Bağıl atomik ve moleküler kütleler. Kimyanın temel kavramları ve yasaları

Bilimin gelişme sürecinde kimya, reaksiyonları gerçekleştirmek için bir maddenin miktarını ve derslerinde elde edilen maddeleri hesaplama problemiyle karşı karşıya kaldı.

Bugün, maddeler ve karışımlar arasındaki kimyasal reaksiyonun bu tür hesaplamaları için, periyodik tabloya girilen bağıl atom kütlesinin değeri kullanılır. kimyasal elementler D.I. Mendeleyev.

Kimyasal süreçler ve bir elementin maddelerdeki oranının bir reaksiyonun seyri üzerindeki etkisi

"Göreceli" tanımı altında modern bilim atom kütlesi kimyasal element", belirli bir kimyasal elementin bir atomunun kütlesinin, bir karbon atomunun on ikide birinden kaç kez daha büyük olduğu anlamına gelir.

Kimya çağının ortaya çıkmasıyla birlikte, kesin tanımlar kimyasal reaksiyonun seyri ve sonuçları büyüdü.

Bu nedenle, kimyagerler sürekli olarak maddedeki etkileşimli elementlerin tam kütleleri sorununu çözmeye çalıştılar. Biri en iyi çözümler o zaman en hafif elemente bir bağlanma vardı. Ve atomunun ağırlığı bir olarak alındı.

Maddeyi saymanın tarihsel seyri

Önce hidrojen, sonra oksijen kullanıldı. Ancak bu hesaplama yönteminin yanlış olduğu ortaya çıktı. Bunun nedeni oksijende kütleleri 17 ve 18 olan izotopların bulunmasıydı.

Bu nedenle, bir izotop karışımına sahip olmak, teknik olarak on altıdan farklı bir sayı verdi. Günümüzde bir elementin bağıl atom kütlesi, temel alınan karbon atomunun ağırlığına göre 1/12 oranında hesaplanmaktadır.

Dalton, bir elementin bağıl atom kütlesinin temellerini attı

Sadece bir süre sonra, 19. yüzyılda Dalton, en hafif kimyasal element olan hidrojeni hesaplamayı önerdi. Öğrencilerine verdiği derslerde, ahşaptan oyulmuş figürler üzerinde atomların nasıl bağlantılı olduğunu gösterdi. Diğer elementler için daha önce diğer bilim adamları tarafından elde edilen verileri kullandı.

Lavoisier'in deneylerine göre, su yüzde on beş hidrojen ve yüzde seksen beş oksijen içerir. Dalton, bu verilerle suyu oluşturan elementin, bu durumda oksijenin bağıl atom kütlesinin 5.67 olduğunu hesapladı. Hesaplarının yanlışlığı, bir su molekülündeki hidrojen atomlarının sayısı konusunda yanlış inanmasından kaynaklanmaktadır.

Ona göre, oksijen atomu başına bir hidrojen atomu vardı. Kimyager Austin'in amonyağın yüzde 20 hidrojen ve yüzde 80 nitrojen içerdiğine ilişkin verilerini kullanarak, nitrojenin bağıl atom kütlesinin ne olduğunu hesapladı. Bu sonuçla ilginç bir sonuca vardı. Göreceli atom kütlesinin (amonyak formülü yanlışlıkla bir hidrojen ve azot molekülü ile alındı) dört olduğu ortaya çıktı. Hesaplamalarında, bilim adamı Mendeleev'in periyodik sistemine güvendi. Analizden, karbonun bağıl atom kütlesinin önceden kabul edilen on iki yerine 4.4 olduğunu hesapladı.

Ciddi gaflarına rağmen, bazı elementlerden oluşan bir tabloyu ilk yaratan Dalton'du. Bilim adamının yaşamı boyunca sayısız değişikliğe uğramıştır.

Bir maddenin izotopik bileşeni, bağıl atom ağırlığı doğruluk değerini etkiler.

Elementlerin atom kütleleri göz önüne alındığında, her elementin doğruluğunun farklı olduğu fark edilebilir. Örneğin, lityum için dört basamaklı ve flor için sekiz basamaklıdır.

Sorun, her elementin izotop bileşeninin farklı ve değişken olmasıdır. Örneğin, sıradan su üç tip hidrojen izotopu içerir. Sıradan hidrojene ek olarak, döteryum ve trityum içerirler.

Hidrojen izotoplarının bağıl atom kütleleri sırasıyla iki ve üçtür. "Ağır" su (döteryum ve trityumdan oluşur) daha kötü buharlaşır. Bu nedenle, buhar halindeyken sıvı halde olduğundan daha az su izotopu vardır.

Canlı organizmaların farklı izotoplara seçiciliği

Canlı organizmalar, karbonla ilgili olarak seçici bir özelliğe sahiptir. Bağıl atom kütlesi on ikiye eşit olan karbon, organik moleküller oluşturmak için kullanılır. Bu nedenle, organik kökenli maddeler ile kömür ve yağ gibi bir takım mineraller, inorganik maddelerden daha az izotopik içerik içerir.
Kükürt işleyen ve biriktiren mikroorganizmalar, kükürt izotopu 32'yi geride bırakırlar. Bakterilerin işlemediği alanlarda kükürt izotopunun oranı 34'tür, yani çok daha yüksektir. Jeologların, tabakanın kökeninin doğası hakkında - magmatik veya tortul bir yapıya sahip olup olmadığı - toprak kayalarındaki kükürt oranına dayanarak.

Tüm kimyasal elementlerden sadece birinin izotopu yoktur - flor. Bu nedenle, bağıl atom kütlesi diğer elementlerden daha doğrudur.

Doğada kararsız maddelerin varlığı

Bazı elemanlar için göreli kütle köşeli parantez içinde verilmiştir. Gördüğünüz gibi, bunlar uranyumdan sonra bulunan elementlerdir. Gerçek şu ki, kararlı izotopları yoktur ve radyoaktif radyasyon salınımı ile bozunurlar. Bu nedenle en kararlı izotop parantez içinde belirtilmiştir.

Zamanla, yapay koşullar altında bazılarından kararlı bir izotop elde etmenin mümkün olduğu ortaya çıktı. Mendeleev'in periyodik tablosundaki bazı uranyumötesi elementlerin atom kütlelerini değiştirmek zorunda kaldım.

Yeni izotopların sentezlenmesi ve ömürlerinin ölçülmesi sürecinde, bazen milyonlarca kat daha uzun yarı ömürlü nüklidler bulmak mümkün olmuştur.

Bilim durmuyor, yeni elementler, yasalar, kimya ve doğadaki çeşitli süreçlerin ilişkileri sürekli keşfediliyor. Bu nedenle, Mendeleev'in kimyasal elementlerinin kimyasının ve periyodik sisteminin gelecekte, yüz yıl içinde hangi biçimde ortaya çıkacağı belirsiz ve belirsizdir. Ancak, geçmiş yüzyıllarda biriken kimyagerlerin çalışmalarının, torunlarımız hakkında yeni, daha mükemmel bir bilgiye hizmet edeceğine inanmak istiyorum.

