Молезен кислород. Относителната моларна и молекулно тегло на веществото. Моларен обем на веществото. Химическа връзка. Образователна структура молекули

Един от основните единици в международната система на единици (в) е единицата на количеството вещество е мол.

Къртица – това е количество вещество, което съдържа толкова много структурни звена на това вещество (молекули, атоми, йони и т.н.), колко въглеродни атоми се съдържат в 0.012 kg (12 g) въглероден изотоп 12 От .

Като се има предвид, че стойността на абсолютната атомна маса за въглерод е равна м.(° С) \u003d 1.99 · 10  26 kg, можете да изчислите броя на въглеродните атоми Н. НО съдържа се в 0.012 кг въглерод.

MOL на всяко вещество съдържа същия брой частици на това вещество (структурни единици). Броят на структурните звена, съдържащ се по същество от количеството на един mol, е равно на 6.02 · 10 23 и се обади номера на Авогадро (Н. НО ).

Например, един мол мед съдържа 6.02 · 10 23 медни атома (CU) и един мос на водород (Н2) е 6.02 · 10 23 водородни молекули.

Моларна маса (M) нарича се масата на веществото, взето в количеството на 1 mol.

Моларната маса се обозначава с буквата m и има измерение [g / mol]. Във физиката те използват измерение [kg / kmol].

В общия случай цифровата стойност на моларната маса на веществото е числено съвпада със стойността на неговата относителна молекулярна (относителна атомна) маса.

Например относителното молекулно тегло на водата е равно на:

MR (H2O) \u003d 2AR (h) + AR (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 A.E.M.

Моларната маса на водата има същата величина, но изразена в g / mol:

M (h 2 o) = 18 g / mol.

Така, мол вода, съдържаща 6.02 · 103 водни молекули (съответно 2,02 · 10 23 водородни атоми и 6.02 · 10 23 кислородни атома), има много 18 грама. Във вода, количеството на веществото е 1 mol, съдържа 2 mol водородни атоми и един мол кислородни атоми.

1.3.4. Комуникация между масата и номера му

Знаейки масата на веществото и неговата химическа формула, което означава стойността на моларната му маса, може да се определи количеството на веществото и напротив, знаейки количеството на веществото, може да се определи чрез нейната маса. За такива изчисления трябва да се използват формулите:

където ν е количеството вещество [mol]; м. - маса на веществото, [g] или [kg]; M е моларната маса на веществото, [g / mol] или [kg / kmol].

Например, за да намерите масата на натриев сулфат (Na2S04), 5 mol ще намерите:

1) стойността на относителното молекулно тегло на Na2S04, представляваща сумата от заоблените стойности на относителните атомни маси:

MR (Na2S04) \u003d 2AR (Na) + AR (S) + 4AR (O) \u003d 142,

2) числено равен на стойността на моларната маса на веществото:

M (Na2S0 4) = 142 g / mol

3) и накрая, маса 5 mol натриев сулфат:

m \u003d ν · m = 5 mol · 142 g / mol \u003d 710

Отговор: 710.

1.3.5. Комуникация между обема на веществото и неговия номер

При нормални условия (n.u.), т.е. С натиск r. равен на 101325 Pa (760 mm. Rt. Изкуство.) и температура T, равен на 273.15 k (0 C), един мол от различни газове и пари отнема същия обем, равен на 22.4 литра.

Обем, зает от 1 mol газ или чифт n., Наречен моларен обем Газ и има литър на мол.

V mol \u003d 22.4 l / mol.

Знаейки количеството газообразно вещество (ν ) и стойността на моларния обем (v mol) възможно е да се изчисли нейният обем (V) при нормални условия:

V \u003d ν · v

където ν е количеството вещество [mol]; V е обемът на газообразното вещество [L]; V mol \u003d 22.4 l / mol.

И, напротив, знаейки силата на звука ( В.) газообразно вещество при нормални условия, възможно е да се изчисли неговият номер (ν) :

Моларният обем газ е равен на съотношението на обема на газа до количеството вещество на този газ, т.е.

