: Вычисление относительной молекулярной массы веществ, отношения масс атомов элементов в сложном веществе по его формуле.

Вычисления по формулам веществ

Тема: Вычисление относительной молекулярной массы веществ, отношения масс атомов элементов в сложном веществе по его формуле.

Цели: Знать понятия формула вещества, атомная единица массы, относительная атомная масса, относительная молекулярная масса вещества, закон постоянства состава вещества.

Уметь вычислять относительную молекулярную массу вещества, отношения масс атомов элементов в сложном веществе по его формуле.

План

1. Повторение основных понятий.

Что такое формула вещества?

Что такое атомная единица массы?

Что такое относительная атомная масса?

Вспомните формулировку закона постоянства состава вещества.

• Формула вещества – это условная запись состава вещества при помощи химических знаков и если необходимо индексов.

Н₂О – формула воды, из неё видно, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

• Абсолютная масса атома - масса атома, выраженная в граммах (или килограммах).

Масса атома кислорода равна 0,000000000000000000000026667 г (после запятой 22 нуля)

• Абсолютная масса молекулы - масса молекулы, выраженная в граммах (или килограммах).

Данные значения ничтожно малы ими пользоваться не удобно, поэтому были введены относительные величины, они показывают во сколько раз масса химического элемента больше 1/12 массы атома углерода с массовым числом 12 а.е.м. (это безразмерная величина, число)

• Атомная единица массы (а.е.м.) - одна двенадцатая часть массы атома изотопа углерода ¹²С (1 а.е.м. =1,66 *10^-24……)

• Относительная атомная масса - это отношение усредненной массы естественной смеси изотопов, атомов химического элемента к атомной единице массы (одной двенадцатой части массы атомов изотопа углерода ¹²С)

Значения относительных атомных масс приведены в ПСХЭ Д.И. Менделеева под знаком химического элемента, например: m(C =12)

Зная относительную атомную массу элементов входящих в состав вещества можно вычислить относительную молекулярную массу данного вещества.

• Относительная молекулярная масса - сумма всех относительных атомных масс входящих в молекулу атомов химических элементов.

Мr = Аr₁ * i₁+ Ar₂* i₂+ Аr₃ * i₃…

Где Мr – относительная молекулярная масса вещества

Аr₁ , Ar_2, Аr_{3 …} – относительные атомные массы элементов входящих в состав этого вещества

i₁, i₂, i₃… – индексы при химических знаках химических элементов.

Например: Вычислим относительную молекулярную массу гидроксида кальция Ca(OH)₂

Мr ( Ca(OH)₂ )= Аr (Ca) *1+ Ar(O)* 2+ Аr(H) *2

Аr (Ca) =40

Ar(O)=16

Аr(H)=1 = Мr (Ca(OH)₂)= 40*1 + 16*2 +1*2 = 74 или =

Мr (Ca(OH)₂ )= 40*1 + (16 +1)*2 = 74

Задание 1: Вычислите, относительны молекулярные массы следующих веществ: AL(OH)_3; Cu(OH)₂

Fe(OH)₂ ; Rb₂CO₃; NaCl; HNO₃

Французский ученый Ж. Пруст (1754-1826), работая в прекрасно оборудованной лаборатории в

Мадридском университете, исследовал количественный состав солей олова, меди, железа, никеля, сурьмы, кобольта, серебра и золота (1799-1806) и пришел к выводу: "Соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав. Природа, даже через

посредство людей, не производит соединения иначе, как с весами в руках, - по мере и весу. От одного полюса Земли к другому соединения имеют тождественный состав. Никакой разницы мы не видим между окисью железа южного полушария и северного; японская киноварь имеет тот же состав, как испанская киноварь; хлористое серебро совершенно тождественно, происходит ли оно из Перу или из Сибири; во всем мире имеется только один хлористый натрий, одна селитра,одна сернокальциевая соль, одна сернобариевая соль. Анализ подтверждает эти факты на каждом шагу".

