Relatīvās atomu un molekulu masas. Ķīmijas pamatjēdzieni un likumi

Zinātnes attīstības procesā ķīmija saskārās ar problēmu, kā aprēķināt vielas daudzumu reakciju veikšanai un to gaitā iegūtās vielas.

Mūsdienās šādiem ķīmiskās reakcijas aprēķiniem starp vielām un maisījumiem izmanto periodiskajā tabulā ievadīto relatīvās atommasas vērtību. ķīmiskie elementi D. I. Mendeļejevs.

Ķīmiskie procesi un vielās esošā elementa proporcijas ietekme uz reakcijas gaitu

Mūsdienu zinātne saskaņā ar definīciju "radinieks atomu masaķīmiskais elements" nozīmē, cik reižu konkrētā ķīmiskā elementa atoma masa ir lielāka par vienu divpadsmito daļu no oglekļa atoma.

Līdz ar ķīmijas laikmeta iestāšanos radās nepieciešamība pēc precīzas definīcijas pieauga ķīmiskās reakcijas gaita un tās rezultāti.

Tāpēc ķīmiķi pastāvīgi mēģināja atrisināt problēmu par precīzām mijiedarbības elementu masām matērijā. Viens no labākie risinājumi toreiz bija iesiešana pie vieglākā elementa. Un tā atoma svars tika pieņemts kā viens.

Vielas skaitīšanas vēsturiskā gaita

Sākumā tika izmantots ūdeņradis, pēc tam skābeklis. Bet šī aprēķina metode izrādījās neprecīza. Iemesls tam bija izotopu klātbūtne skābeklī ar masu 17 un 18.

Tāpēc izotopu maisījums tehniski deva skaitli, kas atšķiras no sešpadsmit. Mūsdienās elementa relatīvo atomu masu aprēķina, pamatojoties uz oglekļa atoma svaru, kas ņemts par pamatu, attiecībā 1/12.

Daltons lika pamatus elementa relatīvajai atommasai

Tikai kādu laiku vēlāk, 19. gadsimtā, Daltons ierosināja aprēķināt, izmantojot vieglāko ķīmisko elementu - ūdeņradi. Lekcijās saviem studentiem viņš uz koka cirstām figūrām demonstrēja, kā savienojas atomi. Attiecībā uz citiem elementiem viņš izmantoja datus, ko iepriekš bija ieguvuši citi zinātnieki.

Saskaņā ar Lavuazjē eksperimentiem, ūdens satur piecpadsmit procentus ūdeņraža un astoņdesmit piecus procentus skābekļa. Izmantojot šos datus, Daltons aprēķināja, ka elementa, kas veido ūdeni, šajā gadījumā skābekļa, relatīvā atommasa ir 5,67. Viņa aprēķinu kļūdainība ir saistīta ar to, ka viņš nepareizi uzskatīja ūdeņraža atomu skaitu ūdens molekulā.

Pēc viņa domām, uz vienu skābekļa atomu bija viens ūdeņraža atoms. Izmantojot ķīmiķa Ostina datus, ka amonjaks satur 20 procentus ūdeņraža un 80 procentus slāpekļa, viņš aprēķināja, kāda ir slāpekļa relatīvā atommasa. Ar šo rezultātu viņš nonāca pie interesanta secinājuma. Izrādījās, ka relatīvā atomu masa (amonjaka formula tika kļūdaini ņemta ar vienu ūdeņraža un slāpekļa molekulu) ir četri. Savos aprēķinos zinātnieks paļāvās uz Mendeļejeva periodisko sistēmu. Pēc analīzes viņš aprēķināja, ka oglekļa relatīvā atomu masa bija 4,4, nevis iepriekš pieņemto divpadsmit.

Neskatoties uz viņa nopietnajām kļūdām, Daltons pirmais izveidoja dažu elementu tabulu. Zinātnieka dzīves laikā tas ir piedzīvojis daudzas izmaiņas.

Vielas izotopiskais komponents ietekmē relatīvās atommasas precizitātes vērtību

Apsverot elementu atomu masas, var pamanīt, ka katra elementa precizitāte ir atšķirīga. Piemēram, litijam tas ir četrciparu, bet fluoram - astoņu ciparu.

Problēma ir tāda, ka katra elementa izotopiskā sastāvdaļa ir atšķirīga un mainīga. Piemēram, parastais ūdens satur trīs veidu ūdeņraža izotopu. Papildus parastajam ūdeņradim tie ietver deitēriju un tritiju.

Ūdeņraža izotopu relatīvās atomu masas ir attiecīgi divas un trīs. "Smagais" ūdens (ko veido deitērijs un tritijs) iztvaiko sliktāk. Tāpēc tvaika stāvoklī ir mazāk ūdens izotopu nekā šķidrā stāvoklī.

Dzīvo organismu selektivitāte pret dažādiem izotopiem

Dzīvajiem organismiem ir selektīva īpašība attiecībā pret oglekli. Organisko molekulu veidošanai izmanto oglekli ar relatīvo atomu masu, kas vienāda ar divpadsmit. Tāpēc organiskas izcelsmes vielas, kā arī vairākas minerālvielas, piemēram, ogles un nafta, satur mazāku izotopu saturu nekā neorganiskie materiāli.
Mikroorganismi, kas apstrādā un uzkrāj sēru, atstāj aiz sevis sēra izotopu 32. Teritorijās, kur baktērijas nepārstrādā, sēra izotopa īpatsvars ir 34, tas ir, daudz lielāks. Pamatojoties uz sēra attiecību augsnes iežos, ģeologi nonāk pie secinājuma par slāņa izcelsmi - vai tam ir magmatisks vai nogulumiežu raksturs.

No visiem ķīmiskajiem elementiem tikai vienam nav izotopu – fluoram. Tāpēc tā relatīvā atomu masa ir precīzāka nekā citiem elementiem.

Nestabilu vielu esamība dabā

Dažiem elementiem relatīvā masa ir norādīta kvadrātiekavās. Kā redzat, tie ir elementi, kas atrodas aiz urāna. Fakts ir tāds, ka tiem nav stabilu izotopu un tie sadalās, izdalot radioaktīvo starojumu. Tāpēc visstabilākais izotops ir norādīts iekavās.

Laika gaitā izrādījās, ka no dažiem no tiem mākslīgos apstākļos ir iespējams iegūt stabilu izotopu. Man bija jāmaina dažu transurāna elementu atomu masas Mendeļejeva periodiskajā tabulā.

Jaunu izotopu sintezēšanas un to dzīves ilguma mērīšanas procesā dažkārt ir izdevies atrast nuklīdus, kuru pussabrukšanas periods ir miljoniem reižu garāks.

Zinātne nestāv uz vietas, nemitīgi tiek atklāti jauni elementi, likumi, dažādu procesu sakarības ķīmijā un dabā. Tāpēc tas, kādā veidā būs Mendeļejeva ķīmija un periodiskā ķīmisko elementu sistēma nākotnē, pēc simts gadiem, ir neskaidrs un neskaidrs. Taču gribētos ticēt, ka pēdējos gadsimtos uzkrātie ķīmiķu darbi kalpos jaunām, pilnīgākām mūsu pēcnācēju zināšanām.