V m \u003d v (x) / n (x),

където v m е моларният обем на газа - постоянна стойност за всеки газ при тези условия;

V (x) - обемът на газа х;

n (x) - количеството на веществото на газа H.

Моларният обем газове при нормални условия (нормално налягане рН \u003d 101 325 pa ≈ 101.3 kPa и температура t h \u003d 273.15 k ≈ 273 k) е V m \u003d 22.4 l / mol.

Закони на перфектни газове

При изчисленията, свързани с газове, често трябва да се преместват от тези условия до нормално или обратно. В същото време е удобно да се използва формулата, произтичаща от Комбинирания газов закон на Boyl-Mariott и Gay Loursak:

pv / t \u003d p n v n / t n n

Където P-налягане; V - обем; Т-температура в ЦЕЛВИН; Индексът "H" показва нормални условия.

Обемност

Съставът на газовите смеси често се изразява с помощта на насипна фракция - съотношението на обема на този компонент към общия обем на системата, т.е.

φ (x) \u003d v (x) / v

където φ (x) е обемната фракция на компонента x;

V (x) - обемът на компонента x;

V е обемът на системата.

Обемната фракция е безразмерна стойност, тя се изразява в фракции от един или в проценти.

Пример 1. Какъв обем ще отнеме при температура от 20 ° C и налягане от 250 kPa амоняк с тегло 51 g?

Пример 2. Определете обем, който ще вземе газова смес при нормални условия, съдържащи водород, с тегло 1,4 g и азот, с тегло 5.6 g.

Право на обемното взаимоотношение

Как да решават задачата, използвайки "правото на обемни отношения"?

Законът за обемните отношения: обемът на газовете, участващи в реакцията, се отнасят един до друг като малки цели числа, равен на коефициентите в реакционното уравнение.

Коефициентите в уравненията на реакцията показват броя на обема на реагиране и получените газообразни вещества.

Пример. Изчислете количеството въздух, необходимо за изгаряне на 112 литра ацетилен.

1. Компилирайте уравнението на реакцията:

2. Въз основа на закона на обемните отношения, изчислете обема на кислород:

112/2 \u003d X / 5, където x \u003d 112 · 5/2 \u003d 280L

3. Определете въздуха:

V (rev.) \u003d v (0 2) / φ (0 2)

V (почивка \u003d 280 / 0.2 \u003d 1400 литра.

Имена на киселините се формират от руското наименование на атома на централната киселина с добавянето на суфикси и окончания. Ако степента на окисляване на атома на централната киселина съответства на броя на периодичния системен номер, името се образува с най-простото прилагателно от името на елемента: Н2СО 4 - сярна киселина, HMN04 - манганова киселина. Ако киселинните елементи имат две степени на окисление, след това междинната степен на окисление се обозначава с суфикса-кон: Н2СО 3 - сярна киселина, HNO 2 - нитратна киселина. За имената на халогенни киселини с много степени на окисление се използват различни суфикси: типични примери - HCLO 4 - хлор н. киселина, HCLO 3 - хлор novat. айиа киселина, HCLO 2 - хлор изток айиа киселина, HCLO - хлор номиналист ая киселина (НС1 на кислородната киселина се нарича солна киселина - обикновено солна киселина). Киселите могат да се различават в броя на водните молекули, хидратиращ оксид. Киселините, съдържащи най-голям брой водородни атоми, се наричат \u200b\u200bортоцити: Н4 Si04 - ортокраменова киселина, НЗРО 4 - ортофосфорна киселина. Киселини, съдържащи 1 или 2 водороден атом, се наричат \u200b\u200bметаксилове: Н2 Si0 3 - меткримол, HPO 3 - метафосфорна киселина. Наричат \u200b\u200bсе киселини, съдържащи два централни атома динамика киселини: Н2S20 7 - Disurrancan киселина, Н4 Р2О7 - дифосфорна киселина.

Интегрираните имена са свързани по същия начин, както имена на солиНо интегрираната катион или анион се дава систематично име, т.е. то чете се отдясно наляво: K 3 - Hexafluorooferrat (III) калий, така че 4 - тетрахаммонди сулфат (II).

