Относителни атомни и молекулни маси. Атомно и молекулно тегло (атомно и молекулно тегло)
1. Попълнете пропуските в изреченията.
Абсолютна атомна масапоказва масата на една дванадесета част 1/12 от масата на една молекула на въглеродния изотоп 12 6 C се измерва в следните единици: g, gc, mg, t.
Относителна атомна масапоказва колко пъти масата на дадено вещество на елемент е по-голяма от масата на водороден атом; няма мерна единица.
2. Запишете с нотацията oku = закръглено до цяло число:
а) относителна атомна маса на кислорода - 16:
б) относителна атомна маса на натрий - 23;
в) относителна атомна маса на медта - 64 .
3. Дадени са имена на химични елементи: живак, фосфор, водород, сяра, въглерод, кислород, калий, азот. В празните клетки въведете символите на елементите така, че да се получи редица, в която относителната атомна маса нараства.
4. Подчертайте верните твърдения.
а) Масата на десет кислородни атома е равна на масата на два бромни атома;
б) Масата на пет въглеродни атома е по-голяма от масата на три серни атома;
в) Масата на седем кислородни атома е по-малка от масата на пет магнезиеви атома.
5. Попълнете диаграмата.
6. Изчислете относителните молекулни тегла на веществата според техните формули:
а) M r (N 2) \u003d 2 * 14 \u003d 28
b) M r (CH4) = 12+4*1=16
в) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
г) M r (NH 4 Cl) \u003d 12 + 41 + 35,5 \u003d 53,5
д) M r (H 3 PO 4) = 3*1+31+16*4=98
7. Пред вас е пирамида, чиито "градивни камъни" са формулите на химичните съединения. Намерете път от върха на пирамидата до нейната основа, така че сумата от относителните молекулни маси на съединенията да е минимална. Когато избирате всеки следващ "камък", трябва да вземете предвид, че можете да изберете само този, който е непосредствено до предишния.
В отговор запишете формулите на веществата на печелившия път.
Отговор: C 2 H 6 - H 2 CO 3 - SO 2 - Na 2 S
8. Лимонената киселина се съдържа не само в лимоните, но и в неузрелите ябълки, касис, череши и др. лимонена киселинаизползвани в кулинарията домакинство(например за премахване на петна от ръжда от плат). Молекулата на това вещество се състои от 6 въглеродни атома, 8 водородни атома, 7 кислородни атома.
C6H8O7
Отбележете правилното твърдение:
роднина молекулна масатова вещество е равно на 185;
б) относителното молекулно тегло на това вещество е 29;
в) относителното молекулно тегло на това вещество е 192.
Атомен молекулярна наука
Концепцията за атомите като най-малките неделими частици възниква през древна Гърция. Основите на съвременната атомна и молекулярна наука са формулирани за първи път от M.V. Ломоносов (1748 г.), но идеите му, изразени в частно писмо, са непознати за повечето учени. Следователно английският учен Дж. Далтън, който формулира (1803–1807) основните си постулати, се счита за основател на съвременната атомна и молекулярна теория.
1. Всеки елемент се състои от много малки частици – атоми.
2. Всички атоми на един елемент са еднакви.
3. Атомите на различните елементи имат различна маса и имат различни свойства.
4. Атомите на един елемент не се превръщат в атоми на други елементи в резултат на химични реакции.
5. Химичните съединения се образуват в резултат на комбинация от атоми на два или повече елемента.
6. В дадено съединение относителният брой на атомите на различните елементи винаги е постоянен.
Тези постулати бяха първо индиректно доказани чрез набор от стехиометрични закони. Стехиометрия -част от химията, която изучава състава на веществата и неговата промяна в хода на химичните превръщания. Тази дума произлиза от гръцки думи"стехион" - елемент и "метрон" - мярка. Законите на стехиометрията включват законите за запазване на масата, постоянството на състава, множествените съотношения, обемните съотношения, закона на Авогадро и закона за еквивалентите.
1.3. Стехиометрични закони
Разглеждат се законите на стехиометрията съставни части AMU. Въз основа на тези закони е въведена концепцията за химични формули, химични уравненияи валентност.
Установяването на стехиометрични закони позволи да се определи строго определена маса на атомите на химичните елементи. Масите на атомите са изключително малки. И така, масата на водороден атом е 1,67∙10 -27 kg, кислород - 26,60∙10 -27 kg, въглерод - 19,93∙10 -27 kg. Много е неудобно да се използват такива числа за различни изчисления. Следователно от 1961 г. 1/12 от масата на въглеродния изотоп 12 C - единица за атомна маса (a.m.u.).Преди това се наричаше въглеродна единица (c.u.), но сега това име не се препоръчва.
A.M.U маса е 1,66. 10 -27 кгили 1.66. 10–24
Относителна атомна маса на елемент (Ар) е отношението на абсолютната маса на атом към 1/12 от абсолютната маса на атом на въглеродния изотоп 12 C. С други думи, A rпоказва колко пъти масата на атом на даден елемент е по-тежка от 1/12 от масата на атом 12 C. Например стойността на A r кислород, закръглена до цяло число, е 16; това означава, че масата на един кислороден атом е 16 пъти по-голяма от 1/12 от масата на 12 С атом.
