekyylejä, yhtä kuin"
Avogadron laista seuraa useita tärkeitä seurauksia kaasujen moolitilavuudesta ja tiheydestä. Joten Avogadron laista seuraa suoraan, että sama määrä eri kaasujen molekyylejä vie saman tilavuuden, mikä on 22,4 litraa. Tätä kaasutilavuutta kutsutaan moolitilavuudeksi. Päinvastoin on myös totta - eri kaasujen moolitilavuus on sama ja 22,4 litraa:
Itse asiassa, koska 1 mooli mitä tahansa ainetta sisältää saman määrän molekyylejä, yhtä suuri kuin , on selvää, että niiden tilavuudet kaasumaisessa tilassa samoissa olosuhteissa ovat samat. Näin ollen normaaleissa olosuhteissa (n.o.), ts. paineessa 
ja lämpötila, eri kaasujen moolitilavuus on 
. Kaasujen aineen määrä, tilavuus ja moolitilavuus voidaan verrata toisiinsa yleisessä tapauksessa muodon suhteella:
mistä vastaavasti:
Yleisessä tapauksessa normaaliolosuhteet (n.s.) erotetaan:
vakioehtoihin kuuluvat:
Muuntaa Celsius-lämpötila Kelvin-lämpötilaksi käyttämällä seuraavaa suhdetta:
Itse kaasun massa voidaan laskea sen tiheyden arvosta, ts.
Koska kuten yllä näkyy:
sitten ilmeisesti:
mistä vastaavasti:
Yllä olevista lomakkeen suhteista:
korvauksen jälkeen lausekkeessa:
siitä seuraa myös, että:
mistä vastaavasti:
ja näin meillä on:
Koska normaaleissa olosuhteissa 1 mooli mitä tahansa vie tilavuuden, joka on yhtä suuri kuin:
sitten vastaavasti:
Tällä tavalla saatu suhde on varsin tärkeä Avogadron lain toisen seurauksen ymmärtämiseksi, joka puolestaan liittyy suoraan sellaiseen käsitteeseen kuin kaasujen suhteellinen tiheys. Yleisessä tapauksessa kaasujen suhteellinen tiheys on arvo, joka osoittaa kuinka monta kertaa yksi kaasu on raskaampaa tai kevyempää kuin toinen, ts. kuinka monta kertaa yhden kaasun tiheys on suurempi tai pienempi kuin toisen, ts. meillä on suhde muodossa:
Ensimmäistä kaasua varten meillä on siis:
vastaavasti toiselle kaasulle:
sitten ilmeisesti:
ja näin:
Toisin sanoen kaasun suhteellinen tiheys on tutkittavan kaasun molekyylipainon suhde sen kaasun molekyylipainoon, johon vertailu tehdään. Kaasun suhteellinen tiheys on dimensioton suure. Siten yhden kaasun suhteellisen tiheyden laskemiseksi toisesta riittää, että tiedetään näiden kaasujen suhteelliset molekyylipainot. Jotta olisi selvää, millä kaasulla vertailu tehdään, laitetaan indeksi. Se tarkoittaa esimerkiksi sitä, että vertailu tehdään vedyn kanssa ja sitten puhutaan kaasun tiheydestä vedyn suhteen, käyttämättä jo sanaa "suhteellinen", ottamalla sen ikään kuin oletuksena. Samoin suoritetaan mittauksia ottamalla vertailukaasuna ilma. Tässä tapauksessa on osoitettu, että testikaasun vertailu suoritetaan ilman kanssa. Tässä tapauksessa ilman keskimääräiseksi molekyylipainoksi oletetaan 29, ja koska suhteellinen molekyylipaino ja moolimassa ovat numeerisesti samat, niin:
Tutkittavan kaasun kemiallinen kaava laitetaan sen viereen suluissa, esimerkiksi:
ja se luetaan - kloorin tiheys vedyn vaikutuksesta. Kun tiedetään yhden kaasun suhteellinen tiheys suhteessa toiseen, voidaan laskea kaasun molekyyli- ja moolimassa, vaikka aineen kaavaa ei tunnetakaan. Kaikki yllä olevat suhteet viittaavat ns. normaaliolosuhteisiin.