Имена на оксидте се формират с думата "оксид" и генитивният случай на руското наименование на централния оксид атом, който показва, ако е необходимо, степента на окисление на елемента: Al 2O 3 - алуминиев оксид, Fe 2O 3 - железен оксид (Iii).

Имена на основитете се формират с думата "хидроксид" и генитивният случай на руското наименование на централния хидроксид атом, който показва, ако е необходимо, степента на окисление на елемента: Al (OH) 3 е алуминиев хидроксид, Fe (OH) 3 - Железен хидроксид (III).

Имена на съединения с водородобразуват се в зависимост от киселинните основни свойства на тези съединения. За образуване на газообразни киселинни съединения с водород се използват имена: Н2 S-сулфан (водороден сулфид), Н2 SE-Celan (селен), Hi-йоден водород; Техните разтвори във вода се наричат \u200b\u200bхидродоводород, селен и селфидни киселини. За някои съединения с водород се прилагат специални имена: NH3 - амоняк, N2H4 - хидразин, рН 3 - фосфин. Съединения с водород със степен на окисление -1 се наричат \u200b\u200bхидриди: NaH-хидрид натрий, CAH2 калциев хидроген.

Имена на солите се формират от латинското наименование на централния атом на киселинния остатък с добавянето на префикси и суфикси. Имената на бинарни (двуместерни) соли се образуват с наставка - документ за самоличност: NaCl - натриев хлорид, Na2S-натриев сулфид. Ако централен атом на кислород-съдържащ киселинен остатък има две положителни степени на окисление, най-високата степен на окисление се обозначава с суфикс - в.: Na 2 SO 4 - SULF в. Натрий, KNO 3 - Niter в. Калий и най-ниската степен на окисление - суфикс - тО: Na 2 SO 3 - SULF тО Натрий, KNO 2 - NITR тО калий. За имената на кислородсъдържащи соли на халогени се използват префикси и суфикси: KCLO 4 - на човек хлор в. Калий, mg (clo 3) 2 - хлор в. Магнезий, KCLO 2 - хлор тО калий, KCLO - хипо хлор тО калий.

Ковалентна богата насищанео. Svyaz.на нея- Произвежда се, че в съединения на S- и P-елементи няма несблъсквани електрони, т.е. всички неспарени електрони на атоми образуват свързващи електронни двойки (изключения са не, N02, Clo 2 и Clo 3).

Предназначени електронни двойки (NEP) -Електрони, които заемат атомни орбитали с двойки. Наличието на NEP причинява способността на аниони или молекули за формиране на донор-акцепторни връзки като електронни двойки донори.

Неотлудени електрони на атома съдържат една в орбита. За S- и P-Elements, броят на неспарените електрони определя колко свързващи електронни двойки могат да образуват даден атом с други атоми в механизма за обмен. В метода на валентните облигации те идват от факта, че броят на неспарените електрони може да бъде увеличен поради уязвимите електронни двойки, ако в рамките на валентното електронно ниво има свободни орбиталита. В повечето съединения IP-елементите на несвързани електрони не са, тъй като всички неспарени електрони на атомите образуват връзки. Въпреки това, молекулите с несвързани електрони съществуват, например, не, № 2, те имат повишена реактивност и са склонни да образуват димери от тип N 2O 4 поради несвързани електрони.

Нормална концентрация -това е броят на белите еквиваленти в 1 литър решение.

Нормални условия -температура 273K (0 ° С), налягане 101.3 kPa (1 atm).

Обмен и механизми за химическа комуникация на донори. Образуването на ковалентни връзки между атомите може да се появи по два начина. Ако образуването на свързваща електронна двойка възникне поради несвързани електрони на двата сродни атома, след това такъв метод за образуване на свързваща е-двойка се нарича обменния механизъм - атомите обмен на електрони и свързващите електрони принадлежат на двете асоциирани атоми . Ако свързващите електронни пари се оформят поради неравномерната електронна двойка от един атом и свободния орбитал на другия атом, това образуване на свързваща е-двойка е донор-акцепционен механизъм (виж метода на валентност отношения).