DEFINĪCIJA

Dzelzs ir periodiskās tabulas divdesmit sestais elements. Apzīmējums - Fe no latīņu vārda "ferrum". Atrodas ceturtajā periodā, VIIIB grupa. Attiecas uz metāliem. Kodollādiņš ir 26.

Dzelzs ir visizplatītākais metāls uz zemeslodes pēc alumīnija: tas veido 4% (masas) no zemes garozas. Dzelzs sastopams dažādu savienojumu veidā: oksīdi, sulfīdi, silikāti. Dzelzs brīvā stāvoklī ir atrodams tikai meteorītos.

No svarīgākajām dzelzs rūdām pieder magnētiskā dzelzsrūda Fe 3 O 4, sarkanā dzelzs rūda Fe 2 O 3, brūna dzelzsrūda 2Fe 2 O 3 × 3H 2 O un šparats FeCO 3.

Dzelzs ir sudrabains (1. att.) kaļamais metāls. Tas ir labi piemērots kalšanai, velmēšanai un cita veida izstrādājumiem mehāniskā apstrāde. Mehāniskās īpašības dzelzs ir ļoti atkarīga no tā tīrības – no pat ļoti neliela citu elementu satura tajā.

Rīsi. 1. Dzelzs. Izskats.

Dzelzs atomu un molekulmasa

Vielas relatīvā molekulmasa(M r) ir skaitlis, kas parāda, cik reižu dotās molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas, un elementa relatīvā atommasa(A r) - cik reizes Vidējais svarsķīmiskā elementa atomi ir vairāk nekā 1/12 no oglekļa atoma masas.

Tā kā dzelzs pastāv brīvā stāvoklī monatomisku Fe molekulu veidā, tā atomu un molekulmasu vērtības ir vienādas. Tie ir vienādi ar 55,847.

Dzelzs allotropija un alotropās modifikācijas

Dzelzs veido divas kristāliskas modifikācijas: α-dzelzs un γ-dzelzs. Pirmajam no tiem ir kubiskais ķermenis centrēts režģis, otrais - kubiskā seja. α-dzelzs ir termodinamiski stabils divos temperatūras diapazonos: zem 912 o C un no 1394 o C līdz kušanas temperatūrai. Dzelzs kušanas temperatūra ir 1539 ± 5 o C. No 912 o C līdz 1394 o C γ-dzelzs ir stabils.

α- un γ-dzelzs stabilitātes temperatūras diapazoni ir saistīti ar abu modifikāciju Gibsa enerģijas izmaiņu raksturu atkarībā no temperatūras. Temperatūrā zem 912 o C un virs 1394 o C α-dzelzs Gibsa enerģija ir mazāka par γ-dzelzs Gibsa enerģiju, bet diapazonā no 912 - 1394 o C - vairāk.

Dzelzs izotopi

Ir zināms, ka dabā dzelzs var atrasties četru stabilu izotopu 54Fe, 56Fe, 57Fe un 57Fe veidā. To masas skaitļi ir attiecīgi 54, 56, 57 un 58. Dzelzs izotopa 54 Fe atoma kodols satur divdesmit sešus protonus un divdesmit astoņus neitronus, un pārējie izotopi no tā atšķiras tikai ar neitronu skaitu.

Ir mākslīgie dzelzs izotopi ar masas skaitļi no 45 līdz 72, kā arī 6 kodolu izomēru stāvokļi. No iepriekšminētajiem izotopiem visilgāk dzīvojošais ir 60 Fe ar pussabrukšanas periodu 2,6 miljoni gadu.

dzelzs joni

Elektroniskā formula, kas parāda dzelzs elektronu sadalījumu pa orbītām, ir šāda:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

Ķīmiskās mijiedarbības rezultātā dzelzs atdod savus valences elektronus, t.i. ir to donors un pārvēršas par pozitīvi lādētu jonu:

Fe 0 -2e → Fe 2+;

Fe 0 -3e → Fe 3+.

Dzelzs molekula un atoms

Brīvā stāvoklī dzelzs pastāv monatomisku Fe molekulu veidā. Šeit ir dažas īpašības, kas raksturo dzelzs atomu un molekulu:

dzelzs sakausējumi

Līdz 19. gadsimtam dzelzs sakausējumi galvenokārt bija pazīstami ar sakausējumiem ar oglekli, kas saņēma tērauda un čuguna nosaukumus. Tomēr nākotnē tika radīti jauni sakausējumi uz dzelzs bāzes, kas satur hromu, niķeli un citus elementus. Šobrīd dzelzs sakausējumus iedala oglekļa tēraudos, čugunos, leģētos tēraudos un tēraudos ar īpašām īpašībām.

Tehnoloģijā dzelzs sakausējumus parasti sauc par melnajiem metāliem, un to ražošanu sauc par melno metalurģiju.

Problēmu risināšanas piemēri

Exercise	Vielas elementārais sastāvs ir šāds: dzelzs elementa masas daļa ir 0,7241 (jeb 72,41%), skābekļa masas daļa ir 0,2759 (jeb 27,59%). Atvasiniet ķīmisko formulu.
Lēmums	Elementa X masas daļu HX sastāva molekulā aprēķina pēc šādas formulas: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Apzīmēsim dzelzs atomu skaitu molekulā ar "x", skābekļa atomu skaitu - ar "y". Ļaujiet mums atrast atbilstošās dzelzs un skābekļa elementu relatīvās atomu masas (no D.I. Mendeļejeva periodiskās tabulas iegūtās relatīvo atomu masas vērtības tiks noapaļotas līdz veseliem skaitļiem). Ar(Fe) = 56; Ar(O) = 16. Mēs sadalām elementu procentuālo daudzumu ar attiecīgajām relatīvajām atomu masām. Tādējādi mēs atradīsim saistību starp atomu skaitu savienojuma molekulā: x:y= ω(Fe)/Ar(Fe) : ω(O)/Ar(O); x:y = 72,41/56: 27,59/16; x:y = 1,29: 1,84. Pieņemsim mazāko skaitli par vienu (t.i., visus skaitļus izdalīsim ar mazāko skaitli 1,29): 1,29/1,29: 1,84/1,29; Tāpēc vienkāršākā formula dzelzs savienošanai ar skābekli ir Fe 2 O 3.
Atbilde	Fe2O3

Dzelzs fizikālās īpašības ir atkarīgas no tā tīrības pakāpes. Tīrs dzelzs ir diezgan elastīgs sudrabaini balts metāls. Dzelzs blīvums ir 7,87 g/cm 3 . Kušanas temperatūra ir 1539 ° C. Atšķirībā no daudziem citiem metāliem, dzelzs uzrāda magnētiskas īpašības.

Tīra dzelzs ir diezgan stabila gaisā. Praksē izmanto dzelzi, kas satur piemaisījumus. Sildot, dzelzs ir diezgan aktīvs pret daudziem nemetāliem. Apsveriet dzelzs ķīmiskās īpašības, izmantojot piemēru par mijiedarbību ar tipiskiem nemetāliem: skābekli un sēru.