Сейчас Закон постоянства состава формулируется так:

• "Каждое индивидуальное химическое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав и определенное химическое строение независимо от способа его получения".

Этот Закон утверждался Ж. Прустом в жесткой борьбе с соотечественником, признанным авторитетом того времени в химии - К. Бертолле (1748-1822). Научная дискуссия помогла химикам четко осознать различие между понятиями "соединение" и "смесь".

Смеси веществ действительно могут иметь переменный состав. Изучая соотношения между азотом и кислородом в различных окислах азота, английский ученый (физик и химик) Джон Дальтон (1766-1844) пришел к выводу, который и составил основное содержание Закона кратных отношений:

• "Если два химических элемента дают несколько соединений, то весовые доли одного и того же элемента в этих соединениях, приходящиеся на одну и ту же весовую долю второго элемента, относятся между собой как небольшие целые числа".

Пусть у нас имеются данные о процентном содержании азота и кислорода в трех оксидах: N₂O, NO и NO₂. Рассчитаем, сколько весовых частей кислорода приходится на одну весовую часть азота в этих соединениях: в N₂O это 16/28, в NO -16/14 или 32/28 и в NO₂ - 32/14 или 64/28. Между собой эти величины относятся как 1:2:4. Можно было бы таким же образом рассчитать весовые части азота, приходящиеся на одну весовую часть кислорода в этих окислах. Взяв их отношения, мы получим 4:2:1. Используя данные о процентном содержании углерода и кислорода в окислах CO и CO₂, легко получить, что отношения весовых частей кислорода, приходящиеся на одну весовую часть углерода в этих оксидах, равно 1:2. Самое простое и естественное объяснение этим фактам дала атомная теория. Так как важнейшие исходные данные - процентное содержание химических элементов в рассматриваемых соединениях - были получены на основе химического анализа, а выводы касались атомного строения химических соединений, то все это учение получило название химической атомистики.

Основные положения этой теории Д. Дальтон сформулировал так :

1) материя состоит из мельчайших первичных частиц или атомов;

2) атомы неделимы и не могут создаваться или разрушаться;

3) все атомы данного элемента одинаковы и имеют один и тот же неизменный вес;

4) атомы разных элементов обладают различным весом;

5) частица или соединение сформированы из определенного числа атомов химических элементов составляющих их;

6) вес сложной частицы представляет собой сумму весов составляющих ее атомов".

Д. Дальтон предложил первые химические формулы для некоторых простейших химических соединений. Не имея экспериментальных данных о числе атомов в молекуле, Д. Дальтон

был вынужден принять простейшие, как он считал, отношения, что в молекуле воды на один атом водорода приходится один атом кислорода, в аммиаке на один атом азота

приходится один атом водорода.

Д. Дальтон рассчитал относительные атомные веса для некоторых элементов, приняв атомный вес водорода за единицу.

Задание 2: Определите массовые отношения атомов в молекулах веществ:

Серная кислота, сульфид железа (II), оксид кальция, сульфат меди(II), оксид серы (IV) , оксид серы (VI).

Выполни тест, проверь усвоение материала, если тебя не удовлетворят результаты, ещё раз прочитай лекцию.

Успехов.

Тест:

Выберите правильный ответ .

Масса вещества формула которого равна:

1. CaCO₃ ;

1. 68 ;

2. 100;

3. 90;

4. 88

1. Mg(NO₃)₂;

1. 54

2. 148

3. 86

4. 564

1. CuSO₄;

1. 160

2. 112

3. 128

4. 88

1. Na₂CO₃;

1. 51

2. 74

3. 106

4. 92

1. AlCl₃;

1. 62

2. 48

3. 133,5

4. 205

1. Выберите правильный овет: Массовые отношения химических элементов в формулах веществ равны:

А)CuSO₄;

1. 64 : 32: 64

2. 2: 1 : 2

3. 16: 8: 16

4. 4: 2: 4 1.

Б)CaCO3

1. 10: 3: 12

2. 40: 12: 48

3. 40: 12: 16

4. 10: 3: 4

5