Реверсивни йонни реакции -това са такива реакции, в които се образуват продукти, способни да образуват изходни материали (ако означават писменото уравнение, тогава може да се каже реверсивните реакции, че могат да текат в другата страна към образуването на слаби електролити или нискоразтворими съединения). Реверсивните йонични реакции често се характеризират с непълна трансформация; Тъй като молекулите или йони са оформени по време на реверсивна йонна реакция, което предизвиква изместване към първоначалните реакционни продукти, т.е., както е, "инхибира" реакцията. Реверсивните йонни реакции са описани с помощта на знака ⇄ и необратима - знак →. Пример за реверсивна йонна реакция може да служи като реакция Н2S + Fe2 + FES + 2H + и пример за необратима - S 2- + FE 2+ → FES.

Окислители – вещества, в които, с окислителни редуциращи реакции, степента на окисление на някои елементи намаляват.

Redox двойственост -способността на веществата да изпълняват редукционни реакции Като окислител или редуциращ агент, в зависимост от партньора (например, Н202, нано 2).

Редукционни реакции (ORV) -това са химични реакции, по време на които степените на окисляването на елементи на реакцията на веществата се променят.

Редоксиален потенциал -стойността, характеризираща капацитета на окисление и намаляване (якостта) и окислителния агент и редуциращото средство, съставляващо съответната половин реакция. Така, редоксиалният потенциал на CL2 / CL двойка - равен на 1.36 V, характеризира молекулен хлор като окислител и хлориден йон като редуциращ агент.

Оксиди -съединения с кислородни елементи, при които кислородът има степен на окисление, равна на -2.

Ориентични взаимодействия- Междумолекулни взаимодействия на полярни молекули.

Осмоза -феноменът на прехвърлянето на молекулите на разтворителя върху полупропусклив (пропусклив само за разтворител) мембрана към по-малка концентрация на разтворителя.

Осмотичното налягане -физико-химичното свойство на разтворите, причинено от способността на мембраните да преминават само молекулите на разтворителя. Осмотичното налягане от по-малко концентрирано решение изравнява скоростта на проникване на молекулите на разтворителите в двете страни на мембраната. Осмотичното налягане на разтвора е равно на налягането на газа, в който концентрацията на молекулите е същата като концентрацията на частиците в разтвора.

Основанията за arrhenius -вещества, които в процеса на електролитна дисоциация разцепват хидроксидните йони.

Основа на Бретец -съединения (молекули или йони тип S 2-, HS -), които могат да прикрепят водородни йони.

Основа люис (Фондации на Луис) – съединения (молекули или йони), с полирани електронни двойки, способни да образуват донорски акцепторни връзки. Най-често срещаната база Lewis е водните молекули, които имат силни донорски свойства.

Целта на урока:да се \u200b\u200bформира концепцията за моларни, милимоларни и киломерни количества газове и единици за тяхното измерване.

Задачи Урок:

• Образователен - Консолидиране на предварително изследваните формули и намиране на връзка между обема и масата, количеството на веществото и броя на молекулите, консолидиране и систематизиране на знанията на учениците.
• Разработване - Разработване на умения и умения за решаване на проблеми, способност за логично мислене, разширяване на хоризонта на учениците, техните творчески способности, способността да се работи с допълнителна литература, дългосрочна памет, интерес към темата.
• Образователен - Образовайте човек с високо ниво на култура, формирайте нужда от когнитивна дейност.

Вид на урока:Комбиниран урок.

Оборудване и реагенти:Таблица "Моларен обем на газове", портрет на avogadro, minzur, вода, измервателни очила със сив, калциев оксид, глюкоза с вещество с вещество 1 mol.

План на урока:

1. Организационен момент (1 мин.)
2. Проверка на знанията под формата на фронтално проучване (10 мин.)
3. Напълнете таблицата (5 мин.)
4. Обяснение на новия материал (10 мин.)
5. Фиксиране (10 min.)
6. Сумиране (3 мин.)
7. Домашна работа (1 мин.)