Dzelzi sadedzinot skābeklī, veidojas dzelzs un skābekļa savienojums, ko sauc par dzelzs zvīņām. Reakciju pavada siltuma un gaismas izdalīšanās. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

3Fe + 2O 2 = Fe3O4

Sildot, dzelzs spēcīgi reaģē ar sēru, veidojot dzelzs(II) sulfīdu. Reakciju pavada arī siltuma un gaismas izdalīšanās. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

Dzelzs tiek plaši izmantots rūpniecībā un ikdienas dzīvē. Dzelzs laikmets ir cilvēces attīstības laikmets, kas aizsākās pirmā tūkstošgades sākumā pirms mūsu ēras saistībā ar dzelzs kausēšanas un dzelzs instrumentu un militāro ieroču izgatavošanas izplatību. dzelzs laikmets nāca, lai aizstātu bronzas vecumu. Tērauds pirmo reizi parādījās Indijā desmitajā gadsimtā pirms mūsu ēras, čuguns tikai viduslaikos. Tīra dzelzs tiek izmantota transformatoru un elektromagnētu serdeņu izgatavošanai, kā arī īpašu sakausējumu ražošanā. Praksē galvenokārt tiek izmantoti dzelzs sakausējumi: čuguns un tērauds. Čuguns tiek izmantots lējumu un tērauda ražošanā, tērauds - kā konstrukcijas un instrumentu materiāli, kas ir izturīgi pret koroziju.

Atmosfēras skābekļa un mitruma ietekmē dzelzs sakausējumi pārvēršas rūsā. Rūsas produktu var raksturot ar ķīmisko formulu Fe 2 O 3 · xH 2 O. Viena sestā daļa no kausētā čuguna mirst no rūsas, tāpēc korozijas kontroles jautājums ir ļoti aktuāls. Korozijas aizsardzības metodes ir ļoti dažādas. Būtiskākie no tiem ir: metāla virsmas aizsardzība ar pārklājumu, sakausējumu ar pretkorozijas īpašībām veidošana, elektroķīmiskie līdzekļi, vides sastāva maiņa. Aizsargpārklājumus iedala divās grupās: metāliskajos (dzelzs pārklāšana ar cinku, hromu, niķeli, kobaltu, varu) un nemetāla (lakas, krāsas, plastmasas, gumija, cements). Ieviešot sakausējumu sastāvā īpašas piedevas, tiek iegūts nerūsējošais tērauds.

Dzelzs. Dzelzs izplatība dabā

Dzelzs. Dzelzs izplatība dabā. Bioloģiskā loma dziedzeris

Otrs svarīgais ķīmiskais elements aiz skābekļa, kura īpašības tiks pētītas, ir Ferum. Dzelzs ir metālisks elements, kas veido vienkāršu vielu – dzelzi. Dzelzs ir periodiskās tabulas sekundārās apakšgrupas astotās grupas dalībnieks. Pēc grupas numura maksimālajai dzelzs valencei jābūt astoņām, tomēr savienojumos Ferum biežāk uzrāda divu un trīs valences, kā arī zināmos savienojumus ar dzelzs valences sešinieku. Dzelzs relatīvā atomu masa ir piecdesmit seši.

Pēc tā daudzuma zemes garozā Ferum ieņem otro vietu starp metāliskajiem elementiem aiz alumīnija. Dzelzs masas daļa iekšā zemes garoza ir gandrīz pieci procenti. Vietējā stāvoklī dzelzs ir ļoti reti sastopams, parasti tikai meteorītu veidā. Tieši šādā formā mūsu senči pirmo reizi varēja iepazīt dzelzi un novērtēt to kā ļoti labu materiālu instrumentu izgatavošanai. Tiek uzskatīts, ka dzelzs ir galvenā kodola sastāvdaļa globuss. Ferums dabā biežāk sastopams kā daļa no rūdām. Nozīmīgākās no tām ir: magnētiskā dzelzsrūda (magnetīts) Fe 3 O 4, sarkanā dzelzs rūda (hematīts) Fe 2 O 3, brūnā dzelzs rūda (limonīts) Fe 2 O 3 nH 2 O, dzelzs pirīts (pirīts) FeS 2 , spara dzelzsrūda ( siderīts) FeCO3, gētīts FeO (OH). Daudzu ūdeņos minerālu avoti satur Fe (HCO 3) 2 un dažus citus dzelzs sāļus.

Dzelzs ir vitāli svarīgs elements. Cilvēka organismā, tāpat kā dzīvniekiem, ferrums atrodas visos audos, bet lielākā tā daļa (apmēram trīs grami) ir koncentrēta asins globulās. Dzelzs atomi ieņem centrālo vietu hemoglobīna molekulās; hemoglobīns tiem ir parādā savu krāsu un spēju piesaistīt un atdalīt skābekli. Dzelzs ir iesaistīts skābekļa transportēšanas procesā no plaušām uz ķermeņa audiem. ikdienas nepieciešamībaķermenis Ferum ir 15-20 mg. Tā kopējais daudzums cilvēka organismā nonāk ar augu pārtiku un gaļu. Ar asins zudumu nepieciešamība pēc Ferum pārsniedz daudzumu, ko cilvēks saņem no pārtikas. Dzelzs deficīts organismā var izraisīt stāvokli, kam raksturīgs sarkano asins šūnu un hemoglobīna skaita samazināšanās asinīs. Medicīniskie preparāti dzelzs jālieto tikai saskaņā ar ārsta norādījumiem.

Skābekļa ķīmiskās īpašības. Savienojuma reakcijas

Skābekļa ķīmiskās īpašības. Savienojuma reakcijas. Oksīdu, oksidācijas un sadegšanas jēdziens. Degšanas sākuma un pārtraukšanas nosacījumi

Sildot, skābeklis enerģiski reaģē ar daudzām vielām. Ja traukā ar skābekli ievietojat karstu kokogli C, tā kļūst balti karsta un sadedzina. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

C + ONaHCO 2 = CONaHCO 2

Sērs S deg skābeklī ar spilgti zilu liesmu, veidojot gāzveida vielu - sēra dioksīdu. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

S + ONaHCO 2 = SONaHCO 2

Fosfors P sadeg skābeklī ar spilgtu liesmu, veidojot biezus baltus dūmus, kas sastāv no cietām fosfora (V) oksīda daļiņām. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

4P + 5ONaHCO 2 = 2PNaHCO 2 ONaHCO 5

Skābekļa mijiedarbības reakciju vienādojumus ar akmeņoglēm, sēru un fosforu vieno tas, ka katrā gadījumā no divām izejvielām veidojas viena viela. Tādas reakcijas, kuru rezultātā no vairākām izejvielām (reaģentiem) veidojas tikai viena viela (produkts), sauc par komunikācijas reakcijām.

Skābekļa mijiedarbības produkti ar aplūkotajām vielām (ogles, sērs, fosfors) ir oksīdi. Oksīdi ir sarežģītas vielas, kas satur divus elementus, no kuriem viens ir skābeklis. Gandrīz visi ķīmiskie elementi veido oksīdus, izņemot dažus inertos elementus: hēliju, neonu, argonu, kriptonu un ksenonu. Ir daži ķīmiskie elementi, kas tieši nesavienojas ar skābekli, piemēram, Aurum.

