В В Приседський, В М Виноградов, О І Волкова - Курс загальної хімії у прикладах - страница 2

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67 

Більшість хімічних елементів мають по декілька ізотопів. Тому експериментально знайдена атомна маса хімічного елементу, яка дорівнює середньому значенню мас всіх його природних ізотопів з урахуванням їх поширеності.

Молекула - найменша частинка речовини, яка має його основні властивості і складається з атомів, сполучених між собою хімічними зв'язками. Число атомів в молекулі може складати від двох (Н2, NO та інші) до багатьох тисяч (вітаміни, білки та інші).

Якщо молекула складається з великої кількості структурних одиниць, що повторюються, її називають макромолекулою.

Відносна молекулярна маса Мг - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню маси молекули mm до а.о.м.:

 

M =                   m          

r   1/12 - та(C12)

Якщо відомий склад молекули, то величину Мг можна знайти як суму відносних атомних мас Аг елементів з урахуванням формульних індексів, тобто числа даних атомів в молекулі.

Умовна частинка (УЧ) - будь-який вид реальних частинок (атом, молекула, іон, радикал, електрон, мезон та інші) і умовні долі таких частинок (1/2 Ва , 1/3 Н3РО4 та інші). Умовні частинки доводиться вводити для збереження єдиного підходу при розгляді разом з реальними частинками таких умовних їх долей як еквівалент.

Проста речовина - речовина, що утворена атомами одного і того ж елементу. Тому просту речовину можна розглядати як форму існування хімічних елементів у вільному стані. Один хімічний елемент може існувати у вигляді декількох простих речовин, що відрізняються або складом молекул(кисень О2 і озон Оз), або типом кристалічної гратки твердої речовини (вуглець у вигляді графіту і у вигляді алмазу), або агрегатним станом.

Складна речовина (сполука) - речовина, що складається з декількох (принаймні з двох) елементів.

Моль - основна одиниця кількості речовини в хімії. Моль містить стільки умовних частинок (УЧ), скільки атомів міститься в 0,012 кг ізотопу Карбону С12, тобто 6,02 1023 (стала Авогадро N А) частинок. Приклад виразу кількості речовини n(x): n(HO) = 2,5 моль. Похідні одиниці: ммоль (мілімоль, 10-3 моль), мкмоль (мікромоль, 10-6 моль), кмоль (кіломоль, 103 моль) та інші.

Стала Авогадро NA - число частинок в одному молі речовини, тобто відношення числа частинок N в системі до кількості речовини п(х):

 

NA = —=6,02 ■ 1023 моль -1 n( x)

Молярна маса М(х) - маса одного моля речовини х. Величина М(х) дорівнює відношенню маси т речовини х до кількості речовини п(х): m

M(x) =-------- . Одиниці вимірювання М(х): г/моль або кг/моль (системна

n(x)

одиниця СІ, але уживається рідше, ніж г/моль). Чисельне значення молярної маси в г/моль дорівнює відносній молекулярній масі Mr (для одноатомної простої речовини - відносній атомній масі Аг). Наприклад: Ar(Na) = 23 а.о.м., а M(Na) = 23 г/моль; Mr(H2SO4) = 98 а.о.м., а M(H2SO4) = 98 г/моль.

Моль - зручна одиниця кількості речовини за наступними причинами: а) один моль завжди містить однакову кількість NA структурних елементів (реальних або умовних частинок) речовини; б) маса одного моля в грамах чисельно співпадає з відносною молекулярною (атомною) масою. У молях може бути виражено кількість речовини, що складається з будь-якого виду частинок: атомів, молекул, іонів, електронів, мезонів і так далі.

Молярний об'єм Vm - об'єм одного моля речовини. Величина Vm дорівнює відношенню об'єму речовини V до кількості речовини п(х) в цьому об'ємі:

 

V =

n(x)

Одиниці вимірювання: л/моль або м3/моль.

Масу атома ma(x) можна розрахувати як відношення молярної маси елементу (у г/моль або кг/моль відповідно) до сталої Авогадро:М (x) ma (x) = ——

N

Наприклад, маса атома Оксигену

ma(O) = МО) = 15,999г„моль" = 2,657-10-23 г. а NA     6,02 -1023 моль-1

Масу атома можна також знайти як добуток відносної атомної маси Аг на атомну одиницю маси:

ma (О) = Аг (О) - 6 02\ 023 = Аг (О) -1,661 -10-24 = 15,999 -1,661 -10-24 = 2,657 -10-23 (г) 6,02 -10

 

 

Масу молекули mm(x) можна знайти як відношення молярної маси речовини до сталої Авогадро або як добуток відносної молекулярної маси на атомну одиницю маси. Наприклад:

m(H2O) = М(H2O) = 18,016 г23- моль-1 = 2,992 -10-23 г = 2,992 -10-26 кг
2                 А        6,02 -1023 моль-1

або

m(H2O) = Mr (H2O) -1,661-10-27 = 18,016 1,661 10-27 = 2,992 10-26 кг.

В хімії часто використовують поняття, що характеризують кількість речовини, масу і об'єм даного компоненту за відношенням до тих же величин для інших компонентів або всієї системи в цілому.