По време на класовете

1. Организационен момент.

2. Предна разговор по въпроси.

Какво е името на масата от 1 молитва?

Как да свържете моларната маса и количеството на веществото?

Какво е равно на броя на avogadro?

Как е броят на автогадро и количеството на веществото?

И как да свържете масата и броя на молекулите на материята?

3. И сега попълнете таблицата, като решите задачата - това е групова работа.

4. Изучаване на нов материал.

"... Искаме не само да знаем как се подрежда природата (и как се случват природни явления), но, ако е възможно, достигането на целта, може би утопич и смел външен вид, за да разберете защо природата е точно еднаква, а не другият. Тези учени намират най-голямо удовлетворение. "
Алберт Айнщайн

Така че, нашата цел е да намерим най-голямото удовлетворение като истински учени.

И какво е името на 1 молитва?

От какво зависи моларният обем?

Какво ще бъде моларният обем вода, ако негов m r \u003d 18 и ρ \u003d 1 g / ml?

(Разбира се 18 ml).

За да определите силата на звука, сте използвали формулата, известна от физиката ρ \u003d m / v (g / ml, g / cm 3, kg / m 3)

Насладете се на този обем на измервателните ястия. Маса на моларните обеми алкохол, сяра, желязо, захар. Те са различни, защото Плътност на различно, (таблица с различни плътности).

А какво да кажем за газове? Оказва се 1 mol от всеки газ в n.u. (0 ° С и 760 mm.rt.st.) отнема същия обем молар 22.4 l / mol (показан на масата). И как ще бъде обемът на 1 килом? Киломолар. Тя е равна на 22,4 m 3 / км. Millimyolary обем 22.4 ml / mol.

Откъде идва този номер?

От закона на Avogadro следва. Последица от закона Avogadro: 1 mol от всеки газ в n.u. Той отнема обем от 22.4 л / mol.

Малко за живота на италианския учен сега чуваме. (съобщение за живота на Авогадро)

И сега нека да видим зависимостта на стойностите от различни показатели:

От сравнението на получените данни, направете заключение (зависимостта между обема и количеството на веществото за всички газообразни вещества (с n.u.) се изразява като една и съща стойност, наречена моларен обем.)

Измерени се измерват v m и l / mol и т.н. Ще изтеглим формулата за намиране на моларен обем

V m \u003d v /в. Оттук можете да намерите количеството вещество и обем на газта. И сега си спомним предишните изследвани формули, възможно ли е да ги комбинираме? Можете да получите универсални формули за изчисления.

m / m \u003d v / v m;

V / v m \u003d n / na

5. И сега те ще поправят знанията, придобити с помощта на устна сметка, така че знанието чрез уменията ще се използва автоматично, т.е. превърната в умения.

За правилния отговор ще получите резултат, по броя на точките ще получите оценка.

1. Името на водородната формула?
2. Какво е относителното му молекулно тегло?
3. Каква е моларната му маса?
4. Колко водороден молекули ще бъдат във всеки случай?
5. Какъв обем ще заема с n.u. 3 g H 2?
6. Колко ще растат 12 10 23 водородни молекули?
7. Каква сума ще направят тези молекули във всеки случай?

И сега решаваме задачите на групите.

Номер 1.

Пример: какъв обем отнема 0.2 mol n 2 в n.ow?

1. Какъв обем заемат 5 mol o 2 в N.?
2. Какъв обем заема 2.5 mol H 2 при N.?

Номер 2.

Проба: Какво количество вещество съдържа водород с обем от 33,6 литра с n.ow?

Задачи за саморешения

Решават задачите според дадената извадка:

1. Какво количество вещество съдържа кислород с обем 0.224 l с n.ow?
2. Какво количество вещество съдържа въглероден диоксид с обем от 4.48 l под n.?

Номер 3.

Пример: Какъв обем ще заема 56 газове с n.k.?