TANIM

Ütü Periyodik Tablonun yirmi altıncı elementidir. Tanımlama - Latince "ferrum" dan Fe. Dördüncü periyotta yer alan VIIIB grubu. Metalleri ifade eder. Nükleer yük 26'dır.

Demir, alüminyumdan sonra dünyadaki en yaygın metaldir: yer kabuğunun %4'ünü (kütlesini) oluşturur. Demir, çeşitli bileşikler şeklinde oluşur: oksitler, sülfürler, silikatlar. Demir serbest halde sadece meteorlarda bulunur.

En önemli demir cevherleri arasında manyetik demir cevheri Fe 3 O 4, kırmızı demir cevheri Fe 2 O 3, kahverengi demir cevheri 2Fe 2 O 3 × 3H 2 O ve spar FeC03.

Demir gümüşi (Şekil 1) sünek bir metaldir. Dövme, haddeleme ve diğer türlere çok uygundur. işleme. Mekanik özellikler demir, saflığına büyük ölçüde bağlıdır - içindeki çok küçük miktarlarda bile diğer elementlerin içeriğine.

Pirinç. 1. Demir. Görünüm.

Demirin atom ve moleküler ağırlığı

Bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı(M r), belirli bir molekülün kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç kez daha büyük olduğunu gösteren bir sayıdır ve bir elementin bağıl atom kütlesi(A r) - kaç kez ortalama ağırlık bir kimyasal elementin atomları, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden fazladır.

Serbest halde demir, monoatomik Fe molekülleri şeklinde bulunduğundan, atomik ve moleküler kütlelerinin değerleri aynıdır. 55.847'ye eşittirler.

Demirin allotropi ve allotropik modifikasyonları

Demir iki kristal modifikasyon oluşturur: α-demir ve γ-demir. Bunlardan ilki kübik gövde merkezli bir kafese, ikincisi - kübik yüz merkezli bir kafese sahiptir. α-Demir iki sıcaklık aralığında termodinamik olarak kararlıdır: 912 o C'nin altında ve 1394 o C'den erime noktasına kadar. Demirin erime noktası 1539 ± 5 o C'dir. 912 o C ile 1394 o C arasında γ-demir stabildir.

α- ve γ-demirin sıcaklık kararlılığı aralıkları, sıcaklıktaki bir değişiklikle her iki modifikasyonun Gibbs enerjisindeki değişimin doğasından kaynaklanmaktadır. 912 o C'nin altındaki ve 1394 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, a-demirin Gibbs enerjisi, γ-demirin Gibbs enerjisinden daha azdır ve 912 - 1394 o C - daha fazladır.

demir izotopları

Demirin doğada 54Fe, 56Fe, 57Fe ve 57Fe olmak üzere dört kararlı izotop halinde bulunabileceği bilinmektedir. Kütle numaraları sırasıyla 54, 56, 57 ve 58'dir. 54 Fe demir izotopunun bir atomunun çekirdeği yirmi altı proton ve yirmi sekiz nötron içerir ve kalan izotoplar ondan sadece nötron sayısında farklılık gösterir.

ile yapay demir izotopları vardır. kütle numaraları 45 ila 72, ayrıca 6 izomerik çekirdek durumu. Yukarıdaki izotoplar arasında en uzun ömürlü olanı 2,6 milyon yıllık yarılanma ömrü ile 60 Fe'dir.

demir iyonları

Demir elektronların yörüngeler üzerindeki dağılımını gösteren elektronik formül aşağıdaki gibidir:

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

Kimyasal etkileşim sonucunda demir, değerlik elektronlarından vazgeçer, yani. donörüdür ve pozitif yüklü bir iyona dönüşür:

Fe 0 -2e → Fe 2+;

Fe 0 -3e → Fe 3+.

Molekül ve demir atomu

Serbest halde demir, monatomik Fe molekülleri şeklinde bulunur. Demir atomunu ve molekülünü karakterize eden bazı özellikler şunlardır:

demir alaşımları

19. yüzyıla kadar, demir alaşımları esas olarak çelik ve dökme demir adlarını alan karbonlu alaşımları ile biliniyordu. Ancak gelecekte, krom, nikel ve diğer elementleri içeren yeni demir bazlı alaşımlar oluşturuldu. Şu anda, demir alaşımları karbon çelikleri, dökme demirler, alaşımlı çelikler ve özel özelliklere sahip çelikler olarak ikiye ayrılmaktadır.

Teknolojide demir alaşımlarına genellikle demirli metaller, üretimlerine ise demir metalurjisi denir.

Problem çözme örnekleri

Egzersiz yapmak	Maddenin element bileşimi şu şekildedir: demir elementin kütle oranı 0,7241 (veya %72,41), oksijenin kütle oranı 0,2759 (veya %27,59)'dur. Kimyasal formülü elde edin.
Karar	HX bileşiminin molekülündeki X elementinin kütle oranı aşağıdaki formülle hesaplanır: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × %100. Moleküldeki demir atomu sayısını "x", oksijen atomu sayısını "y" olarak gösterelim. Demir ve oksijen elementlerinin karşılık gelen göreli atom kütlelerini bulalım (D.I. Mendeleev'in Periyodik Tablosundan alınan bağıl atom kütlelerinin değerleri tam sayılara yuvarlanacaktır). Ar(Fe) = 56; Ar(O) = 16. Elementlerin yüzdesini karşılık gelen göreli atom kütlelerine böleriz. Böylece, bileşiğin molekülündeki atom sayısı arasındaki ilişkiyi bulacağız: x:y= ω(Fe)/Ar(Fe): ω(O)/Ar(O); x:y = 72.41/56: 27.59/16; x:y = 1.29: 1.84. En küçük sayıyı bir olarak alalım (yani tüm sayıları en küçük sayı 1,29'a bölelim): 1,29/1,29: 1,84/1,29; Bu nedenle, demirin oksijenle kombinasyonu için en basit formül Fe2O3'tür.
Cevap	Fe2O3

Demirin fiziksel özellikleri saflık derecesine bağlıdır. Saf demir oldukça sünek gümüşi beyaz bir metaldir. Demirin yoğunluğu 7.87 g/cm3'tür. Erime noktası 1539 °C'dir. Diğer birçok metalden farklı olarak demir manyetik özellikler gösterir.

Saf demir havada oldukça kararlıdır. Uygulamada, safsızlıklar içeren demir kullanılır. Demir, ısıtıldığında birçok metal olmayana karşı oldukça aktiftir. Tipik metal olmayanlarla etkileşim örneğini kullanarak demirin kimyasal özelliklerini düşünün: oksijen ve kükürt.