Vielu mijiedarbības ķīmiskās reakcijas ar skābekli sauc par oksidācijas reakcijām. Jēdziens "oksidācija" ir vispārīgāks nekā jēdziens "sadegšana". Degšana ir ķīmiska reakcija, kurā notiek vielu oksidēšanās, ko papildina siltuma un gaismas izdalīšanās. Lai notiktu sadegšana, ir nepieciešami šādi apstākļi: ciešs gaisa kontakts ar degošu vielu un uzsildīšana līdz aizdegšanās temperatūrai. Dažādām vielām aizdegšanās temperatūra ir dažādas nozīmes. Piemēram, koksnes putekļu aizdegšanās temperatūra ir 610 ° C, sēra - 450 ° C, baltais fosfors 45 - 60 ° C. Lai novērstu degšanas rašanos, ir nepieciešams ierosināt vismaz vienu no norādītajiem apstākļiem. Tas ir, ir nepieciešams noņemt degošu vielu, atdzesēt to zem aizdegšanās temperatūras, bloķēt skābekļa piekļuvi. Degšanas procesi mūs pavada ikdienā, tāpēc katram cilvēkam ir jāzina degšanas sākšanās un pārtraukšanas apstākļi, kā arī jāievēro nepieciešamie noteikumi apiešanās ar uzliesmojošām vielām.

Skābekļa cikls dabā

Skābekļa cikls dabā. Skābekļa izmantošana, tā bioloģiskā loma

Apmēram ceturto daļu no visas dzīvās vielas atomiem veido skābeklis. Ciktāl Kopā skābekļa atomi dabā ir nemainīgi, ar skābekļa izvadīšanu no gaisa elpošanas un citu procesu dēļ tas ir jāpapildina. Vissvarīgākais skābekļa avots iekšā nedzīvā daba ir oglekļa dioksīds un ūdens. Skābeklis atmosfērā nonāk galvenokārt fotosintēzes procesa rezultātā, kas ietver šo-o-divu. Svarīgs skābekļa avots ir Zemes atmosfēra. Daļa skābekļa veidojas iekšā augšējās daļas atmosfērā ūdens disociācijas dēļ, iedarbojoties saules radiācija. Daļu skābekļa izdala zaļie augi fotosintēzes procesā ar pelnu-two-o un tas ir-divās. Savukārt atmosfēras it-o-two veidojas dzīvnieku degšanas un elpošanas reakciju rezultātā. Atmosfēras o-two tiek tērēti ozona veidošanai atmosfēras augšējos slāņos, oksidatīvie procesi laikapstākļi klintis, dzīvnieku elpošanas procesā un degšanas reakcijās. T-divu pārvēršanās par tse-diviem noved pie enerģijas atbrīvošanās, attiecīgi, enerģija jātērē šī-divu pārvēršanai par o-diviem. Šī enerģija ir Saule. Tādējādi dzīvība uz Zemes ir atkarīga no cikliskuma ķīmiskie procesi iespējams, pateicoties saules enerģijai.

Skābekļa izmantošana ir saistīta ar tā ķīmiskajām īpašībām. Skābekli plaši izmanto kā oksidētāju. To izmanto metālu metināšanai un griešanai, ķīmiskajā rūpniecībā - dažādu savienojumu iegūšanai un dažu intensifikācijai. ražošanas procesiem. Kosmosa tehnoloģijās skābekli izmanto ūdeņraža un citu degvielu sadedzināšanai, aviācijā – lidojot tālāk lieli augstumi, ķirurģijā - lai atbalstītu pacientus ar elpas trūkumu.

Skābekļa bioloģiskā loma ir saistīta ar tā spēju atbalstīt elpošanu. Cilvēks, elpojot vienu minūti, patērē vidēji 0,5 dm3 skābekļa, diennaktī - 720 dm3, bet gada laikā - 262,8 m3 skābekļa.
1. Kālija permanganāta termiskās sadalīšanās reakcija. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

Viela kālija-mangāna-o-četri ir plaši izplatīta ikdienas dzīvē ar nosaukumu "kālija permanganāts". Par izveidojušos skābekli parāda gruzdošs deglis, kas spilgti mirgo pie ierīces, kurā notiek reakcija, gāzes izplūdes caurules atveres vai ievadot traukā ar skābekli.

2. Ūdeņraža peroksīda sadalīšanās reakcija mangāna (IV) oksīda klātbūtnē. Izveidosim ķīmiskās reakcijas vienādojumu:

Ūdeņraža peroksīds ir labi zināms arī no ikdienas dzīves. To var izmantot, lai ārstētu skrāpējumus un nelielas brūces (katrā pirmās palīdzības aptieciņā ir jābūt pelnu šķīdumam ar diviem līdz diviem svara trīs procentiem). Daudzi ķīmiskās reakcijas paātrina noteiktu vielu klātbūtnē. Šajā gadījumā ūdeņraža peroksīda sadalīšanās reakciju paātrina mangāns-o-divi, bet pats mangāns-o-di netiek patērēts un neietilpst reakcijas produktos. Mangāns-o-two ir katalizators.

Katalizatori ir vielas, kas paātrina ķīmiskās reakcijas, bet pašas netiek patērētas. Katalizatori tiek ne tikai plaši izmantoti ķīmiskajā rūpniecībā, bet arī tiem ir liela nozīme cilvēka dzīvē. Dabiskie katalizatori, kurus sauc par fermentiem, ir iesaistīti bioķīmisko procesu regulēšanā.

Skābeklis, kā minēts iepriekš, ir nedaudz smagāks par gaisu. Tāpēc to var savākt, iespiežot gaisu traukā, kas novietots ar atveri uz augšu.

Viņi to atjaunoja ar oglēm krāsnī (sk.), iekārtoja bedrē; ar plēšām iesūknēja krāsnī, izstrādājums - kritsa ar sitieniem tika atdalīts no izdedžiem un no tā kalti dažādi izstrādājumi. Uzlabojoties pūšanas metodēm un palielinoties pavarda augstumam, process pieauga un daļa no tā karburējās, t.i., tika iegūts čuguns; šis salīdzinoši trauslais produkts tika uzskatīts par atkritumu produktu. No šejienes radies nosaukums čuguns, čuguns - angļu čuguns. Vēlāk tika novērots, ka krāsnī iekraujot nevis dzelzi, bet čugunu, iegūst arī zema oglekļa satura čugunu, un šāds divpakāpju process (sk. Kričnija pārdale) izrādījās izdevīgāks par neapstrādātu pūšanu. 12.-13.gs. kliedzošā metode jau bija plaši izplatīta. 14. gadsimtā čugunu sāka kausēt ne tikai kā pusfabrikātu tālākai apstrādei, bet arī kā materiālu dažādu izstrādājumu liešanai. Tajā pašā laikā aizsākās arī pavarda rekonstrukcija par raktuvi (“domnitsa”) un pēc tam par domnu. 18. gadsimta vidū Eiropā sāka izmantot tērauda iegūšanas tīģeļa procesu, kas Sīrijā bija pazīstams jau gadā agrīnais periods Viduslaikos, bet vēlāk tas tika aizmirsts. Ar šo metodi tēraudu ieguva, kausējot metālu maisījumus mazos (tīģeļos) no ļoti ugunsizturīgas masas. 18. gadsimta pēdējā ceturksnī sāka attīstīties peļķes process, čuguna pārdalīšana liesmu atstarojošā pavardā (sk. Peļķe). 18. gadsimta rūpnieciskā revolūcija - 19. gadsimta sākums, tvaika dzinēja izgudrošana, būvniecība dzelzceļi, lieli tilti un tvaika flote radīja milzīgu vajadzību un viņa. Tomēr visas esošās ražošanas metodes nevarēja apmierināt tirgus vajadzības. Tērauda masveida ražošana sākās tikai 19. gadsimta vidū, kad tika izstrādāti Bessemer, Thomas un martena procesi. 20. gadsimtā radās un kļuva plaši izplatīts elektriskā tērauda ražošanas process, iegūstot augstas kvalitātes tēraudu.

