Физические величины, их обозначения и единицы измерения Величина Относительные атомная и молекулярная массы Число частиц Обозначение Ar, Mr Единицы измерения — Частиц (атомы, молекулы….) Количество вещества моль n Масса мг, г, кг m Молярная масса г/моль, кг/кмоль M Объём дм³, м³, см³, л, мл V Плотность г/мл, г/см³, г/дм³ ρ (ро) Массовая/объемная доля % или — ω(омега)/φ(фи) Некоторые постоянные, применяемые в химических расчётах Постоянная Авогадро NA 6,02⋅1023 моль1 , 6,02⋅1023 1/моль Молярный объём газов при н. у. VM 22,4 л/моль, дм³/моль Плотность воды при 40 С 1 г/см³, 1 г/мл, 1000 г/дм³ N n = 𝒎/𝑴 = 𝑽/𝑽𝑴 = 𝑵/𝑵𝑨 𝝎эл−та = 𝝎в−ва = 𝒏∗𝑨𝒓 𝑴𝒓 𝒎 в−ва * 100% 𝒎 р−ра/смеси 𝒎 практ. 𝝎вых. = 𝝋вых. = 𝒎 теор. 𝑽 практ. 𝑽 теор. * 100% * 100% * 100% Алгоритм решения задач Найдите количество вещества сульфида алюминия, образующееся из 5,4 г алюминия. Анализ задачи: что дано? что найти? как это сделать? 1.Найдите количество вещества сульфида алюминия, образующееся из 5,4 г алюминия . масса m 2.Найдите количество вещества сульфида n, моль алюминия, образующееся из 5,4 г алюминия. масса m 3.1. Решение ведём через количество вещества, поэтому массу, которая нам дана, переводим в моли по формуле n = m/M, где n- количество вещества, моль m – масса вещества, г М – молярная масса вещества, г/моль 3.2. Найти необходимо количество вещества, дополнительные формулы не нужны. 1.Записываем условие задачи: Дано: m(Al) = 5,4 г Найти: n(Al2S3) - ? моль Формулы: n = m/M 2. Решаем задачу Решение: Записываем уравнение Al + S → Al2S3 При необходимости уравниваем 2 Al + 3 S → Al2S3 Подчеркиваем одной чертой, что дано, двумя – что нужно найти. 2 Al + 3 S → Al2S3 Под формулами подчеркнутых веществ пишем количества вещества по уравнению, над веществом, которое нужно найти ставим х моль х моль 2 Al + 3 S → 1 Al2S3 2 моль 1 моль Чтобы составить пропорцию и найти х, необходимо для вещества в дано рассчитать количество вещества по формуле М(Al) = 27 г/моль (из таблицы Меделеева) 5,4 n(Al) = = 0,2 моль 27 Установите формулу вещества, которое состоит из углерода (w=25%) и алюминия (w=75%). Дано: w(С)=25% w(Аl)=75% Найти: AlхCу Решение: 1.Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов Al, С: Ar(Al)=27 , Ar(С)=12 , 2.Из условия задачи нам известно, что w(С)=25% и w(Аl)=75%, значит, соотношение количества атомов алюминия и углерода можно записать следующим образом 𝝎(𝑨𝒍) 𝝎(С) 𝟕𝟓 𝟐𝟓 х:y = : = : = 2,78 : 2,08 𝑨𝒓(𝑨𝒍) 𝑨𝒓(С) 𝟐𝟕 𝟏𝟐 Получившийся результат выражается десятичными числами, поэтому необходимо привести результат к целым. а)принимаем меньшее число условно за 1 и производим операцию деления, деления большего числа на меньшее и получаем: 2,78 2,08 : = 1,34:1 2,08 2,08 б) в результате деления снова получили десятичное число, следовательно, нужно искать получившийся результат последовательным делением меньшего числа на натуральные числа: 2,3,4,5 и т.д. до тех пор, пока полученная при делении величина не будет укладываться в большем числе целое количество раз. 2,08 : 2 = 1,04 2,78: 1,04 = 2,67 : 1 2,08 : 3 = 0,69 2,78 :0,69 = 4 : 3 Следовательно, индексы x и y в формуле вещества AlxCy равны 4 и 3, соответственно. Ответ: Al4C3 Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H3PO4, с точностью до сотых. Дано: Фосфорная кислота H3PO4 Найти: 𝜔%(H) 𝜔%(P) т 𝜔%(O) Решение: 1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав ортофосфорной кислоты Ar(H)=1, Ar(P)=31, Ar(O)=16 2.