Demir oksijende yakıldığında, demir ölçeği adı verilen bir demir ve oksijen bileşiği oluşur. Reaksiyona ısı ve ışık salınımı eşlik eder. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

3Fe + 2O 2 = Fe3 O 4

Demir, ısıtıldığında kükürt ile şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek ferrum(II) sülfür oluşturur. Reaksiyona ayrıca ısı ve ışık salınımı eşlik eder. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

Demir, endüstride ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Demir Çağı, demir eritmenin yayılması ve demir aletlerin ve askeri silahların üretimi ile bağlantılı olarak MÖ birinci binyılın başında başlayan, insanlığın gelişiminde bir dönemdir. Demir Çağı bronz çağının yerini almaya geldi. Çelik ilk olarak MÖ onuncu yüzyılda Hindistan'da, dökme demir ise yalnızca Orta Çağ'da ortaya çıktı. Saf demir, transformatörlerin ve elektromıknatısların çekirdeklerinin yanı sıra özel alaşımların üretiminde kullanılır. Hepsinden önemlisi, pratikte demir alaşımları kullanılır: dökme demir ve çelik. Dökme demir, döküm üretiminde ve çelik, çelik - korozyona dayanıklı yapı ve alet malzemeleri olarak kullanılır.

Atmosferik oksijen ve nemin etkisi altında demir alaşımları pasa dönüşür. Pas ürünü, Fe 2 O 3 · xH 2 O kimyasal formülü ile tanımlanabilir. Eritilmiş dökme demirin altıda biri pastan ölür, bu nedenle korozyon kontrolü konusu çok önemlidir. Korozyon koruma yöntemleri çok çeşitlidir. Bunlardan en önemlileri: metal yüzeyin bir kaplama ile korunması, antikorozif özelliklere sahip alaşımların oluşturulması, elektrokimyasal araçlar, ortamın bileşiminde değişiklik. Koruyucu kaplamalar iki gruba ayrılır: metalik (demirin çinko, krom, nikel, kobalt, bakır ile kaplanması) ve metalik olmayan (cilalar, boyalar, plastikler, kauçuk, çimento). Alaşımların bileşimine özel katkı maddelerinin eklenmesiyle paslanmaz çelik elde edilir.

Ütü. Doğada demirin yaygınlığı

Ütü. Doğada demirin dağılımı. biyolojik rol bez

Özellikleri incelenecek olan oksijenden sonra ikinci önemli kimyasal element Ferum'dur. Demir, basit bir madde oluşturan metalik bir elementtir - demir. Demir, Periyodik Tablonun ikincil alt grubunun sekizinci grubunun bir üyesidir. Grup numarasına göre, maksimum demir değeri sekiz olmalıdır, ancak bileşiklerde, Ferum daha sık olarak iki ve üç değerliklerin yanı sıra altı değerli demir değerine sahip bilinen bileşikler sergiler. Demirin bağıl atom kütlesi elli altıdır.

Yerkabuğunun bileşimindeki bolluğu açısından Ferum, alüminyumdan sonra metalik elementler arasında ikinci sırada yer almaktadır. Demirin kütle oranı yerkabuğu neredeyse yüzde beştir. Doğal durumda, demir çok nadirdir, genellikle sadece meteorlar şeklindedir. Atalarımız demiri ilk kez bu formda tanımış ve alet yapmak için çok iyi bir malzeme olarak takdir edebilmiştir. Demirin çekirdeğin ana bileşeni olduğuna inanılmaktadır. Dünya. Ferum daha çok doğada cevherlerin bir parçası olarak bulunur. Bunlardan en önemlileri: manyetik demir cevheri (manyetit) Fe 3 O 4, kırmızı demir cevheri (hematit) Fe 2 O 3, kahverengi demir cevheri (limonit) Fe 2 O 3 nH 2 O, demir pirit (pirit) FeS 2 , spar demir cevheri ( siderit) FeCO3, götit FeO (OH). bir çoğunun sularında maden kaynakları Fe (HCO 3) 2 ve diğer bazı demir tuzlarını içerir.

Demir hayati bir elementtir. İnsan vücudunda ve hayvanlarda, ferrum tüm dokularda bulunur, ancak en büyük kısmı (yaklaşık üç gram) kan globüllerinde yoğunlaşmıştır. Demir atomları hemoglobin moleküllerinde merkezi bir konuma sahiptir; hemoglobin onlara rengini ve oksijeni bağlama ve ayırma yeteneğini borçludur. Demir, oksijenin akciğerlerden vücudun dokularına taşınması sürecinde yer alır. günlük gereksinim Ferum'daki vücut 15-20 mg'dır. Toplam miktarı insan vücuduna bitkisel gıdalar ve et ile girer. Kan kaybı ile Ferum ihtiyacı, bir kişinin gıdalardan aldığı miktarı aşıyor. Vücuttaki demir eksikliği, kandaki kırmızı kan hücreleri ve hemoglobin sayısında azalma ile karakterize bir duruma yol açabilir. Tıbbi müstahzarlar demir sadece bir doktor tarafından yönlendirildiği şekilde alınmalıdır.

Oksijenin kimyasal özellikleri. Bağlantı reaksiyonları

Oksijenin kimyasal özellikleri. Bağlantı reaksiyonları. Oksit kavramı, oksidasyon ve yanma. Yanmanın başlaması ve durması için koşullar

Oksijen, ısıtıldığında birçok madde ile kuvvetli bir şekilde reaksiyona girer. Oksijenli bir kaba kırmızı-sıcak kömür C koyarsanız, beyaz-sıcak hale gelir ve yanar. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

C + ONaHCO 2 = KONAHCO 2

Sülfür S, gaz halinde bir madde - kükürt dioksit oluşturmak için parlak mavi bir alevle oksijende yanar. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

S + ONaHCO 2 = SONaHCO 2

Fosfor P, katı fosfor (V) oksit parçacıklarından oluşan kalın beyaz bir duman oluşturmak için parlak bir alevle oksijende yanar. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

4P + 5ONaHCO 2 = 2PNaHC03 2 ONaHCO 5

Oksijenin kömür, kükürt ve fosfor ile etkileşiminin reaksiyonları için denklemler, her durumda iki başlangıç ​​maddesinden bir maddenin oluşması gerçeğiyle birleştirilir. Birkaç başlangıç ​​maddesinden (reaktiflerden) yalnızca bir maddenin (ürün) oluştuğu bu tür reaksiyonlara iletişim reaksiyonları denir.

Oksijenin dikkate alınan maddelerle (kömür, kükürt, fosfor) etkileşimi ürünleri oksitlerdir. Oksitler, biri oksijen olan iki element içeren karmaşık maddelerdir. Helyum, neon, argon, kripton ve ksenon gibi bazı inert elementler dışında hemen hemen tüm kimyasal elementler oksitler oluşturur. Aurum gibi oksijenle doğrudan birleşmeyen bazı kimyasal elementler vardır.