izplatība dabā. Pēc satura litosfērā (4,65% no svara) tas ieņem otro vietu (pirmā). Tas enerģiski migrē zemes garozā, veidojot ap 300 ( utt.). pieņem Aktīva līdzdalība magmatiskajos, hidrotermālajos un supergēnos procesos, kas saistīti ar veidošanos dažādi veidi tās nogulsnes (sk. Dzelzs). - Zemes dzīles, tas uzkrājas magmas sākuma stadijā, ultrabāziskā (9,85%) un bāziskā (8,56%) (granītos tas ir tikai 2,7%). B uzkrājas daudzos jūras un kontinentālos nogulumos, veidojot nogulumiežu nogulumus.

Tālāk norādītas fizikālās īpašības, kas galvenokārt attiecas uz tām, kuru kopējais piemaisījumu saturs ir mazāks par 0,01 masas %:

Sava veida mijiedarbība ar Koncentrēts HNO 3 (blīvums 1,45 g / cm 3) pasivējas, jo uz tā virsmas parādās aizsargājoša oksīda plēve; vairāk atšķaidīts HNO 3 izšķīst, veidojoties Fe 2+ vai Fe 3+, atgūstoties par MH 3 vai N 2 O un N 2 .

Kvīts un pieteikšanās. Tīru iegūst salīdzinoši nelielos ūdens daudzumos no tā vai tā. Tiek izstrādāta metode, no kuras tieši iegūt. Pakāpeniski palielina pietiekami tīru ražošanu tieši no rūdas koncentrātiem vai oglēm salīdzinoši zemā līmenī.

Svarīgākā modernās tehnoloģijas. Tīrā veidā zemās vērtības dēļ to praktiski neizmanto, lai gan ikdienā tērauda vai čuguna izstrādājumus bieži sauc par "dzelzi". Lielākā daļa tiek izmantota ļoti dažāda sastāva un īpašību veidā. Tas veido aptuveni 95% no visiem metālizstrādājumiem. Bagātīgs (vairāk nekā 2% no svara) - čuguns, kausēts domnā no bagātinātas dzelzs (sk. Domnu ražošana). Dažādu šķiru tēraudu (satur mazāk par 2 masas%) no čuguna kausē martenā un elektriskajos un pārveidotājos, pārlieku (izdedzinot), atdalot kaitīgos piemaisījumus (galvenokārt S, P, O) un pievienojot leģējošus elementus. (sk. Martenovskaya, Pārveidotājs). Augsti leģētie tēraudi (ar lielisks saturs, un citi elementi) tiek kausēti elektriskā loka un indukcijā. Tēraudu ražošanai un īpaši svarīgiem mērķiem tiek izmantoti jauni procesi - vakuums, elektrosārņu pārkausēšana, plazmas un elektronu kūļa kausēšana u.c. Tiek izstrādātas metodes tērauda kausēšanai nepārtraukti strādājošos agregātos, kas nodrošina augstas kvalitātes un procesu automatizācija.

Pamatojoties uz to, tiek radīti materiāli, kas spēj izturēt augstas un zemas, kā arī augstas, agresīvas vides, lielu maiņspriegumu, kodolstarojumu utt. Ražošana un tā nepārtraukti pieaug. 1971. gadā PSRS kausēja 89,3 miljonus tonnu čuguna un 121 miljonu tonnu tērauda.

L. A. Shvartsman, L. V. Vanyukova.

Kopš senatnes tas ir izmantots kā māksliniecisks materiāls Ēģiptē (galvai no Tutanhamena kapa netālu no Tēbām, 14. gs. vidus pirms mūsu ēras, Ašmola muzejs, Oksforda), Mezopotāmijā (dunči atrasti netālu no Karkemišas, 500. g. p.m.ē., Britu muzejs, Londona )

Viena no galvenajām jebkura ķīmiskā elementa īpašībām ir tā relatīvā atomu masa.

(Atomu masas vienība ir 1/12 no oglekļa atoma masas, kura masa tiek pieņemta kā 12 amu un ir1,66 10 24 G.

Salīdzinot elementu atomu masas ar vienu amu, atrodiet relatīvās atommasas (Ar) skaitliskās vērtības.

Elementa relatīvā atommasa parāda, cik reižu tā atoma masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas.

Piemēram, skābeklim Ar (O) = 15,9994 un ūdeņradim Ar (H) = 1,0079.

Vienkāršu un sarežģītu vielu molekulām nosaka relatīvā molekulmasa, kas skaitliski ir vienāds ar visu molekulu veidojošo atomu atomu masu summu. Piemēram, ūdens molekulmasa ir H2O

Mg (H2O) = 2 1,0079 + 1 15,9994 = 18,0153.

Avogadro likums

Ķīmijā kopā ar masas un tilpuma vienībām tiek izmantota vielas daudzuma vienība, ko sauc par molu.

!MOLE (v) - vielas daudzuma mērvienība, kas satur tik daudz struktūrvienību (molekulu, atomu, jonu), cik atomu ir 0,012 kg (12 g) oglekļa izotopa "C".

Tas nozīmē, ka 1 mols jebkuras vielas satur tādu pašu struktūrvienību skaitu, kas vienāds ar 6,02 10 23 . Šo vērtību sauc pastāvīgs Avogadro(apzīmējums NBET, izmērs 1/mol).

Itāļu zinātnieks Amadeo Avogadro 1811. gadā izvirzīja hipotēzi, kas vēlāk tika apstiprināta ar eksperimentāliem datiem un vēlāk saņēma nosaukumu Avogadro likums. Viņš vērsa uzmanību uz to, ka visas gāzes ir vienādi saspiestas (Boila-Mariota likums) un tām ir vienādi termiskās izplešanās koeficienti (Geja-Lussaka likums). Šajā sakarā viņš ierosināja:

vienādos daudzumos dažādu gāzu vienādos apstākļos ir vienāds skaits molekulu.

Ar tādiem pašiem nosacījumiem (parasti viņi runā par normāli apstākļi: absolūtais spiediens ir 1013 milibāri un temperatūra ir 0 ° C), attālums starp visu gāzu molekulām ir vienāds, un molekulu tilpums ir niecīgs. Ņemot vērā visu iepriekš minēto, mēs varam izdarīt pieņēmumu:

!ja vienādos apstākļos vienādos daudzumos gāzu satur vienāds molekulu skaits, tad masām, kurās ir vienāds skaits molekulu, jābūt vienādam tilpumam.

Citiem vārdiem sakot,

Tādos pašos apstākļos 1 mols jebkuras gāzes aizņem tādu pašu tilpumu. Normālos apstākļos 1 mols jebkuras gāzes aizņem tilpumu v, vienāds ar 22,4 litriem. Šo apjomu saucgāzes molārais tilpums (izmērs l/mol vai m³ /mol).