Tarina
Ensimmäiset kaasujen välisten reaktioiden kvantitatiiviset tutkimukset kuuluvat ranskalaiselle tiedemiehelle Gay-Lussacille. Hän on kaasujen lämpölaajenemista koskevien lakien ja tilavuussuhteiden lain kirjoittaja. Nämä lait selitti vuonna 1811 italialainen fyysikko Amedeo Avogadro.
Lain seuraukset
Ensimmäinen seuraus Avogadron laista: yksi mooli mitä tahansa kaasua samoissa olosuhteissa vie saman tilavuuden.
Erityisesti normaaleissa olosuhteissa, eli 0 °C:ssa (273 K) ja 101,3 kPa:ssa, 1 kaasumoolin tilavuus on 22,4 litraa. Tätä tilavuutta kutsutaan kaasun moolitilavuudeksi V m . Voit laskea tämän arvon uudelleen muihin lämpötiloihin ja paineisiin käyttämällä Mendeleev-Clapeyron yhtälöä:
.Toinen seuraus Avogadron laista: ensimmäisen kaasun moolimassa on yhtä suuri kuin toisen kaasun moolimassan ja ensimmäisen kaasun suhteellisen tiheyden tulo toisen kaasun mukaan.
Tällä asemalla oli suuri merkitys kemian kehitykselle, koska sen avulla on mahdollista määrittää kaasumaiseen tai höyryiseen tilaan siirtyvien kappaleiden osapaino. Jos läpi m tarkoitamme kehon osittaista painoa ja läpi d on sen ominaispaino höyrytilassa, sitten suhde m / d pitäisi olla vakio kaikissa kehoissa. Kokemus on osoittanut, että kaikille tutkituille kappaleille, jotka siirtyvät höyryksi hajoamatta, tämä vakio on 28,9, jos osapainoa määritettäessä lähdetään ilman ominaispainosta, joka otetaan yksikkönä, mutta tämä vakio on yhtä suuri kuin 2, jos otamme ominaispainon vedyn yksikkönä. Tarkoittaa tätä vakiota tai, mikä on sama, kaikille läpi kulkeville höyryille ja kaasuille yhteistä osatilavuutta FROM, meillä on kaavasta toisaalta m = dC. Koska höyryn ominaispaino on helppo määrittää, korvaa arvo d kaavassa näytetään myös annetun kappaleen tuntematon osapaino.
Esimerkiksi yhden polybuteenin alkuaineanalyysi osoittaa, että hiilen ja vedyn osuus siinä on 1:2, ja siksi sen osapaino voidaan ilmaista kaavalla CH 2 tai C 2 H 4, C 4 H 8 ja yleensä (CH2) n. Tämän hiilivedyn osapaino määritetään välittömästi Avogadron lain mukaisesti, koska tiedämme sen ominaispainon eli sen höyryn tiheyden; sen määritti Butlerov ja se osoittautui 5,85 (suhteessa ilmaan); eli sen osapaino on 5,85 28,9 = 169,06. Kaava C 11 H 22 vastaa osapainoa 154, kaava C 12 H 24 - 168 ja C 13 H 26 - 182. Kaava C 12 H 24 vastaa tarkasti havaittua arvoa, ja siksi sen pitäisi ilmaista hiilivetyhiukkasemme CH 2 .
Huomautuksia
Linkit
- // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron: 86 osana (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
Wikimedia Foundation. 2010 .