Записываем формулу расчета в общем виде Mr(H3PO4): Mr(H3PO4) = n1*Ar(H) +n2*Ar(P) + n3*Ar(O) 3.Подставляем значения относительных атомных масс элементов с учетом моль атомов в формулу расчета и вычисляем: Mr(H3PO4) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98 3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле: ω(элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества) для водорода: ω(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H3PO4) = 3·1·100% / 98 = 3,06% для фосфора: ω(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H3PO4) = 1·31·100% / 98 = 31,63% для кислорода: ω(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H3PO4) = 4·16·100% / 98 = 65,31% Проверка: Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% ω(H) + ω(P) + ω(O) = 100% Подставляем значения: 3,06% + 31,63% + 65,31% = 100% Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно. Ответ: ω(H) = 3,06% ω(P) = 31,63% ω(O) = 65,31% Найденное количество вещества записываем над формулой вещества 0,2 моль х моль 2 Al + 3 S → Al2S3 2 моль 1 моль Составляем пропорцию n(Al2S3) 0,2 2 = х 1 х= 0,2×1 2 = 0,1 моль - Ответ: n(Al2S3) = 0,1 моль Определите объем кислорода (н.у.), необходимый сжигания 21,7 г фосфора до оксида фосфора (V). для Анализ задачи: что дано? что найти? как это сделать? 1. Определите объем кислорода (н.у.), необходимый для сжигания 21,7 г фосфора до оксида фосфора (V). масса m 2. Определите объем кислорода (н.у.), V, л необходимый для сжигания 21,7 г фосфора до оксида фосфора масса m (V). 3.1. Решение ведём через количество вещества, поэтому массу, которая нам дана, переводим в моли по формуле n = m/M, где n- количество вещества, моль m – масса вещества, г М – молярная масса вещества, г/моль 3.2. Найти необходимо объем, для этого воспользуемся формулой 𝑽 = 𝒏 ∗ 𝑽𝑴 , где n – количество вещества, 𝑉𝑀 - молярный объем = 22,4 л/моль 1.Записываем условие задачи: Дано: m(Р) = 21,7 г Найти: V(О2) - ? л Формулы: n = m/M Чтобы составить пропорцию и найти х, необходимо для вещества в дано рассчитать количество вещества по формуле М(Р) = 31 г/моль (из таблицы Меделеева) n(Al) = 21,7 31 = 0,7 моль Найденное количество вещества записываем над формулой вещества 0,7 моль х моль 4 Р + 5О2 → 2 Р2О5 𝑉 = 𝑛 ∗ 𝑉𝑀 4 моль 𝑉𝑀 = 22,4 л/моль Составляем пропорцию 2. Решаем задачу Решение: Записываем уравнение, уравниваем 4 Р + 5О2 → 2 Р2О5 Подчеркиваем одной чертой, что дано, двумя – что нужно найти. 4 Р + 5О2 → 2 Р2О5 Под формулами подчеркнутых веществ пишем количества вещества по уравнению, над веществом, которое нужно найти ставим х моль х моль 4 Р + 5О2 → 2 Р2О5 4 моль 5 моль 5 моль 0,7 4 = х 5 х= 0,7×5 4 = 0,875 моль - n(О2) Необходимо найти объем О2, найденное количество подставим в формулу V(О2) = 0,875×22,4 = 19,6 л Ответ: V(О2) = 19,6 л 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4. 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4. 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 1. Рассчитайте число молекул и объём для 1,8 моль фтора F2 2. Найдите массу сернистого газа (SО2), если его объём составляет 11,2 литров. 3. Рассчитайте массу 9.331*1023 молекул серной кислоты H2SO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4. 4. Рассчитайте число молекул и массу брома Br2 объемом 1,12 л. 5. Найдите объем бурого газа (NО2), если его количества вещества составляет 1,75 моль.. 6. Рассчитайте массу 13.545*1023 молекул фосфорной кислоты H3РO4.