Maddelerin oksijen ile etkileşiminin kimyasal reaksiyonlarına oksidasyon reaksiyonları denir. "Oksidasyon" kavramı, "yanma" kavramından daha geneldir. Yanma, ısı ve ışık salınımının eşlik ettiği maddelerin oksidasyonunun meydana geldiği kimyasal bir reaksiyondur. Yanmanın gerçekleşmesi için aşağıdaki koşullar gereklidir: yanıcı bir madde ile havanın yakın teması ve tutuşma sıcaklığına kadar ısıtma. Çeşitli maddeler için tutuşma sıcaklığı Farklı anlamlar. Örneğin, odun tozunun tutuşma sıcaklığı 610 °C, kükürt - 450 °C, beyaz fosfor 45 - 60 °C Yanmanın oluşmasını önlemek için belirtilen koşullardan en az birinin uyarılması gerekir. Yani, yanıcı maddeyi çıkarmak, tutuşma sıcaklığının altına soğutmak, oksijen erişimini engellemek gerekir. Yanma süreçleri günlük yaşamda bize eşlik eder, bu nedenle her kişi yanmanın başlaması ve durması için koşulları bilmeli ve ayrıca gözlemlemelidir. gerekli kurallar yanıcı maddelerin işlenmesi.

Doğadaki oksijen döngüsü

Doğadaki oksijen döngüsü. Oksijen kullanımı, biyolojik rolü

Tüm canlı maddelerin atomlarının yaklaşık dörtte biri oksijenden oluşur. kadarıyla Toplam oksijen atomları doğada değişmez bir şekilde, solunum ve diğer işlemler nedeniyle havadan oksijenin uzaklaştırılmasıyla, yenilenmesi gerekir. Oksijenin en önemli kaynağı cansız doğa karbondioksit ve sudur. Oksijen atmosfere esas olarak bu-o-iki'yi içeren fotosentez sürecinin bir sonucu olarak girer. Önemli bir oksijen kaynağı Dünya'nın atmosferidir. Oksijenin bir kısmı oluşur üst kısımlar suyun etkisi altında ayrışması nedeniyle atmosfer Güneş radyasyonu. Oksijenin bir kısmı, kül-iki-o ile fotosentez sürecinde yeşil bitkiler tarafından salınır ve bu, ikidedir. Buna karşılık, atmosferik it-o-iki, hayvanların yanma ve solunum reaksiyonlarının bir sonucu olarak oluşur. Atmosferik o-iki, üst atmosferde ozon oluşumuna harcanır, oksidatif süreçler ayrışma kayalar, hayvan solunumu sürecinde ve yanma reaksiyonlarında. t-iki'nin tse-iki'ye dönüşümü, sırasıyla enerjinin salınmasına yol açar, bu-iki'nin o-iki'ye dönüştürülmesi için enerji harcanmalıdır. Bu enerji Güneş'tir. Bu nedenle, Dünya'daki yaşam döngüselliğe bağlıdır. kimyasal süreçler güneş enerjisi ile mümkün olmuştur.

Oksijen kullanımı kimyasal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Oksijen, oksitleyici bir ajan olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Kimya endüstrisinde metalleri kaynaklamak ve kesmek için - çeşitli bileşikler elde etmek ve bazılarını yoğunlaştırmak için kullanılır. üretim süreçleri. Uzay teknolojisinde oksijen, hidrojen ve diğer yakıtları yakmak için kullanılır, havacılıkta - uçarken yüksek irtifalar, ameliyatta - nefes darlığı olan hastaları desteklemek için.

Oksijenin biyolojik rolü, solunumu destekleme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Bir kişi, bir dakika boyunca nefes alırken, gün boyunca ortalama 0,5 dm3 oksijen tüketir - 720 dm3 ve yıl boyunca - 262,8 m3 oksijen.
1. Potasyum permanganatın termal ayrışma reaksiyonu. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

Potasyum-manganez-o-four maddesi, günlük yaşamda "potasyum permanganat" adı altında yaygın olarak dağıtılmaktadır. Oluşan oksijen, içinde reaksiyonun yürütüldüğü cihazın gaz çıkış borusunun ağzında veya oksijenli bir kaba verildiğinde parlak bir şekilde yanıp sönen için için yanan bir meşale ile gösterilir.

2. Manganez (IV) oksit varlığında hidrojen peroksitin ayrışma reaksiyonu. Kimyasal reaksiyon denklemini yapalım:

Hidrojen peroksit de günlük yaşamdan iyi bilinmektedir. Çizikleri ve küçük yaraları tedavi etmek için kullanılabilir (her ilk yardım çantasında ağırlıkça yüzde iki-iki-iki kül solüsyonu olmalıdır). Birçok kimyasal reaksiyonlar bazı maddelerin varlığında hızlanır. Bu durumda, hidrojen peroksit bozunma reaksiyonu manganez-o-iki tarafından hızlandırılır, ancak manganez-o-two'nun kendisi tüketilmez ve reaksiyon ürünlerinin bir parçası değildir. Manganez-o-iki bir katalizördür.

Katalizörler, kimyasal reaksiyonları hızlandıran ancak kendileri tüketilmeyen maddelerdir. Katalizörler sadece kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılmazlar, aynı zamanda insan yaşamında da önemli bir rol oynarlar. Enzim adı verilen doğal katalizörler biyokimyasal süreçlerin düzenlenmesinde görev alırlar.

Oksijen, daha önce belirtildiği gibi, havadan biraz daha ağırdır. Bu nedenle, delik yukarı gelecek şekilde yerleştirilmiş bir kaba hava zorlanarak toplanabilir.

Bir çukurda düzenlenmiş bir fırında (bkz.) kömürle restore ettiler; körükle fırına pompaladılar, ürün - kritsa darbelerle cüruftan ayrıldı ve ondan çeşitli ürünler dövüldü. Üfleme yöntemleri geliştikçe ve ocak yüksekliği arttıkça süreç arttı ve bir kısmı karbonlaştı, yani dökme demir elde edildi; bu nispeten kırılgan ürün, bir atık ürün olarak kabul edildi. Bu nedenle pik demir adı, pik demir - İngiliz pik demir. Daha sonra, fırına demir değil, dökme demir yüklerken, düşük karbonlu demir patlamasının da elde edildiği ve böyle iki aşamalı bir işlemin (bkz. Chrychny yeniden dağıtımı) ham üflemeden daha karlı olduğu fark edildi. 12-13 yüzyıllarda. çığlık atma yöntemi zaten yaygındı. 14. yüzyılda dökme demir, yalnızca daha sonraki işlemler için yarı mamul bir ürün olarak değil, aynı zamanda çeşitli ürünlerin dökümü için bir malzeme olarak da eritilmeye başlandı. Ocağın bir madene (“domnitsa”) ve daha sonra bir yüksek fırına yeniden inşası da aynı zamana kadar uzanıyor. 18. yüzyılın ortalarında Avrupa'da, Suriye'de bilinen çelik elde etme pota işlemi kullanılmaya başlandı. erken periyot Orta Çağ, ancak daha sonra unutuldu. Bu yöntemle çelik, metal karışımlarının küçük (potalar) halinde yüksek derecede refrakter bir kütleden eritilmesiyle elde edildi. 18. yüzyılın son çeyreğinde dökme demirin alev yansıtıcı bir ocağa yeniden dağıtılması için su birikintisi süreci gelişmeye başladı (bkz. Puddling). 18. yüzyılın sanayi devrimi - 19. yüzyılın başları, buhar makinesinin icadı, inşaat demiryolları, büyük köprüler ve bir buhar filosu ve onun için büyük bir ihtiyaç yarattı. Ancak mevcut tüm üretim yöntemleri pazarın ihtiyaçlarını karşılayamıyordu. Çeliğin seri üretimi, Bessemer, Thomas ve açık ocak süreçlerinin geliştirildiği 19. yüzyılın ortalarında başladı. 20. yüzyılda elektrikli çelik üretim süreci ortaya çıktı ve yaygınlaştı ve yüksek kaliteli çelik verdi.