Относителните атомни маси на елементите (Ar) са дадени в Периодична системахимически елементи D.I. Менделеев.
Относително молекулно тегло (M r)вещество се нарича масата на неговата молекула, изразена в аму.Тя е равна на сумата атомни масина всички атоми, които изграждат молекулата на дадено вещество и се изчислява по формулата на веществото. Например, относителната молекулна маса на сярна киселина H 2 SO 4 се състои от атомните маси на два водородни атома (1∙2 = 2), атомната маса на един серен атом (32) и атомната маса на четири кислородни атома (4∙16 = 64). Равно е на 98.
Това означава, че масата на молекулата на сярната киселина е 98 пъти по-голяма от 1/12 от масата на 12 С атом.
Относителните атомни и молекулни маси са относителни величини и следователно са безразмерни.
Международната единица за атомна маса е равна на 1/12 от масата на изотопа 12C, основният изотоп на естествения въглерод.
1 amu = 1/12 m (12C) = 1,66057 10-24 g
Относителната атомна маса (Ar) е безразмерна величина, равна на отношението средно теглона елементен атом (като се вземе предвид процентното съдържание на изотопите в природата) до 1/12 от масата на 12C атом.
Средната абсолютна маса на атом (m) е равна на относителната атомна маса, умножена по amu.
(Mg) = 24,312 1,66057 10-24 = 4,037 10-23 g
Относителното молекулно тегло (Mr) е безразмерна стойност, показваща колко пъти масата на молекула на дадено вещество е по-голяма от 1/12 от масата на 12C въглероден атом.
Mg = mg / (1/12 ma(12C))
mr е масата на молекула от дадено вещество;
ma(12C) е масата на въглеродния атом 12C.
Mg = Σ Ag(e). Относителната молекулна маса на веществото е равна на сумата от относителните атомни маси на всички елементи, като се вземат предвид индексите.
Mg (B2O3) \u003d 2 Ar (B) + 3 Ar (O) \u003d 2 11 + 3 16 \u003d 70
Mg(KAl(SO4)2) = 1 Ar(K) + 1 Ar(Al) + 1 2 Ar(S) + 2 4 Ar(O) =
1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258
Абсолютната маса на една молекула е равна на относителната молекулна маса, умножена по amu. Броят на атомите и молекулите в обикновените проби от вещества е много голям, следователно, когато се характеризира количеството на веществото, се използва специална единица за измерване - молът.
Количество вещество, мол. Означава определен брой структурни елементи (молекули, атоми, йони). Означава се ν, измерено в mol. Един мол е количеството вещество, което съдържа толкова частици, колкото има атоми в 12 g въглерод. Числото на Avogadro diQuaregna (NA). Броят на частиците в 1 mol от всяко вещество е еднакъв и равен на 6,02 1023. (Константата на Авогадро има размерността - mol-1).
Колко молекули има в 6,4 g сяра? Молекулното тегло на сярата е 32 g / mol. Определяме количеството g / mol вещество в 6,4 g сяра:
ν(s) = m(s) / M(s) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol
Нека да дефинираме число структурни звена(молекули), използвайки константата на Авогадро NA
N(s) = ν(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023
Моларната маса показва масата на 1 мол вещество (означено с М).
Моларната маса на веществото е равна на отношението на масата на веществото към съответното количество от веществото.
Моларната маса на веществото е числено равна на относителната му молекулна маса, но първата стойност има размерността g / mol, а втората е безразмерна.
M = NA m(1 молекула) = NA Mg 1 a.m.u. = (NA 1 amu) Mg = Mg
Това означава, че ако масата на определена молекула е например 80 a.m.u. (SO3), тогава масата на един мол молекули е 80 г. Константата на Авогадро е фактор на пропорционалност, който осигурява прехода от молекулни към моларни съотношения. Всички твърдения относно молекулите остават валидни за молове (със замяната, ако е необходимо, на a.m.u с g) Например уравнението на реакцията: 2Na + Cl2 → 2NaCl означава, че два натриеви атома реагират с една хлорна молекула или че едно и също нещо , два мола натрий реагират с един мол хлор.
Стехиометрия. Законът за запазване на масата на веществата. Законът за постоянството на състава на веществата на молекулната структура. Законът на Авогадро и неговите последствия.
стехиометрия(от друг гръцкиστοιχειον "елемент" + μετρειν "мярка") - раздел химияотносно съотношенията на реагентите в химична реакция.
Позволява теоретично да изчислите необходимите обеми реактиви.
Закон за постоянството на съставае открит от френския учен Луи Жан Пруст през 1799 г. и е формулиран:
Всяко чисто вещество има постоянен качествен и количествен състав, независимо от местонахождението му в природата и начина на производство в промишлеността.
Например: H 2 O а) качествен състав– Н и О елементи
б) количествен състав - два водородни атома Н, един кислороден атом О.
Водата може да се получи:
1. 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O - реакцията на съединението.