Precīza gāzes molārā tilpuma vērtība normālos apstākļos (spiediens 1013 milibāri un temperatūra 0 ° C) ir 22,4135 ± 0,0006 l/mol. Standarta apstākļos (t=+15° C, spiediens = 1013 mbar) 1 mols gāzes aizņem 23,6451 litru tilpumu, un plkst.t\u003d + 20 ° C un spiediens 1013 mbar, 1 mols aizņem apmēram 24,2 litrus.

Skaitliskā izteiksmē molārā masa sakrīt ar atomu un molekulu masām (amu) un ar relatīvajām atomu un molekulu masām.

Tāpēc 1 molam jebkuras vielas ir tāda masa gramos, kas skaitliski ir vienāda ar šīs vielas molekulmasu, kas izteikta atommasas vienībās.

Piemēram, M(O2) = 16 a. e.m. 2 \u003d 32:00 e.m., tātad 1 mols skābekļa atbilst 32 g. Tādos pašos apstākļos izmērītie gāzu blīvumi ir saistīti ar to molārām masām. Tā kā molekulārās vielas (šķidrumi, tvaiki, gāzes) ir galvenais praktisko problēmu objekts sašķidrināto gāzu transportēšanas laikā uz gāzes nesējiem, tad galvenie meklētie daudzumi būs molārā masa. M(g/mol), vielas daudzums v molos un masā t vielas gramos vai kilogramos.

Zinot konkrētas gāzes ķīmisko formulu, ir iespējams atrisināt dažas praktiskas problēmas, kas rodas sašķidrināto gāzu transportēšanas laikā.

1. piemērs. Klāja tvertnē ir 22 tonnas sašķidrināta etilēna (AR2 H4 ). Jānoskaidro, vai uz kuģa ir pietiekami daudz kravas, lai iztīrītu trīs kravas tvertnes pa 5000 m 3 katrā, ja pēc iztīrīšanas tvertņu temperatūra ir 0 ° C un spiediens ir 1013 milibāri.

1. Nosakiet etilēna molekulmasu:

M \u003d 2 12,011 + 4 1,0079 \u003d 28,054 g / mol.

2. Mēs aprēķinām etilēna tvaiku blīvumu normālos apstākļos:

ρ \u003d M / V = ​​28,054: 22,4 \u003d 1,232 g / l.

3. Atrodiet kravas tvaiku tilpumu normālos apstākļos:

22∙10 6: 1,252 = 27544 m 3 .

Kopējais kravas cisternu tilpums ir 15 000 m 3 . Līdz ar to uz klāja ir pietiekami daudz kravas, lai visas kravas tvertnes iztīrītu ar etilēna tvaikiem.

2. piemērs. Ir nepieciešams noteikt, cik daudz propāna (AR3 H8 ) būs nepieciešams iztīrīt kravas tvertnes ar kopējo ietilpību 8000 m 3, ja tvertņu temperatūra ir +15 ° C, un propāna tvaika spiediens tvertnē pēc iztukšošanas beigām nepārsniegs 1013 milibārus.

1. Nosakiet propāna molāro masu Ar3 H8

M = 3 12,011 + 8 1,0079 = 44,1 g/mol.

2. Nosakiet propāna tvaiku blīvumu pēc tvertņu iztukšošanas:

ρ \u003d M: v \u003d 44,1: 23,641 \u003d 1,865 kg / m 3.

3. Zinot tvaika blīvumu un tilpumu, mēs nosakām kopējo propāna daudzumu, kas nepieciešams tvertnes attīrīšanai:

m \u003d ρ v \u003d 1,865 8000 \u003d 14920 kg ≈ 15 tonnas.

Atomu-molekulārā doktrīna definē atomu kā mazāko ķīmiski nedalāmo daļiņu. Un, ja tā ir daļiņa, tad tai ir jābūt masai, kas ir ļoti maza. Mūsdienu metodes pētījumi ļauj mums noteikt šo vērtību ar lielu precizitāti.

Piemērs: m(H) = 1,674 10 -27 kg

m(O) = 2,667 10 -26 kg Absolūtās masas

m (C) = 1,993 10 -26 kg

Uzrādītās vērtības ir ļoti neērtas aprēķiniem. Tāpēc ķīmijā bieži izmanto nevis absolūtās, bet relatīvās atomu masas. Relatīvā atommasa (Ar) ir atoma absolūtās masas attiecība pret 1/12 no oglekļa atoma masas. Izmantojot formulu, to var uzrakstīt kā

1/12m(c) ir salīdzināmā vērtība, un to sauc par 1 amu.

1a.u.m. \u003d 1/12 1,993 10-26 kg \u003d 1,661 10-27 kg

Aprēķināsim Ar dažiem elementiem.

Ar(O) = = = 15,99 ~ 16

Ar(H) = = = 1,0079 ~ 1

Salīdzinot skābekļa un ūdeņraža relatīvās atomu masas ar absolūtajām, ir skaidri redzamas Ar priekšrocības. Ar vērtības ir daudz vienkāršākas. Tos ir ērtāk izmantot aprēķinos. Ar gatavās vērtības ir norādītas periodiskajā tabulā. Izmantojot Ar elementus, var salīdzināt to masas.

Šis aprēķins parāda, ka cinka atoms sver 2,1 reizi vairāk nekā fosfora atoms.

Relatīvā molekulmasa (Mr) ir vienāds ar to veidojošo atomu relatīvo atomu masu summu (bez dimensijas). Aprēķiniet ūdens relatīvo molekulmasu. Jūs zināt, ka ūdens molekulā ir divi ūdeņraža atomi un viens skābekļa atoms. Tad tā relatīvā molekulmasa būs vienāda ar katra ķīmiskā elementa relatīvās atommasas produktu summu un tā atomu skaitu ūdens molekulā:

aprēķina vielu relatīvās molekulmasas.

Mr(Cu2O)= 143,0914

Mr(Na3PO4)= 163,9407

Mr(AlCl3)= 133,3405

Mr(Ba3N2)= 439,9944

kungs (KNO 3)= 101,1032

Mr(Fe(OH)2)= 89,8597

kungs (Mg (NO 3) 2) \u003d 148,3148

kungs (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 342,1509

Vielas daudzums (n) ir fizikāls lielums, kas raksturo vielā esošo viena veida struktūrvienību skaitu. Strukturālās vienības ir jebkuras daļiņas, kas veido vielu (atomi, molekulas, joni, elektroni vai jebkuras citas daļiņas).

Vielas daudzuma mērvienība (n) ir mols. kurmis- vielas daudzums, kas satur tik daudz strukturālo elementāru vienību (molekulu, atomu, jonu, elektronu utt.), cik ir atomu 0,012 kg (12 g) \u003d 1 mol oglekļa izotopa 12 C.

N A atomu skaitu 0,012 kg (12 g) oglekļa jeb 1 molā var viegli noteikt šādi:

N A vērtību sauc par Avogadro konstanti.

Aprakstot ķīmiskās reakcijas, vielas daudzums ir ērtāks daudzums nekā masa, jo molekulas mijiedarbojas neatkarīgi no to masas daudzumos, kas ir veselu skaitļu reizinājumi.