doğada dağılım. Litosferdeki içerik açısından (ağırlıkça %4,65), ikinci sırada (birinci sırada). Yerkabuğunda kuvvetli bir şekilde göç eder ve yaklaşık 300 (vb.) oluşturur. kabul eder Aktif katılım oluşumu ile ilişkili magmatik, hidrotermal ve süperjen süreçlerde çeşitli tipler yatakları (bkz. Demir). - Dünyanın derinliklerinde, magmanın erken evrelerinde, ultrabazik (%9,85) ve bazik (%8.56) (granitlerde sadece %2.7'dir) birikir. B, birçok denizel ve kıtasal tortullarda birikerek tortul tortulları oluşturur.

Aşağıdakiler, esas olarak toplam safsızlık içeriği kütlece %0,01'den az olanlarla ilgili fiziksel özelliklerdir:

ile bir tür etkileşim Konsantre HNO3 (yoğunluk 1,45 g / cm3) yüzeyinde koruyucu bir oksit film görünümü nedeniyle pasifleşir; daha fazla seyreltik HNO3, Fe2+ veya Fe3+ oluşumuyla çözülür, MH3 veya N2O ve N2'ye geri döner.

Makbuz ve başvuru. Saf, nispeten az miktarda sudan elde edilir. Doğrudan elde etmek için bir yöntem geliştirilmektedir. Doğrudan cevher konsantrelerinden veya nispeten düşük seviyelerde kömürden yeterince saf üretimini kademeli olarak arttırır.

En önemli modern teknoloji. Saf haliyle, düşük değeri nedeniyle pratik olarak kullanılmaz, ancak günlük yaşamda çelik veya dökme demir ürünlere genellikle "demir" denir. Dökme, bileşim ve özelliklerde çok farklı formda kullanılır. Tüm metal ürünlerin yaklaşık %95'ini oluşturur. Zengin (ağırlıkça %2'den fazla) - zenginleştirilmiş demirden yüksek fırında eritilmiş dökme demir (bkz. Yüksek fırın üretimi). Çeşitli kalitelerdeki çelikler (kütlece %2'den az içerik) dökme demirden açık ocakta ve elektrikte ve dönüştürücülerde fazlalık (yakma), zararlı safsızlıkların (esas olarak S, P, O) uzaklaştırılması ve alaşım elementlerinin eklenmesiyle eritilir. (bkz. Martenovskaya, Dönüştürücü). Yüksek alaşımlı çelikler ( harika içerik, ve diğer elementler) elektrik arkında ve indüksiyonda eritilir. Çeliklerin üretimi ve özellikle önemli amaçlar için, yeni prosesler kullanılır - vakum, elektro cüruf yeniden eritme, plazma ve elektron ışınıyla eritme, vb. yüksek kalite ve süreç otomasyonu.

Temelde, yüksek ve düşük ve yüksek, agresif ortamların, büyük alternatif voltajların, nükleer radyasyonun vb. Etkilerine dayanabilecek malzemeler oluşturulur. Üretim ve sürekli büyüyor. 1971'de SSCB'de 89.3 milyon ton pik demir ve 121 milyon ton çelik eritildi.

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

Antik çağlardan beri Mısır'da (Thebes yakınlarındaki Tutankhamun mezarından baş için, MÖ 14. yüzyılın ortalarında, Ashmolean Müzesi, Oxford), Mezopotamya'da (Karkamış yakınlarında bulunan hançerler, MÖ 500, British Museum, Londra) sanatsal bir malzeme olarak kullanılmıştır. )

Herhangi bir kimyasal elementin temel özelliklerinden biri, göreli atom kütlesidir.

(Bir atomik kütle birimi, kütlesi 12 amu olduğu varsayılan bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sidir ve1,66 10 24 G.

Elementlerin atom kütlelerini bir amu ile karşılaştırarak, göreceli atom kütlesinin (Ar) sayısal değerlerini bulun.

Bir elementin bağıl atom kütlesi, atomunun kütlesinin bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sinden kaç kez daha büyük olduğunu gösterir.

Örneğin, oksijen Ar (O) için = 15.9994 ve hidrojen Ar (H) için = 1.0079.

Basit ve karmaşık maddelerin molekülleri için, belirleyin bağıl moleküler ağırlık, molekülü oluşturan tüm atomların atom kütlelerinin toplamına sayısal olarak eşittir. Örneğin, suyun moleküler ağırlığı H2O'dur.

Mg (H2O) = 2 1.0079 + 1 15.9994 = 18.0153.

Avogadro yasası

Kimyada, kütle ve hacim birimleriyle birlikte, mol adı verilen bir maddenin miktar birimi kullanılır.

!KÖSTEBEK (v) - "C" karbon izotopunun 0.012 kg (12 g) içindeki atom sayısı kadar yapısal birim (moleküller, atomlar, iyonlar) içeren bir maddenin miktarının ölçü birimi.

Bu, herhangi bir maddenin 1 molünün aynı sayıda yapısal birim içerdiği anlamına gelir. 6,02 10 23 . Bu değer denir sabit Avogadro(gösterim NANCAK, boyut 1/mol).

İtalyan bilim adamı Amadeo Avogadro, 1811'de daha sonra deneysel verilerle doğrulanan ve daha sonra adını alan bir hipotez ortaya koydu. Avogadro yasası. Tüm gazların eşit olarak sıkıştırıldığına (Boyle-Mariotte yasası) ve aynı termal genleşme katsayılarına (Gay-Lussac yasası) sahip olduğuna dikkat çekti. Bu bağlamda şunları önerdi:

Aynı koşullar altında eşit hacimde farklı gazlar aynı sayıda molekül içerir.

Aynı koşullar altında (genellikle normal koşullar: mutlak basınç 1013 milibar ve sıcaklık 0 ° C'dir), tüm gazların molekülleri arasındaki mesafe aynıdır ve moleküllerin hacmi ihmal edilebilir. Yukarıdakilerin tümü göz önüne alındığında, bir varsayımda bulunabiliriz:

!Aynı koşullar altında eşit hacimde gazlar içeriyorsa aynı sayıda molekül varsa, aynı sayıda molekül içeren kütleler aynı hacme sahip olmalıdır.

Başka bir deyişle,

Aynı koşullar altında, herhangi bir gazın 1 mol'ü aynı hacmi kaplar. Normal şartlar altında herhangi bir gazın 1 mol'ü bir hacim kaplar. v, 22.4 litreye eşittir. Bu hacim denirgazın molar hacmi (boyut l/mol veya m³ /mol).