Масова частка сод - відношення маси даного компоненту А, що міститься в системі, до загальної маси системи:

m( А) m

Вона виражається або в долях одиниці (0 £ соА £1), або у відсотках (0 £ соА £ 100%). В останньому випадку

m( А)

w А =—^-100,%.

m

Об'ємна частка фд - відношення об'єму даного компоненту А, що міститься в системі, до загального об'єму системи:

ф = ^(А) або jА = -100,%.Об'ємну частку виражають або в долях одиниці (0 £ фА £ 1), або у відсотках (0 £ фА £ 100%).

Молярна частка N(A) - відношення кількості речовини даного компоненту А (числа моль компоненту А) до загальної кількості речовини системи (загальному числу моль системи):

NA = n(A) або NA = n(A)-100,% n n

Визначення основних понять, що відносяться до еквіваленту і закону еквівалентів, наведені в розділі «Еквіваленти простих і складних речовин».

Основні закони хімії: закони збереження (маси, енергії, заряду), закони постійності складу, простих і кратних відношень, а також об'ємних відношень лежать в основі атомно-молекулярної теорії. Вони вивчаються у шкільному курсі хімії і тут не розглядаються. Зупинимося стисло на законах газового стану, які часто зустрічаються при вирішенні задач.

 

 

Закони газового стану

Фізичний стан газу визначається набором трьох параметрів: тиску Р, об'єму V і температури Т = 273 + t, де Т - абсолютна температура, К; t -температура за Цельсієм, °С). Для даної кількості газу тільки два з цих трьох параметрів є незалежними.

Нормальні умови стану газу характеризуються наступними значеннями параметрів стану: Р = 1,013-105 Па = 760 мм рт. ст = 1 атм.; Т = 273,15 К або 0°С.

Закон Бойля-Маріотта: При незмінній температурі для даної маси газу добуток тиску на об'єм є величина стала, PV = const. Для двох різних станів даної маси газу при Т = const

 

P1V1 = P2V2.

Закон Гей-Люссака: При незмінному тиску для даної маси газу частка від ділення об'єму на температуру є величина стала: V= const. Для двох різних станів даної маси газу при Р = const

 

 

P1 P2

Об'єднаний газовий закон є результатом об'єднання законів Бойля-Маріотта і Гей-Люссака:          = const

T

Останній вираз часто використовується для приведення стану газу до нормальних умов. Якщо позначимо параметри за нормальних умов V і То, а поточні значення параметрів Р, V і Т, то:

 

PoVo = PL

To т

 

Звідси можна знайти об'єм V<i за нормальних умов.

Ідеальні гази - гази, що строго підкоряються перерахованим газовим законам. Ця вимога виконується за відсутності взаємодії між частинками газу.

Рівняння стану ідеального газу. Для одного моля речовини стала величина (const) в об'єднаному газовому законі дорівнює універсальній газовій сталій R (R = 8,314 Дж/моль-К = 0,083 л-атм/моль-К), що дозволяє написати:m = R або PVm = RT

T

Звідси молярний об'єм газу за нормальних умов:

 

RT    0,083 л - атм - 273K
RTo                   моль - К                     ~~ ' л

у   —zlzo_ _____ миль і\_________ 99 д

Po                       1 атм моль

Оскільки у формулу не входить Мг, то знайдений молярний об'єм відноситься до будь-якого ідеального газу незалежно від його складу і молекулярної маси.

Рівняння Менделєєва-Клапейрона. Для довільного числа моль n рівняння стану ідеального газу приймає вигляд:

PV = nRT

 

Якщо мати на увазі, що n = —, отримаємо

M

m

PV = — RT.

M

За допомогою цього рівняння можна знаходити параметри стану або молекулярну (молярну) масу газу, не приводячи стан газу до нормальних умов.Парціальний тиск Рі - частина загального тиску газової суміші, яка припадає на частку даного газу. Він дорівнює тому тиску, який мав би даний газ, займаючи весь об'єм системи.

Закон парціального тиску Дальтону: загальний тиск газової суміші дорівнює сумі парціальних тисків окремих газів, які створюють суміш:

Рзаг = P1 + P2 + .. = ^ P. Парціальний тиск газу визначається його об'ємною

і

або молярною часткою в суміші, а саме:

PA =f a P = N(A) - P

 

Контрольне питання. Одиницями яких фізичних величин є: а) ньютон (Н); б) паскаль (Па); в) джоуль (Дж)? Дайте їх визначення.

Закон Авогадро: рівні об'єми газів при однаковій температурі і тиску

містять однакове число частинок. Дійсно, з рівняння Менделєєва-Клапейрона

PV                     .            N PV
виходить, що n =-------- . Маючи на увазі, що n = —, отримаємо: N = NA--------------------- .

RT N a RT Звідси видно, що якщо Т, Р і V не змінюються, то N = const.

Відносна густина одного газу за іншим ^Гі/Г2 - відношення мас рівних

об'ємів газів, узятих за однакових умов:

D     = ^

г1/г2

Згідно  закону Авогадро   — =                           (доведіть  це співвідношення

алгебрично). Звідси випливає, що Dri/r2 = MrL . Знаючи відносну густину і

M r 2

відносну молекулярну масу одного газу, можна обчислити молекулярну масу іншого газу:

 

Mr1 = Dri/r2 - Mr2.

 

 

 

2. КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

 

Основні поняття: оксид (основний, кислотний, амфотерний), основа, кислота (кисневмісна і безкиснева), амфотерний гідроксид, сіль (нормальнаабо середня, основна, кисла), обмінна реакція, реакція нейтралізації, іонне рівняння.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67 


Похожие статьи

В В Приседський, В М Виноградов, О І Волкова - Курс загальної хімії у прикладах