Katso, mitä "Avogadron laki" on muissa sanakirjoissa:
AVOGADRON LAKI- yhtä suuri määrä ideaalikaasuja samoissa olosuhteissa (lämpötila, paine) sisältää saman määrän hiukkasia (molekyylejä, atomeja). Vastaava koostumus: samassa paineessa ja lämpötilassa samat määrät erilaista ainetta ... ... Suuri ammattikorkeakoulun tietosanakirja
Avogadron laki- - laki, jonka mukaan sama määrä ideaalikaasuja samassa lämpötilassa ja paineessa sisältää saman määrän molekyylejä. Analyyttisen kemian sanakirja... Kemialliset termit
Avogadron laki- Avogadro dėsnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) Grafinisformaatit: engl. Avogadron hypoteesi; Avogadron laki; Avogadron periaate vok. Avogadrosche Regel, f;… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas
Avogadron laki- Avogadro dėsnis statusas T ala fizika atitikmenys: engl. Avogadron hypoteesi; Avogadron laki vok. Avogadrosche Regel, f; Avogadrosches Gesetz, n; Satz des Avogadro, m rus. Avogadron laki, m pranc. hypoteesi d'Avogadro, f; loi d'Avogadro, f … Fizikos terminų žodynas
Avogadron laki- Avogadro dėsnis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas(ai) MS Word-formaatit: engl. Avogadron laki vok. Avogadrosches Gesetz, n rus. Avogadron laki, m pranc. loi d'Avogadro, f... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Katso Kemia ja kaasut. Z. aineen ikuisuus tai aineen massan säilyminen, katso Substance, Lavoisier, Chemistry. Z. Henry Dalton, katso Ratkaisut. Z. Gibs Le Chatelier, katso Kemiallisten reaktioiden palautuvuus. Z. (lämpökapasiteetit), Dulong ja Petit, katso Heat and Chemistry. Z.…… Ensyklopedinen sanakirja F.A. Brockhaus ja I.A. Efron
Välttämätön, olennainen, vakaa, toistuva suhde ilmiöiden välillä. 3. ilmaisee yhteyden esineiden, tietyn esineen osien, esineiden ominaisuuksien välillä sekä esineen sisällä olevien ominaisuuksien välillä. Niitä on 3…… Filosofinen tietosanakirja
AVOGADRO LAKI- (Avogadro), joka perustuu italialaisen fyysikon Avogadron vuonna 1811 esittämään hypoteesiin, jonka mukaan "samoissa t °- ja paineolosuhteissa yhtä suuret määrät kaikkia kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä". Tästä hypoteesista... Suuri lääketieteellinen tietosanakirja
- (Avogadro) Amedeo, kreivi di Quaregna (1776-1856), italialainen fyysikko ja kemisti. Vuonna 1811 hän esitti hypoteesin (nykyisin Avogadron laki), jonka mukaan sama määrä kaasuja samassa paineessa ja lämpötilassa sisältää saman määrän ... ... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja
- (Avogadro) Amedeo (1776-1856), italialainen fyysikko ja kemisti. Aineen rakenteen molekyyliteorian perustaja (1811). Hän vahvisti yhden kaasulaeista (1811; Avogadron laki), jonka mukaan yhtä suurissa tilavuuksissa ihanteellisia kaasuja samalla ... ... Nykyaikainen tietosanakirja
Kaasujen ominaisuuksien tutkimus mahdollisti italialaisen fyysikon A. Avogadron vuonna 1811. tehdä hypoteesi, joka vahvistettiin myöhemmin kokeellisilla tiedoilla ja joka tuli tunnetuksi Avogadron lakina: sama määrä eri kaasuja samoissa olosuhteissa (lämpötila ja paine) sisältävät saman määrän molekyylejä.
Avogadron laista seuraa tärkeä seuraus: mooli mitä tahansa kaasua normaaleissa olosuhteissa (0 C (273 K) ja paine 101,3 kPa ) tilavuus on 22,4 litraa. Tämä tilavuus sisältää 6,02 10 23 kaasumolekyyliä (Avogadron luku).
Avogadron laista seuraa myös, että eri kaasujen yhtäläisten tilavuuksien massat samassa lämpötilassa ja paineessa ovat suhteessa toisiinsa näiden kaasujen moolimassana:
missä m 1 ja m 2 ovat massoja,
M 1 ja M 2 ovat ensimmäisen ja toisen kaasun molekyylipainot.