Normal koşullar altında gazın molar hacminin tam değeri (basınç 1013 milibar ve sıcaklık 0 ° C) 22.4135 ± 0.0006 l/mol. Standart koşullar altında (t=+15° C, basınç = 1013 mbar) 1 mol gaz 23.6451 litre hacim kaplar vet\u003d + 20 ° C ve 1013 mbar basınç, 1 mol yaklaşık 24,2 litre hacim kaplar.

Sayısal olarak, molar kütle, atom ve molekül kütleleriyle (amu cinsinden) ve bağıl atomik ve moleküler kütlelerle çakışır.

Bu nedenle, herhangi bir maddenin 1 molü, atomik kütle birimlerinde ifade edilen, bu maddenin moleküler ağırlığına sayısal olarak eşit olan gram cinsinden bir kütleye sahiptir.

Örneğin, M(O2) = 16a. e.m. 2 \u003d 32 am. yani, 1 mol oksijen 32 g'a karşılık gelir.Aynı koşullar altında ölçülen gazların yoğunlukları, molar kütleleri ile ilişkilidir. Moleküler maddeler (sıvılar, buharlar, gazlar) sıvılaştırılmış gazların gaz taşıyıcılar üzerinde taşınması sırasındaki pratik problemlerin ana hedefi olduğundan, aranan ana miktarlar molar kütle olacaktır. M(g/mol), madde miktarı v mol ve kütle olarak t gram veya kilogram cinsinden maddeler.

Belirli bir gazın kimyasal formülünü bilerek, sıvılaştırılmış gazların taşınması sırasında ortaya çıkan bazı pratik problemleri çözmek mümkündür.

Örnek 1. Güverte tankında 22 ton sıvılaştırılmış etilen var (İLE2 H4 ). Gemide, her biri 5000 m3'lük üç kargo tankını boşaltmak için yeterli kargo olup olmadığını, tahliyeden sonra tankların sıcaklığının 0 ° C ve basıncın 1013 milibar olup olmadığını belirlemek gerekir.

1. Etilenin moleküler ağırlığını belirleyin:

M \u003d 2 12.011 + 4 1.0079 \u003d 28.054 g / mol.

2. Normal koşullar altında etilen buharının yoğunluğunu hesaplıyoruz:

ρ \u003d M / V \u003d 28.054: 22.4 \u003d 1.232 g / l.

3. Normal şartlar altında kargo buharının hacmini bulunuz:

22∙10 6: 1.252= 27544 m 3 .

Kargo tanklarının toplam hacmi 15.000 m3'tür. Sonuç olarak, gemide tüm kargo tanklarını etilen buharıyla temizlemek için yeterli kargo vardır.

Örnek 2. Ne kadar propanın belirlenmesi gerekir (İLE3 H8 ) tankların sıcaklığı +15 °C ise toplam kapasitesi 8000 m3 olan kargo tanklarının tahliyesi istenecek ve tahliye bitiminden sonra tanktaki propan buhar basıncı 1013 milibarı geçmeyecektir.

1. Propanın molar kütlesini belirleyin İle3 H8

M = 3 12,011 + 8 1,0079 = 44.1 g/mol.

2. Tankları boşalttıktan sonra propan buharının yoğunluğunu belirleyin:

ρ \u003d M: v \u003d 44,1: 23.641 \u003d 1.865 kg / m3.

3. Buhar yoğunluğunu ve hacmini bilerek, tankı boşaltmak için gereken toplam propan miktarını belirleriz:

m \u003d ρ v \u003d 1.865 8000 \u003d 14920 kg ≈ 15 ton.

Atomik-moleküler doktrin, atomu kimyasal olarak bölünmeyen en küçük parçacık olarak tanımlar. Ve eğer bir parçacıksa, o zaman çok küçük bir kütleye sahip olmalıdır. Modern yöntemlerçalışmalar bu değeri büyük bir doğrulukla belirlememizi sağlar.

Misal: m(H) = 1.674 10 -27 kg

m(O) = 2.667 10-26 kg Mutlak kütleler

m (C) = 1.993 10 -26 kg

Sunulan değerler hesaplamalar için çok elverişsizdir. Bu nedenle, kimyada mutlak değil, bağıl atom kütleleri sıklıkla kullanılır. Bağıl atom kütlesi (Ar), bir atomun mutlak kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranıdır. Bir formül kullanarak, bu şu şekilde yazılabilir:

1/12m(c) karşılaştırma değeridir ve 1 amu olarak adlandırılır.

1a.u.m. \u003d 1/12 1.993 10 -26 kg \u003d 1.661 10-27 kg

Bazı elementler için Ar'ı hesaplayalım.

Ar(O) = = = 15.99 ~ 16

Ar(H) = = = 1.0079 ~ 1

Oksijen ve hidrojenin bağıl atom kütleleri mutlak olanlarla karşılaştırıldığında, Ar'ın avantajları açıkça görülmektedir. Ar değerleri çok daha basittir. Hesaplamalarda kullanmak daha uygundur. Ar'ın bitmiş değerleri periyodik tabloda verilmiştir. Ar elementlerini kullanarak kütlelerini karşılaştırabiliriz.

Bu hesaplama çinko atomunun fosfor atomundan 2,1 kat daha ağır olduğunu göstermektedir.

Bağıl moleküler ağırlık (Mr) oluşturan atomların (boyutsuz) göreli atom kütlelerinin toplamına eşittir. Suyun bağıl moleküler ağırlığını hesaplayın. Bir su molekülünün iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içerdiğini biliyorsunuz. O zaman bağıl moleküler kütlesi, her kimyasal elementin bağıl atom kütlesinin ürünlerinin toplamına ve bir su molekülündeki atomlarının sayısına eşit olacaktır:

maddelerin bağıl moleküler ağırlıklarını hesaplar.

Bay(Cu2O)= 143,0914

Bay(Na3P04)= 163,9407

Bay(AlCl3)= 133,3405

Bay(Ba3N2)= 439,9944

Bay (KNO 3)= 101,1032

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

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

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

Madde miktarı (n), bir maddede bulunan aynı tipteki yapısal birimlerin sayısını karakterize eden fiziksel bir miktardır. Yapısal birimler, bir maddeyi oluşturan herhangi bir parçacıktır (atomlar, moleküller, iyonlar, elektronlar veya diğer parçacıklar).

Bir maddenin (n) miktarını ölçmek için kullanılan birim moldür. köstebek- 0.012 kg (12 g) \u003d 1 mol karbon izotopu 12 C'de atom olduğu kadar yapısal temel birim (moleküller, atomlar, iyonlar, elektronlar vb.) içeren bir maddenin miktarı.

0.012 kg (12 g) karbon veya 1 mol içindeki NA atomlarının sayısı aşağıdaki gibi kolayca belirlenebilir:

NA değerine Avogadro sabiti denir.

Kimyasal reaksiyonları tanımlarken, bir maddenin miktarı kütleden daha uygun bir miktardır, çünkü moleküller kütlelerinden bağımsız olarak tam sayıların katları olan miktarlarda etkileşime girerler.

Örneğin, hidrojen yanma reaksiyonu (2H2 + O2 → 2H2O) iki kez gerektirir büyük miktar oksijenden daha hidrojen maddeler. Tepkimeye girenlerin miktarları arasındaki oran, denklemlerdeki katsayılar tarafından doğrudan yansıtılır.