Piemēram, ūdeņraža sadegšanas reakcijai (2H2 + O2 → 2H2O) ir nepieciešamas divas reizes liels daudzumsūdeņraža vielas nekā skābeklis. Attiecību starp reaģentu daudzumu tieši atspoguļo koeficienti vienādojumos.

Piemērs: 1 molā kalcija hlorīda \u003d satur 6,022 × 10 23 molekulas (formulas vienības) - CaCl 2.

1 mols (1 M) dzelzs = 6 . 10 23 Fe atomi

1 mols (1 M) hlorīda jona Cl - = 6 . 10 23 joni Cl - .

1 mols (1 M) elektronu e - = 6 . 10 23 elektroni e - .

Lai aprēķinātu vielas daudzumu, pamatojoties uz tās masu, izmanto molārās masas jēdzienu:

Molmasa (M) ir viena vielas mola masa (kg/mol, g/mol). Vielas relatīvā molekulmasa un molārā masa ir skaitliski vienādas, taču tām ir dažādi izmēri, piemēram, ūdenim M r = 18 (relatīvā atomu un molekulmasa ir bezizmēra), M = 18 g/mol. Vielas daudzumu un molāro masu saista vienkārša sakarība:

Ķīmiskā atomisma veidošanā lielu lomu spēlēja stehiometrijas pamatlikumi, kas tika formulēti 17. un 18. gadsimta mijā.

1. MASU SAGLABĀŠANAS LIKUMS (M.V. Lomonosovs, 1748).

Reakcijas produktu masu summa ir vienāda ar izejvielu masu summu. Kā papildinājumu šim likumam var kalpot elementa masas nezūdamības likums (1789, A.L. Lavuazjē) - ķīmiskā elementa masa reakcijas rezultātā nemainās. Šiem likumiem ir izšķiroša nozīme mūsdienu ķīmijā, jo tie ļauj simulēt ķīmiskās reakcijas ar vienādojumiem un uz to pamata veikt kvantitatīvus aprēķinus.

2. NEMASTĪGĀS SASTĀVDAĻAS LIKUMS (J. Prusts, 1799-1804).

Atsevišķai molekulārās struktūras ķīmiskajai vielai ir nemainīga kvalitatīva un kvantitatīvais sastāvs, neatkarīgi no tā, kā tas tika iegūts. Savienojumus, kas pakļaujas nemainīga sastāva likumam, sauc par daltonīdiem. Daltonīdi ir visi šobrīd zināmie organiskie savienojumi (apmēram 30 miljoni) un dažas (apmēram 100 tūkstoši) neorganiskas vielas. Vielas ar nemolekulāru struktūru (bertolīdi) neievēro šo likumu, un tām var būt mainīgs sastāvs atkarībā no parauga sagatavošanas metodes. Tajos ietilpst lielākā daļa (apmēram 500 tūkstoši) neorganisko vielu.

3. EKVIVALENTU LIKUMS (I. Rihters, J. Daltons, 1792-1804).

Katrai sarežģītai vielai neatkarīgi no tās sagatavošanas metodes ir nemainīgs kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs. Tāpēc ķīmiskās vielas mijiedarbojas savā starpā stingri noteiktās (ekvivalentās) attiecībās. Reaģentu masas ir tieši proporcionālas to ekvivalentajām masām..

kur E A un E B ir reaģentu ekvivalentās masas.

4. AVOGADRO LIKUMS (A. Avogadro, 1811).

Vienādos daudzumos dažādu gāzu, ko mēra tādos pašos apstākļos (spiedienā, temperatūrā), ir vienāds skaits molekulu. No likuma izriet, ka:

Ø Normālos apstākļos (n.s., T \u003d 273 K, p \u003d 101,325 kPa) viens mols jebkuras gāzes aizņem tādu pašu tilpumu - molārais tilpums(V m), vienāds ar 22,4 l / mol.

Ø Masas attiecība vienādos apjomos dažādas gāzes, ko mēra tādos pašos apstākļos ( gāzes relatīvais blīvums pret gāzi), ir vienāds ar to molekulmasu (molmasu) attiecību .

Visbiežāk relatīvo blīvumu nosaka ūdeņradis vai gaiss. Respektīvi,

,

kur 29 ir vidējā, precīzāk, vidējā svērtā gaisa molekulmasa.

Ø Reaģējošo gāzu tilpumi ir saistīti viens ar otru un ar gāzveida reakcijas produktu tilpumiem kā vienkārši veseli skaitļi(Geja-Lussaka tilpuma attiecību likums).

Uzdevums

Cik gramus gāzveida hlora jāiztērē un cik gramus šķidrā fosfora (III) hlorīda iegūs, ja reakcijā izmanto 1,45 gramus fosfora?

P 4 (televizors) + Cl 2 (g.) \u003d PCl 3 (l.)

Risinājums: 1. Jāpārliecinās, vai vienādojums ir līdzsvarā, t.i. nepieciešams nolikt stehiometriskos koeficientus: P 4 (cietais) + 6Cl 2 (g.) = 4PCl 3 (l.). Par 1 molu P 4 es varu iztērēt 6 molus Cl 2, lai iegūtu 4 molus PCl 3

2. Mums reakcijā ir P 4 masa, tāpēc mēs varam uzzināt, cik daudz molu fosfora tiek izmantots. Saskaņā ar T.M. mēs uzzinām fosfora atommasu ~ 31, tas saka, ka 1 mola fosfora masa būs 31 g (molmasa), un P 4 atommasa būs 124 g. Noskaidrosim, cik molu ir 1,45 g fosfora:

1,45 g - x mol x \u003d 0,0117 mol

124 g - 1 mol

3. Tagad noskaidrojam, cik molu hlora jāņem, lai izmantotu 0,0117 molus fosfora. Pēc līdzsvara reakcijas redzam, ka uz 1 molu fosfora jāņem 6 moli hlora, tātad hlors jāņem 6 reizes vairāk. Mēs ticam:

0,0117 x 6 = 0,07 moli hlora.

0,07 moli x 70,906 g (1 molā Cl 2) = 4,963 g Cl 2

5. Tagad noskaidrosim, cik gramus šķidrā fosfora (III) hlorīda iegūt. Varat izmantot divus dažādus risinājumus:

5.1. Masas saglabāšanas likums 1,45 g P 4 (tv.) + 4,963 g. Cl 2 (g.) \u003d 6.413 PCl 3 (w.)

5.2. Un jūs varat izmantot metodi, kā mēs atradām vajadzīgā fosfora masu.

Piemēri:

Stāvoklis

Noteikt kristalizācijas ūdens masas daļu bārija hlorīda dihidrātā BaCl2 2H2O

Lēmums

BaCl2 2H2O molārā masa ir:

M (BaCl2 2H2O) \u003d 137+ 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g/mol

No formulas BaCl2 2H2O izriet, ka 1 mols bārija hlorīda dihidrāta satur 2 molus H2O.

Mēs nosakām BaCl2 2H2O esošā ūdens masu: m (H2O) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Atrodiet kristalizācijas ūdens masas daļu bārija hlorīda dihidrātā

BaCl2 2H2O. ω(H2O) = m(H2O)/ m(BaCl2 2H2O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

Piemērs no manis

1. Ķīmiskais savienojums satur 17,56% nātrija, 39,69% hroma un 42,75% skābekļa. Nosakiet vienkāršāko savienojuma formulu. (Na 2 Cr 2 O 7).