Koska aineen massa määräytyy kaavan mukaan
missä ρ on kaasun tiheys,
V on kaasun tilavuus,
silloin eri kaasujen tiheydet samoissa olosuhteissa ovat verrannollisia niiden moolimassaan. Yksinkertaisin menetelmä kaasumaisten aineiden moolimassan määrittämiseksi perustuu tähän Avogadron lain seuraukseen.
.
Tästä yhtälöstä voit määrittää kaasun moolimassan:
.
2.4 Tilavuussuhteiden laki
Ensimmäiset kaasujen välisten reaktioiden kvantitatiiviset tutkimukset kuuluvat ranskalaiselle tiedemiehelle Gay-Lussacille, joka on tunnetun kaasujen lämpölaajenemista koskevan lain kirjoittaja. Mittaamalla reaktioon joutuneiden ja reaktioiden seurauksena muodostuneiden kaasujen tilavuuksia Gay-Lussac päätyi yleistykseen, joka tunnetaan yksinkertaisten tilavuussuhteiden laina: reagoivien kaasujen tilavuudet ovat suhteessa toisiinsa ja kaasujen tilavuudet. kaasumaiset reaktiotuotteet, jotka muodostuvat pieninä kokonaislukuina, jotka vastaavat niiden stoikiometrisiä kertoimia .
Esimerkiksi 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O, kun kaksi tilavuutta vetyä ja yksi tilavuus happea ovat vuorovaikutuksessa, muodostuu kaksi tilavuutta vesihöyryä. Laki pätee, kun tilavuusmittaukset suoritetaan samassa paineessa ja samassa lämpötilassa.
2.5 Ekvivalenttilaki
Käsitteiden "ekvivalentti" ja "ekvivalenttimoolimassa" käyttöönotto kemiassa teki mahdolliseksi muotoilla lain, jota kutsutaan ekvivalenttien laiksi: toistensa kanssa reagoivien aineiden massat (tilavuudet) ovat verrannollisia niiden ekvivalenttien moolimassoihin (tilavuuksiin) .
Meidän pitäisi keskittyä kaasun mooliekvivalenttitilavuuden käsitteeseen. Kuten Avogadron laista seuraa, mooli mitä tahansa kaasua normaaliolosuhteissa vie tilavuuden, joka on yhtä suuri kuin 22,4 l. Näin ollen kaasun mooliekvivalenttitilavuuden laskemiseksi on tarpeen tietää mooliekvivalenttimäärä yhdessä moolissa. Koska yksi mooli vetyä sisältää 2 moolia vetyekvivalenttia, niin 1 mooli vetyekvivalenttia vie tilavuuden normaaleissa olosuhteissa:
3 Tyypillisten ongelmien ratkaiseminen
3,1 mol. Moolimassa. Molaarinen tilavuus
Tehtävä 1. Kuinka monta moolia rauta(II)sulfidia sisältää 8,8 g FeS?
Ratkaisu Määritä rauta(II)sulfidin moolimassa (M).
M(FeS) = 56 +32 = 88 g/mol
Lasketaan kuinka monta moolia 8,8 g FeS sisältää:
n = 8,8 - 88 = 0,1 mol.
Tehtävä 2. Kuinka monta molekyyliä on 54 g:ssa vettä? Mikä on yhden vesimolekyylin massa?
Ratkaisu Määritä veden moolimassa.
M (H20) \u003d 18 g/mol.
Siksi 54 g vettä sisältää 54/18 = 3 mol H 2 O. Yksi mooli mitä tahansa ainetta sisältää 6,02 10 23 molekyyliä. Sitten 3 moolia (54 g H 2 O) sisältää 6,02 10 23 3 = 18,06 10 23 molekyyliä.
Määritetään yhden vesimolekyylin massa:
m H2O \u003d 18 ∕ (6,02 10 23) \u003d 2,99 10 23 g.
Tehtävä 3. Kuinka monta moolia ja molekyyliä sisältää 1 m 3 mitä tahansa kaasua normaaleissa olosuhteissa?