Misal: 1 mol kalsiyum klorürde \u003d 6.022 × 10 23 molekül (formül birimleri) - CaCl 2 içerir.

1 mol (1 M) demir = 6 . 10 23 Fe atomu

1 mol (1 M) klorür iyonu Cl - = 6 . 10 23 iyon Cl - .

1 mol (1 M) elektron e - = 6 . 10 23 elektron e - .

Bir maddenin kütlesine göre miktarını hesaplamak için molar kütle kavramı kullanılır:

Molar kütle (M), bir mol maddenin kütlesidir (kg / mol, g/mol). Bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı ve molar kütlesi sayısal olarak aynıdır, ancak farklı boyutlara sahiptir, örneğin su için, M r = 18 (nispi atomik ve moleküler kütleler boyutsuzdur), M = 18 g/mol. Bir maddenin miktarı ve mol kütlesi basit bir ilişki ile ilişkilidir:

17. ve 18. yüzyılların başında formüle edilen temel stokiyometrik yasalar, kimyasal atomistiğin oluşumunda önemli bir rol oynadı.

1. KÜTLE KORUNUMU KANUNU (M.V. Lomonosov, 1748).

Tepkime ürünlerinin kütlelerinin toplamı, başlangıç ​​maddelerinin kütlelerinin toplamına eşittir.. Bu yasaya ek olarak, bir elementin kütlesinin korunumu yasası (1789, A.L. Lavoisier) aşağıdakilere hizmet edebilir: tepkime sonucunda kimyasal elementin kütlesi değişmez. Bu yasalar, kimyasal reaksiyonları denklemlerle simüle etmeye ve bunlara dayalı olarak nicel hesaplamalar yapmaya izin verdikleri için modern kimya için belirleyici öneme sahiptir.

2. SABİT BİLEŞİM YASASI (J. Proust, 1799-1804).

Moleküler bir yapıya sahip bireysel bir kimyasal madde, sabit bir nitel ve nicel kompozisyon nasıl elde edildiğine bakılmaksızın. Sabit bileşim yasasına uyan bileşiklere daltonitler denir. Daltonidlerin tümü şu anda bilinen organik bileşikler (yaklaşık 30 milyon) ve bazıları (yaklaşık 100 bin) inorganik maddelerdir. Moleküler olmayan bir yapıya sahip maddeler (bertolides) bu yasaya uymaz ve numune hazırlama yöntemine bağlı olarak değişken bir bileşime sahip olabilir. Bunlar, inorganik maddelerin çoğunluğunu (yaklaşık 500 bin) içerir.

3. EŞDEĞERLER HUKUKU (I. Richter, J. Dalton, 1792-1804).

Her karmaşık madde, hazırlanma yönteminden bağımsız olarak, sabit bir kalitatif ve kantitatif bileşime sahiptir. Buradan, kimyasal maddeler birbirleriyle kesin olarak tanımlanmış (eşdeğer) oranlarda etkileşime girerler. Tepkimeye girenlerin kütleleri, eşdeğer kütleleriyle doğru orantılıdır..

burada E A ve E B, reaktanların eşdeğer kütleleridir.

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

Aynı koşullar (basınç, sıcaklık) altında ölçülen eşit hacimlerde farklı gazlar aynı sayıda molekül içerir.. Kanundan şu anlaşılmaktadır:

Ø Normal koşullar altında (n.s., T \u003d 273 K, p \u003d 101.325 kPa), herhangi bir gazın bir molü aynı hacmi kaplar - molar hacim(V m), 22.4 l / mol'e eşittir.

Ø Kütle oranı eşit hacimler aynı koşullar altında ölçülen farklı gazlar ( gazın gaza göreli yoğunluğu), moleküler (molar) kütlelerinin oranına eşittir .

Çoğu zaman, bağıl yoğunluk hidrojen veya hava tarafından belirlenir. Sırasıyla,

,

burada 29, havanın ortalama, daha kesin olarak ağırlıklı ortalama moleküler ağırlığıdır.

Ø Reaksiyona giren gazların hacimleri birbirleriyle ve gaz halindeki reaksiyon ürünlerinin hacimleriyle basit tamsayılar olarak ilişkilidir.(hacimsel ilişkilerin Gay-Lussac yasası).

Görev

Reaksiyonda 1.45 gram fosfor kullanılırsa kaç gram gaz halinde klor harcanmalı ve kaç gram sıvı fosfor (III) klorür elde edilir?

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

Çözüm: 1. Denklemin dengede olduğundan emin olmak gerekir, yani. stokiyometrik katsayıları yazmak gereklidir: P 4 (katı) + 6Cl2 (g.) = 4PCl3 (l.). 1 mol P 4 için 4 mol PCl 3 elde etmek için 6 mol Cl 2 harcayabilirim

2. Reaksiyonda P 4 kütlesine sahibiz, bu nedenle kaç mol fosfor kullanıldığını bulabiliriz. T.M.'ye göre fosforun atom kütlesini ~ 31 buluyoruz, bu 1 mol fosforun 31 g (molar kütle) kütlesine sahip olacağını ve P 4'ün atom kütlesinin 124 g olacağını söylüyor 1.45'te kaç mol olduğunu bulalım g fosfor:

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

124 gr - 1 mol

3. Şimdi 0.0117 mol fosfor kullanmak için kaç mol klor alınması gerektiğini bulalım. Denge reaksiyonuna göre 1 mol fosfor için 6 mol klor alınması gerektiğini, dolayısıyla 6 kat daha fazla klor alınması gerektiğini görüyoruz. İnanıyoruz:

0.0117 x 6 = 0.07 mol klor.

0.07 mol x 70.906 g (1 mol Cl2'de) = 4.963 g Cl2

5. Şimdi kaç gram sıvı fosfor (III) klorür alacağımızı bulalım. İki farklı çözüm kullanabilirsiniz:

5.1. Kütlenin korunumu yasası 1.45 g P 4 (tv.) + 4.963 g Cl 2 (g.) \u003d 6.413 PCl3 (w.)

5.2. Ve gerekli fosforun kütlesini bulduğumuz yöntemi kullanabilirsiniz.

Örnekler:

Koşul

Baryum klorür dihidrat BaCl2 2H2O içinde kristalleşme suyunun kütle fraksiyonunu belirleyin

Karar

BaCl2 2H2O'nun molar kütlesi:

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

BaCl2 2H2O formülünden, 1 mol baryum klorür dihidratın 2 mol H2O içerdiği sonucu çıkar.

BaCl2 2H2O'da bulunan su kütlesini belirleriz: m (H2O) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Baryum klorür dihidratta kristalleşme suyunun kütle fraksiyonunu bulun

BaCl2 2H2O. ω(H2O) = m(H2O)/ m(BaCl2 2H2O) = 36/244 = 0.1475 = %14.75.

kendimce örnek

1. Kimyasal bileşik ağırlıkça %17.56 sodyum, %39.69 krom ve %42.75 oksijen içerir. En basit bileşik formülü belirleyin. (Na2Cr2O7).