2. Cu(OH) 2 t°C H 2 O + CuO - реакция на разлагане.
3. HCl + NaOH \u003d H 2 O + NaCl - реакция на неутрализация.
Значението на закона за постоянството на състава:
Въз основа на закона бяха разграничени понятията "химическо съединение" и "смес от вещества".
· Въз основа на закона могат да се правят различни практически изчисления.
Законът за запазване на масата на материятае открит от М.В. Ломоносов през 1748 г. и формулиран.
Атомно-молекулярна теория. Атом, молекула. Химичен елемент. Проста и сложна материя. Алотропия.
Химия- науката за веществата, моделите на техните трансформации (физични и химични свойства) и приложения. В момента са известни повече от 100 хиляди неорганични и повече от 4 милиона органични съединения.
Химични явления:някои вещества се трансформират в други, които се различават от първоначалния състав и свойства, докато съставът на ядрата на атомите не се променя.
Физически явления:се променя физическо състояниевещества (изпаряване, топене, електрическа проводимост, отделяне на топлина и светлина, ковкост и др.) или се образуват нови вещества с промяна в състава на ядрата на атомите.
1. Всички вещества са изградени от молекули. Молекула- най-малката частица от вещество, която има неговите химични свойства.
2. Молекулите са изградени от атоми. атом- най-малката частица от химичен елемент, която запазва всичко от него Химични свойства. Различните елементи съответстват на различни атоми.
3. Молекулите и атомите са в непрекъснато движение; между тях има сили на привличане и отблъскване.
Химичен елемент- това е вид атом, характеризиращ се с определени заряди на ядрата и структурата на електронните обвивки. В момента са известни 117 елемента: 89 от тях се срещат в природата (на Земята), останалите са получени изкуствено. Атомите съществуват в свободно състояние, в съединения с атоми на същите или други елементи, образувайки молекули. Способността на атомите да взаимодействат с други атоми и да се образуват химични съединенияопределя се от неговата структура. Атомите се състоят от положително заредено ядро и отрицателно заредени електрони, движещи се около него, образувайки електрически неутрална система, която се подчинява на законите, характерни за микросистемите.
Химична формула - това е условен запис на състава на веществото, използвайки химични знаци (предложен през 1814 г. от Й. Берцелиус) и индекси (индексът е числото вдясно под символа. Той показва броя на атомите в молекулата). Химическата формула показва кои атоми на кои елементи и в какво отношение са свързани помежду си в една молекула.
Алотропия- феноменът на образованието химичен елементняколко прости вещества, които се различават по структура и свойства.
Прости веществаМолекулите са изградени от атоми на един и същи елемент.
Сложни веществаМолекулите са изградени от атоми на различни химични елементи.
Международната единица за атомна маса е равна на 1/12 от масата на изотопа 12 C - основният изотоп на естествения въглерод: 1 amu \u003d 1/12 m (12 C) \u003d 1,66057 10 -24 g
Относителна атомна маса (ар)- безразмерна стойност, равна на съотношението на средната маса на атом на елемент (като се вземе предвид процентът на изотопите в природата) към 1/12 от масата на 12 C атом.
Средна абсолютна маса на атом (м)е равна на относителната атомна маса, умножена по a.m.u. (1 a.m.u. = 1,66 * 10 -24)
Относително молекулно тегло (Г-н)- безразмерна величина, показваща колко пъти масата на една молекула от дадено вещество е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом 12 C.
Mr = mr / (1/12 ma(12 C))
mr е масата на молекула от дадено вещество;
ma(12 C) - маса на въглероден атом 12 C.
Mr = S Ar(e). Относителната молекулна маса на веществото е равна на сумата от относителните атомни маси на всички елементи, като се вземат предвид индексите на формулата.
Абсолютната маса на една молекула е равна на относителната молекулна маса, умножена по amu. Броят на атомите и молекулите в обикновените проби от вещества е много голям, следователно, когато се характеризира количеството на веществото, се използва специална мерна единица - молец.
Количество вещество, мол.Означава определен брой структурни елементи (молекули, атоми, йони). Означава се n, измерено в молове. Един мол е количеството вещество, което съдържа толкова частици, колкото има атоми в 12 g въглерод.
Номерът на Авогадро ди Кварненя(NA). Броят на частиците в 1 мол от всяко вещество е еднакъв и равен на 6,02 10 23. (Константата на Авогадро има размерността - mol -1).
Моларната маса показва масата на 1 мол вещество (означено с M): M = m / n
Моларната маса на веществото е равна на отношението на масата на веществото към съответното количество от веществото.
Моларната маса на веществото е числено равна на относителната му молекулна маса, но първата стойност има размерността g/mol, а втората е безразмерна: M = N A m(1 молекула) = N A Mr 1 a.m.u. = (N A 1 amu) Mr = Mr
Еквивалентене реална или условна частица материя, която е еквивалентна на:
а) един йон Н + или ОН - в тази киселинно-алкална реакция;
б) един електрон в даден ОВР (редокс реакция);
в) една единица заряд в дадена обменни реакции,
г) броя на монодентатните лиганди, участващи в реакцията на комплексообразуване.