Ratkaisu 1 mooli mitä tahansa kaasua normaaleissa olosuhteissa vie 22,4 litran tilavuuden. Siksi 1 m 3 (1000 l) sisältää 44,6 moolia kaasua:
n \u003d 1000 / 22,4 \u003d 44,6 mol.
1 mooli mitä tahansa kaasua sisältää 6,02 10 23 molekyyliä. Tästä seuraa, että 1 m 3 mitä tahansa kaasua normaaleissa olosuhteissa sisältää
6,02 10 23 44,6 \u003d 2,68 10 25 molekyyliä.
Tehtävä 4. Ilmaise rukouksissa:
a) 6,02 10 22 C2H2-molekyyliä;
b) 1,80 10 24 typpiatomia;
c) 3,01 10 23 NH3-molekyyliä.
Mikä on näiden aineiden moolimassa?
Ratkaisu Mooli on aineen määrä, joka sisältää minkä tahansa tietyntyyppisten hiukkasten lukumäärän, joka on yhtä suuri kuin Avogadron vakio. Täältä
a) n C2H2 \u003d 6,02 10 22 / 6,02 10 23 \u003d 0,1 mol;
b) n N = 1,8 10 24 / 6,02 10 23 \u003d 3 mol;
c) n NH3 = 3,01 10 23 / 6,02 10 23 \u003d 0,5 mol.
Aineen moolimassa grammoina on numeerisesti yhtä suuri kuin sen suhteellinen molekyylimassa (atomimassa).
Siksi näiden aineiden moolimassat ovat yhtä suuret:
a) M (C2H2) \u003d 26 g/mol;
b) М(N) = 14 g/mol;
c) M (NH3) \u003d 17 g/mol.
Tehtävä 5. Määritä kaasun moolimassa, jos normaaliolosuhteissa 0,824 g sitä vie 0,260 litran tilavuuden.
Ratkaisu Normaaleissa olosuhteissa 1 mooli mitä tahansa kaasua vie 22,4 litran tilavuuden. Laskemalla tietyn kaasun 22,4 litran massa saadaan selville sen moolimassa.
0,824 g kaasua vie 0,260 litran tilavuuden
X g kaasua vie 22,4 litran tilavuuden
X \u003d 22,4 0,824 ∕ 0,260 \u003d 71 g.
Siksi kaasun moolimassa on 71 g/mol.
3.2 Vastaava. Ekvivalenssitekijä. Moolimassaekvivalentit
Tehtävä 1. Laske H 3 PO 4:n ekvivalenttien ekvivalentti, ekvivalenssitekijä ja moolimassa vaihtoreaktioissa, joissa muodostuu happamia ja normaaleja suoloja.
Ratkaisu Kirjoita reaktioyhtälöt fosforihapon ja alkalin vuorovaikutukselle:
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H20; (yksi)
H3PO4 + 2NaOH \u003d Na2HPO4 + 2H20; (2)
H 3 PO 4 + 3 NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3 H 2 O. (3)
Koska fosforihappo on kolmiemäksinen happo, se muodostaa kaksi happosuolaa (NaH 2 PO 4 - natriumdivetyfosfaatti ja Na 2 HPO 4 - natriumvetyfosfaatti) ja yhden keskisuolan (Na 3 PO 4 - natriumfosfaatti).
Reaktiossa (1) fosforihappo vaihtaa yhden vetyatomin metalliksi, ts. käyttäytyy kuin yksiemäksinen happo, joten f e (H3PO4) reaktiossa (1) on 1; E (H 3 RO 4) \u003d H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1 M (H 3 RO 4) \u003d 98 g / mol.
Reaktiossa (2) fosforihappo vaihtaa kaksi vetyatomia metalliin, ts. käyttäytyy kuin kaksiemäksinen happo, joten f e (H3PO4) reaktiossa (2) on 1/2; E (H 3 RO 4) \u003d 1/2 H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1/2 M (H 3 RO 4) \u003d 49 g / mol.