2. Maddenin element bileşimi şu şekildedir: demir elementinin kütle oranı 0,7241 (veya %72,41), oksijenin kütle oranı 0,2759 (veya %27,59)'dur. Kimyasal formülü elde edin. (Fe3O 4)

Örnek (ayrıştırma) . İçindeki karbonun kütle oranı %26.67, hidrojen - %2.22, oksijen - %71.11 ise bir maddenin moleküler formülünü ayarlayın. Bu maddenin bağıl moleküler ağırlığı 90'dır.

Çözüm 1. Problemi çözmek için şu formülleri kullanırız: w = ; n = ; x: y: z = n(C) : n(H) : n(O). 2. m (C x H y O z) \u003d 100 g.m (C) \u003d w (C) m (C x H y O z) olduğunu varsayarak, maddeyi oluşturan elementlerin kimyasal miktarlarını buluruz. ) \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 gr = 71.11 gr n(C) = = = 2.22 mol.; n(H) = = = 2.22 mol.; n(O) = = = 4.44 mol. 3. Maddenin ampirik formülünü belirleyin: n (C) : n (H) : n (O) \u003d 2.22 mol: 2.22 mol: 4.44 mol. x: y: z \u003d 1: 1: 2. Maddenin ampirik formülü CHO 2'dir. 4. Maddenin gerçek moleküler formülünü oluşturuyoruz: 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. Maddenin gerçek moleküler formülü C 2 H 2 O 4'tür. Cevap: C 2 H 2 O 4 maddesinin moleküler formülü . Problem 9 wt içeren bir maddenin kimyasal formülünü bulun. alüminyum ve 8 wt dahil. saat oksijen. Çözüm: Atom sayısının oranını bulun: Cevap: Kimyasal formül verilen madde: . Gaz X'in gaz Y - D ile Y (X) arasındaki bağıl yoğunluğu. Genellikle görevlerde, bir maddenin (gazın) formülünü aşağıdakilere bağlı olarak belirlemeleri istenir. bağıl yoğunluk D, X gazının Y gazından kaç kat daha ağır olduğunu gösteren bir değerdir. X ve Y: D gazlarının molar kütlelerinin Y (X) \u003d M (X) / M (Y'ye göre oranı olarak hesaplanır) ) Genellikle, hidrojen ve hava ile yapılan hesaplamalar için gazların bağıl yoğunlukları kullanılır. Hidrojen için gaz X'in bağıl yoğunluğu: H2 için D = M (gaz X) / M (H2) = M (gaz X) / 2 Hava bir gaz karışımıdır, dolayısıyla bunun için sadece ortalama molar kütle hesaplanabilir. Değeri 29 g/mol olarak alınmıştır (yaklaşık ortalama bileşime göre). Bu nedenle: D hava yoluyla. \u003d M (gaz X) / 29 Örnek: %84,21 C ve %15,79 H içeriyorsa ve havada nispi yoğunluğu 3,93 ise, bir maddenin formülünü belirleyin. Maddenin kütlesi 100 gr olsun O zaman C kütlesi 84.21 gr ve H kütlesi 15.79 gr olacaktır 1. Her atomun madde miktarını bulunuz: ν(C) = m / M = 84.21 / 12 = 7 .0175 mol, ν(H) = 15.79 / 1 = 15.79 mol. 2. C ve H atomlarının molar oranını belirleriz: C: H \u003d 7.0175: 15.79 (her iki sayıyı da daha küçük bir sayıya böleriz) \u003d 1: 2.25 (1, 2.3.4 vb. ile çarpacağız. Ondalık noktadan sonra 0 veya 9 belirir Bu problemde, 4) \u003d 4: 9 ile çarpmanız gerekir. Bu nedenle, en basit formül C 4 H 9'dur. 3. Göreceli yoğunluğa dayanarak molar kütleyi hesaplıyoruz: M = D (hava) 29 = 114 g / mol. Molar kütle karşılık gelen en basit formül C 4 H 9 - 57 g / mol, bu 2 kat daha az doğrudur molar kütle. Yani gerçek formül C 8 H 18'dir.

1. Cümlelerdeki boşlukları doldurunuz.

Mutlak atom kütlesi karbon izotopunun bir molekülünün kütlesinin on ikinci kısmının kütlesini gösterir 1/12 C, aşağıdaki birimlerde ölçülür: g, gc, mg, t.

Göreceli atomik kütle bir elementin belirli bir maddesinin kütlesinin bir hidrojen atomunun kütlesinden kaç kez daha büyük olduğunu gösterir; ölçü birimi yoktur.

2. oku = bir tamsayı değerine yuvarlanmış gösterimi kullanarak yazın:

a) oksijenin bağıl atom kütlesi - 16:
b) sodyumun bağıl atom kütlesi - 23;
c) bakırın bağıl atom kütlesi - 64 .

3. Kimyasal elementlerin isimleri verilmiştir: cıva, fosfor, hidrojen, kükürt, karbon, oksijen, potasyum, azot. Boş hücrelerde, elementlerin sembollerini, bağıl atom kütlesinin arttığı bir dizi elde edilecek şekilde girin.

4. Doğru ifadelerin altını çizin.

a) On oksijen atomunun kütlesi, iki bromin atomunun kütlesine eşittir;
b) Beş karbon atomunun kütlesi, üç kükürt atomunun kütlesinden daha büyüktür;
c) Yedi oksijen atomunun kütlesi, beş magnezyum atomunun kütlesinden azdır.

5. Diyagramı tamamlayın.

6. Maddelerin bağıl moleküler kütlelerini formüllerine göre hesaplayın:

a) M r (N 2) \u003d 2 * 14 \u003d 28
b) M r (CH 4) = 12+4*1=16
c) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
d) M r (NH4 Cl) \u003d 12 + 41 + 35,5 \u003d 53,5
e) M r (H 3 PO 4) = 3*1+31+16*4=98

7. Önünüzde "yapı taşları" formül olan bir piramit kimyasal bileşikler. Bileşiklerin bağıl moleküler kütlelerinin toplamı minimum olacak şekilde piramidin tepesinden tabanına bir yol bulun. Her bir sonraki "taşı" seçerken, yalnızca bir öncekine doğrudan bitişik olanı seçebileceğinizi hesaba katmanız gerekir.

Yanıt olarak, kazanan yolun maddelerinin formüllerini yazın.

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

8. Sitrik asit sadece limonlarda değil, aynı zamanda olgunlaşmamış elma, kuş üzümü, kiraz vb. sitrik asit yemek pişirmede kullanılır ev(örneğin, kumaştan pas lekelerini çıkarmak için). Bu maddenin molekülü 6 karbon atomu, 8 hidrojen atomu, 7 oksijen atomundan oluşur.

C6H8O7

Doğru ifadeyi işaretleyin:

a) bu maddenin bağıl moleküler ağırlığı 185'tir;
b) bu ​​maddenin bağıl moleküler ağırlığı 29'dur;
c) bu maddenin bağıl moleküler ağırlığı 192'dir.