Задачи за саморешения

Решават задачите според дадената извадка:

1. Каква сума ще бъде взета 8 газове o 2 в N.?
2. Какво количество ще отнеме 64 газа SO 2 при N.?

Номер 4.

Пример: какъв обем съдържа 3 · 10 23 водородни молекули Н 2 при N.?

Задачи за саморешения

Решават задачите според дадената извадка:

1. В какъв обем съдържа 12.04 · 10 23 водородни молекули СО2 при N.?
2. В какъв обем съдържа 3.01 · 10 23 водородни молекули o 2 с n.kh.?

Концепцията за относителната гъстота на газовете трябва да бъде дадена въз основа на техните познания за плътността на тялото: D \u003d ρ 1 / ρ 2, където ρ 1 е плътността на първия газ, ρ 2 е плътността на втория газ. Знаете формулата ρ \u003d m / v. Смяна в тази формула m до m и v на v m, получаваме ρ \u003d m / v m. След това относителната плътност може да бъде изразена с помощта на дясната страна на последната формула:

D \u003d ρ 1 / ρ 2 \u003d m 1 / m 2.

Заключение: относителната плътност на газовете е число, което показва колко пъти моларната маса на един газ е по-голяма от моларната маса на другия газ.

Например, определете относителната гъстота на кислород по въздух, водород.

6. обобщаване.

Решете задачите за фиксиране:

Намерете маса (n.u.): а) 6 литра. O 3; б) 14 литра. Газ H 2 s?

Какъв обем водород в n.u. Форми, когато взаимодействат 0.23 g натрий с вода?

Какво е моларното тегло на газа, ако 1 l. Масата му е 3.17 г. (Съвет! M \u003d ρ · v)

Преди да решават задачи, формулите трябва да бъдат закъснали и правилата за това как да се намери обемът на газ. Трябва да си спомняте закона avogadro. И самият обем на газ може да бъде изчислен с помощта на няколко формули чрез избиране на подходящия. Когато избирате необходимата формула, условията на средата са от голямо значение, по-специално температурата и налягането.

Акт на avogadro.

Той казва, че със същото налягане и същата температура, в същите обеми на различни газове, ще се съдържа същия брой молекули. Броят на газовите молекули, съдържащ се в един мол, това е броят на avogadro. От този закон следва, че: 1 км (киломол) от идеалния газ, с който и да е, със същото налягане и температура (760 mm Hg и t \u003d 0 * c) винаги приемат един обем \u003d 22,4136 m3.

Как да се определи обемът на газ

• Формулата V \u003d N * VM може най-често да бъде намерена в задачите. Тук обемът на газа в литри - V, VM е моларен обем на газ (L / mol), който при нормални условия \u003d 22.4 l / mol, и N - количеството на веществото в мола. Когато в условия няма количество материя, но има маса на веществото, тогава ние правим това: n \u003d m / m. Тук m - g / mol (моларна маса на веществото) и масата на веществата в грама - m. В масата на Менделеев е написана под всеки елемент като атомна маса. Смесете всички маси и получаваме желаното.
• Така как да се изчисли обемът на газ. Ето задачата: в солна киселина за разтваряне на 10 g алуминий. Въпрос: Колко водород може да се откроява с n. в.? Реакционното уравнение прилича на това: 2AL + 6HC1 (q.) \u003d 2alcl3 + 3H2. В самото начало ние намираме алуминий (количество), който е влязъл в реакцията с формулата: n (al) \u003d m (al) / m (al). Масовият алуминий (моларен) вземат от Mendeleev m (al) \u003d 27g / mol от масата. Заместител: n (al) \u003d 10/27 \u003d 0.37 mol. Може да се види от химичното уравнение, се образуват 3 молци водород, когато се разтварят с 2 мола алуминий. Трябва да се изчисли и колко водород се отделя от 0,4 мот алуминий: N (Н2) \u003d 3 * 0.37 / 2 \u003d 0.56 mol. Ще заменим данните във формулата и ще намерим обема на този газ. V \u003d n * vm \u003d 0.56 * 22.4 \u003d 12,54L.