Reaktiossa (3) fosforihappo käyttäytyy kuin kolmiemäksinen happo, joten f e (H3PO4) tässä reaktiossa on 1/3; E (H 3 RO 4) \u003d 1/3 H 3 RO 4; M e (H 3 RO 4) \u003d 1/3 M (H 3 RO 4) \u003d 32,67 g / mol.
Tehtävä 2. Ylimäärä kaliumhydroksidia vaikutti liuoksiin, joissa oli: a) kaliumdivetyfosfaatti; b) dihydroksovismutti(III)nitraatti. Kirjoita näiden aineiden reaktioiden yhtälöt KOH:n kanssa ja määritä niiden ekvivalentit, ekvivalenssitekijät ja moolimassaekvivalentit.
Ratkaisu Kirjoitamme tapahtuvien reaktioiden yhtälöt:
KN 2 RO 4 + 2 KOH \u003d K 3 RO 4 + 2 H 2 O;
Bi (OH) 2 NO 3 + KOH \u003d Bi (OH) 3 + KNO 3.
Erilaisia lähestymistapoja voidaan käyttää ekvivalentin, ekvivalenssitekijän ja moolimassan määrittämiseen.
Ensimmäinen perustuu siihen tosiasiaan, että aineet reagoivat vastaavissa määrissä.
Kaliumdivetyfosfaatti reagoi kahden ekvivalentin kanssa kaliumhydroksidia, koska E (KOH) \u003d KOH. 1/2 KH 2 PO 4 on vuorovaikutuksessa yhden ekvivalentin KOH:n kanssa, joten E (KH 2 PO 4) \u003d 1 / 2KH 2 PO 4; f e (KH 2PO 4) = 1/2; Me (KH 2 PO 4) \u003d 1/2 M (KH 2 PO 4) \u003d 68 g / mol.
Dihydroksovismutti(III)nitraatti on vuorovaikutuksessa yhden ekvivalentin kanssa kaliumhydroksidia, joten E (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d Bi (OH) 2 NO 3; f e (Bi(OH)2NO3) = 1; M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1 M (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 305 g / mol.
Toinen lähestymistapa perustuu siihen, että kompleksisen aineen ekvivalenssikerroin on yhtä suuri kuin yksi jaettuna ekvivalenssiluvulla, ts. muodostuneiden tai uudelleen järjestettyjen joukkovelkakirjojen lukumäärä.
Kaliumdivetyfosfaatti, kun se on vuorovaikutuksessa KOH:n kanssa, vaihtaa kaksi vetyatomia metalliin, joten f e (KH 2 RO 4) \u003d 1/2; E (KN 2 RO 4) \u003d 1/2 KN 2 RO 4; M e (1/2 KH 2 RO 4) \u003d 1/2 M (KH 2 RO 4) \u003d 68 g / mol.
Dihydroksovismutti(III)-nitraatti, kun se reagoi kaliumhydroksidin kanssa, vaihtaa yhden NO 3 -ryhmän, joten (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1; E (Bi(OH)2NO3) \u003d Bi(OH)2NO3; M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 1 M e (Bi (OH) 2 NO 3) \u003d 305 g / mol.
Tehtävä 3. Kun 16,74 g kaksiarvoista metallia hapetettiin, muodostui 21,54 g oksidia. Laske metallin ja sen oksidin moolimassaekvivalentit. Mikä on metallin mooli- ja atomimassa?
Rratkaisu Aineiden massan säilymislain mukaan metallin hapetuksen aikana muodostuneen metallioksidin massa on yhtä suuri kuin metallin ja hapen massojen summa.
Siksi hapen massa, joka tarvitaan muodostamaan 21,5 g oksidia 16,74 g metallin hapetuksen aikana, on:
21,54 - 16,74 \u003d 4,8 g.
Vastaavien lain mukaan
m Me ∕ M e (Me) = mO 2 ∕ M e (O 2); 16,74 ∕ M e (Me) = 4,8 ∕ 8.