2. Vielas elementārais sastāvs ir šāds: dzelzs elementa masas daļa ir 0,7241 (jeb 72,41%), skābekļa masas daļa ir 0,2759 (jeb 27,59%). Atvasiniet ķīmisko formulu. (Fe 3 O 4)

Piemērs (parsēšana) . Iestatiet vielas molekulāro formulu, ja oglekļa masas daļa tajā ir 26,67%, ūdeņradis - 2,22%, skābeklis - 71,11%. Šīs vielas relatīvā molekulmasa ir 90.

Risinājums 1. Lai atrisinātu uzdevumu, mēs izmantojam formulas: w = ; n = ; x: y: z = n(C) : n(H): n(O). 2. Mēs atrodam vielu veidojošo elementu ķīmiskos daudzumus, pieņemot, ka m (C x H y O z) \u003d 100 g. m (C) \u003d w (C) m (C x H y O z) ) \u003d 0, 2667 100 g = 26,67 g m(H) = w(H) m(C x H y O z) = 0,0222 100 g = 2,22 g m(O) = w(O) m(C x H y O z) = 0,7111 100 g = 71,11 g n(C) = = = 2,22 mol.; n(H) = = = 2,22 mol.; n(O) = = = 4,44 mol. 3. Nosakiet vielas empīrisko formulu: n (C) : n (H) : n (O) \u003d 2,22 mol: 2,22 mol: 4,44 mol. x: y: z \u003d 1: 1: 2. Vielas empīriskā formula ir CHO 2. 4. Mēs nosakām vielas patieso molekulāro formulu: M r (CHO 2) \u003d A r (C) + A r (H) + 2A r (O) \u003d 12 + 1 + 2 16 \u003d 45; M r (CHO 2): M r (C x H y O z) = 45: 90 = 1: 2. Vielas patiesā molekulārā formula ir C 2 H 2 O 4. Atbilde: vielas molekulārā formula C 2 H 2 O 4 . Problēma. Atrodiet ķīmisko formulu vielai, kas satur 9 masas. ieskaitot alumīniju un 8 masas. skābekļa stundas. Risinājums: Atrodiet atomu skaita attiecību: Atbilde: Ķīmiskā formula dotā viela: . Gāzes X relatīvais blīvums ar gāzi Y - D ar Y (X). Bieži uzdevumos viņiem tiek lūgts noteikt vielas (gāzes) formulu atkarībā no Relatīvais blīvums D ir vērtība, kas parāda, cik reižu gāze X ir smagāka par gāzi Y. To aprēķina kā gāzu X un Y molmasu attiecību: D saskaņā ar Y (X) \u003d M (X) / M (Y) ) Bieži vien gāzu relatīvos blīvumus izmanto aprēķiniem ar ūdeņradi un gaisu. Gāzes X relatīvais blīvums ūdeņradim: D H2 = M (gāze X) / M (H2) = M (gāze X) / 2 Gaiss ir gāzu maisījums, tāpēc tam var aprēķināt tikai vidējo molmasu. Tā vērtība ir 29 g/mol (pamatojoties uz aptuveno vidējo sastāvu). Tāpēc: D pa gaisu. \u003d M (gāze X) / 29 Piemērs: nosakiet vielas formulu, ja tā satur 84,21% C un 15,79% H un tās relatīvais blīvums gaisā ir 3,93. Lai vielas masa ir 100 g. Tad masa C būs 84,21 g, un masa H būs 15,79 g. 1. Atrodiet katra atoma vielas daudzumu: ν(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 mol, ν(H) = 15,79 / 1 = 15,79 mol. 2. Nosakām C un H atomu molāro attiecību: C: H \u003d 7,0175: 15,79 (abus skaitļus sadalām ar mazāku) \u003d 1: 2,25 (reizināsim ar 1, 2,3,4 utt., līdz Aiz komata parādās 0 vai 9. Šajā uzdevumā jums jāreizina ar 4) \u003d 4: 9. Tādējādi vienkāršākā formula ir C 4 H 9. 3. Pamatojoties uz relatīvo blīvumu, mēs aprēķinām molāro masu: M = D (gaiss) 29 = 114 g / mol. Molārā masa, kas atbilst visvienkāršākā formula C 4 H 9 - 57 g / mol, tas ir 2 reizes mazāk patiess molārā masa. Tātad patiesā formula ir C8H18.

1. Aizpildiet teikumos esošās nepilnības.

Absolūtā atommasa parāda vienas divpadsmitās daļas masu 1/12 no vienas oglekļa izotopa molekulas masas 12 6 C mēra šādās vienībās: g, gc, mg, t.

Relatīvā atomu masa parāda, cik reizes elementa dotās vielas masa ir lielāka par ūdeņraža atoma masu; nav mērvienības.

2. Pierakstiet, izmantojot apzīmējumu oku = noapaļots līdz veselam skaitlim:

a) skābekļa relatīvā atommasa - 16:
b) nātrija relatīvā atommasa - 23;
c) vara relatīvā atommasa - 64 .

3. Doti ķīmisko elementu nosaukumi: dzīvsudrabs, fosfors, ūdeņradis, sērs, ogleklis, skābeklis, kālijs, slāpeklis. Tukšajās šūnās ievadiet elementu simbolus tā, lai iegūtu virkni, kurā palielinās relatīvā atommasa.

4. Pasvītrojiet pareizos apgalvojumus.

a) desmit skābekļa atomu masa ir vienāda ar divu broma atomu masu;
b) piecu oglekļa atomu masa ir lielāka par trīs sēra atomu masu;
c) Septiņu skābekļa atomu masa ir mazāka par piecu magnija atomu masu.

5. Aizpildiet diagrammu.

6. Aprēķiniet vielu relatīvās molekulmasas pēc to formulām:

a) M r (N 2) \u003d 2 * 14 \u003d 28
b) Mr (CH4) = 12+4*1=16
c) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
d) M r (NH 4 Cl) \u003d 12 + 41 + 35,5 \u003d 53,5
e) M r (H3PO 4) = 3*1+31+16*4=98

7. Pirms tevis ir piramīda, kuras "celtniecības akmeņi" ir formulas ķīmiskie savienojumi. Atrodiet ceļu no piramīdas virsotnes līdz tās pamatnei, lai savienojumu relatīvo molekulmasu summa būtu minimāla. Izvēloties katru nākamo "akmeni", jāņem vērā, ka var izvēlēties tikai to, kas ir tieši blakus iepriekšējam.

Atbildot uz to, pierakstiet uzvaras ceļa vielu formulas.

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

8. Citronskābe ir atrodama ne tikai citronos, bet arī negatavos ābolos, jāņogās, ķiršos u.c. citronskābe izmanto kulinārijā mājsaimniecība(piemēram, lai no auduma noņemtu rūsas traipus). Šīs vielas molekula sastāv no 6 oglekļa atomiem, 8 ūdeņraža atomiem, 7 skābekļa atomiem.

C6H8O7

Atzīmējiet pareizo apgalvojumu:

a) šīs vielas relatīvā molekulmasa ir 185;
b) šīs vielas relatīvā molekulmasa ir 29;
c) šīs vielas relatīvā molekulmasa ir 192.