Siksi M e (Me) \u003d (16,74 8) ∕ 4,8 \u003d 28 g / mol.
Oksidiekvivalentin moolimassa voidaan laskea metalli- ja happiekvivalentin moolimassojen summana:
Me (MeO) \u003d M e (Me) + M e (O 2) \u003d 28 + 8 + 36 g / mol.
Kaksiarvoisen metallin moolimassa on:
M (Minä) \u003d Minä (Minä) ∕ fe (Minä) \u003d 28 ∕ 1 ∕ 2 \u003d 56 g / mol.
Metallin atomimassa (Ar (Me)) ilmaistuna amu:na on numeerisesti yhtä suuri kuin moolimassa Ar (Me) = 56 amu.
Fysikaalista määrää, joka on yhtä suuri kuin rakenteellisten elementtien (jotka ovat molekyylejä, atomeja jne.) lukumäärä yhtä aineen moolia kohden, kutsutaan Avogadron numeroksi. Sen tällä hetkellä virallisesti hyväksytty arvo on NA = 6,02214084(18)×1023 mol −1, se hyväksyttiin vuonna 2010. Vuonna 2011 julkaistiin uusien tutkimusten tulokset, niitä pidetään tarkempina, mutta tällä hetkellä niitä ei ole virallisesti hyväksytty.
Avogadron lailla on suuri merkitys kemian kehityksessä, hän antoi mahdollisuuden laskea kappaleiden painon, jotka voivat muuttaa tilaa, muuttua kaasumaiseksi tai höyryiseksi. Juuri Avogadron lain pohjalta alkoi kehittyä kaasujen kineettisestä teoriasta seuraava atomi-molekyyliteoria.
Lisäksi Avogadron lain avulla on kehitetty menetelmä liuenneiden aineiden molekyylipainon saamiseksi. Tätä varten ihanteellisten kaasujen lait laajennettiin laimennetuille liuoksille, perustuen ajatukseen, että liuennut aine jakautuu liuottimen tilavuuteen, kun kaasu jakautuu astiassa. Lisäksi Avogadron laki mahdollisti useiden kemiallisten alkuaineiden todellisen atomimassan määrittämisen.
Käytännöllinen Avogadron numeron käyttö
Vakiota käytetään kemiallisten kaavojen laskennassa ja kemiallisten reaktioiden yhtälöiden laatimisessa. Sen avulla määritetään kaasujen suhteelliset molekyylimassat ja molekyylien lukumäärä minkä tahansa aineen yhdessä moolissa.
Avogadro-luvun kautta lasketaan yleinen kaasuvakio, se saadaan kertomalla tämä vakio Boltzmannin vakiolla. Lisäksi kertomalla Avogadron luku ja sähkövaraus saadaan Faradayn vakio.
Käyttäen Avogadron lain seurauksia
Lain ensimmäinen seuraus sanoo: "Yksi mooli kaasua (mikä tahansa) yhtäläisissä olosuhteissa vie yhden tilavuuden." Siten normaaleissa olosuhteissa minkä tahansa kaasun yhden moolin tilavuus on 22,4 litraa (tätä arvoa kutsutaan kaasun moolitilavuudeksi), ja Mendeleev-Clapeyron-yhtälön avulla voit määrittää kaasun tilavuuden missä tahansa paineessa ja lämpötilassa.
Lain toinen seuraus: "Ensimmäisen kaasun moolimassa on yhtä suuri kuin toisen kaasun moolimassan tulo ensimmäisen kaasun suhteellisella tiheydellä toiseen." Toisin sanoen samoissa olosuhteissa, kun tiedetään kahden kaasun tiheyden suhde, voidaan määrittää niiden moolimassat.
Avogadron aikaan hänen hypoteesinsa oli teoriassa todistamaton, mutta sen avulla oli helppo määrittää kokeellisesti kaasumolekyylien koostumus ja määrittää niiden massa. Ajan myötä hänen kokeisiinsa tuotiin teoreettinen perusta, ja nyt käytetään Avogadron numeroa