Відносна молекулярна маса найбільша в елементі. Атомні та молекулярні маси

§ 1 З чого складається маса речовини

Будь-яке тіло має багато. Візьмемо таке тіло, як, наприклад, мішок яблук. Це тіло має багато. Його маса складатиметься з маси кожного яблука в мішку. Мішок рису теж має свою масу, яка визначається шляхом складання маси всіх рисових зернят, хоча вони дуже маленькі та легкі.

Усі тіла складаються з речовин. Маса тіла складається з маси складових його речовин. Речовини, у свою чергу, складаються з частинок, молекул або атомів, отже частинки речовини теж мають масу.

§ 2 Атомна одиниця маси

Якщо висловити масу найлегшого атома водню в грамах, то отримаємо дуже складне для подальшої роботичисло

1,66 ∙10-24г.

Маса атома кисню приблизно в шістнадцять разів більша і становить 2,66 10-23г, маса атома вуглецю 1,99 10-23г. Маса атома позначається – ma.

Здійснювати розрахунки з такими числами незручно.

Для виміру атомних (і молекулярних) мас застосовують атомну одиницю маси (а.е.м.).

Атомна одиниця маси – це 1/12 маси атома вуглецю.

У такому випадку, маса атома водню дорівнюватиме 1 а.е.м., маса атома кисню - 16 а.е.м., а маса атома вуглецю - 12 а.е.м.

Хіміки довгий часне мали ні найменшого уявленняпро те, скільки важить один атом якогось елемента у звичних і зручних для нас одиницях виміру маси (грам, кілограм тощо).

Тому спочатку завдання визначення атомних мас було змінено.

Були зроблені спроби визначити, у скільки разів атоми одних елементів важчі за інші. Таким чином, вчені прагнули порівняти масу атома одного елемента із масою атома іншого елемента.

Вирішення цього завдання також було пов'язане з великими труднощами, і насамперед із вибором еталона, т. е. того хімічного елемента, щодо якого слід проводити порівняння атомних мас інших елементів.

§ 3 Відносна атомна маса

Вчені XIX століттявирішили цю проблему на підставі експериментальних даних щодо визначення складу речовин. Як зразок було взято найлегший атом - атом водню. Експериментально, було встановлено, що атом кисню в 16 разів важчий за атом водню, тобто його відносна маса(щодо маси атома водню) дорівнює 16.

Цю величину домовилися позначати літерами Ar (індекс «r» - від початкової літери англійського слова"relative"-відносний). Таким чином, запис значення відносних атомних мас хімічних елементів має виглядати так: відносна атомна маса водню дорівнює 1, відносна атомна маса кисню дорівнює 16, відносна атомна маса вуглецю дорівнює 12.

Відносна атомна маса показує, скільки разів маса атома одного хімічного елемента більше масиатома, що є еталоном, тому дана величинанемає розмірності.

Як мовилося раніше, спочатку значення атомних мас визначали стосовно маси атома водню. Пізніше зразком визначення атомних мас стала 1/12 частина маси атома вуглецю (атом вуглецю в 12 разів важче атома водню).

Відносна атомна маса елемента (Ar) – це відношення маси атома хімічного елемента до 1/12 маси атома вуглецю.

Значення атомних мас хімічних елементів наведено в Періодичною системоюхімічних елементів Д.І. Менделєєва. Погляньте на періодичну таблицюта розгляньте будь-яку її клітину, наприклад, під номером 8.

Під хімічним знаком та назвою у нижньому рядку вказується значення атомної маси хімічного елемента: відносна атомна маса кисню дорівнює 15,9994. Зверніть увагу: відносні атомні маси майже всіх хімічних елементів мають дробове значення. Причиною цього є існування ізотопів. Нагадаю, що ізотопами називають атоми одного і того ж хімічного елемента, які незначно відрізняються за масою.

У школі розрахунках зазвичай використовують значення відносних атомних мас, округлені до цілих чисел. Але у кількох випадках користуються дробовими величинаминаприклад, відносна атомна маса хлору дорівнює 35,5.

§ 4 Відносна молекулярна маса

Із мас атомів складається маса молекули.

Відносною молекулярною масою речовини називається число, що показує, у скільки разів маса молекули цієї речовини більша за 1/12 маси атома вуглецю.

Відносна молекулярна маса позначається - Mr

Відносну молекулярну масу речовин розраховують за хімічними формулами, що виражають склад речовин. Для знаходження відносної молекулярної маси треба підсумовувати значення відносних атомних мас елементів, що входять до складу молекули речовини, з урахуванням кількісного складу, тобто числа атомів кожного елемента (у хімічних формулах воно виражається за допомогою індексів). Наприклад, відносна молекулярна маса води, що має формулу H2O, дорівнює сумі двох значень відносної

атомної маси водню та одного значення відносної атомної маси кисню:

Відносна молекулярна маса сірчаної кислоти, що має формулу H2SO4, дорівнює сумі

двох значень відносної атомної маси водню, одного значення відносної атомної маси сірки та чотирьох значень відносної атомної маси кисню: .

Відносна молекулярна маса – величина безрозмірна. Її не слід плутати з істинною масою молекул, що виражається в атомних одиницяхмаси.

Список використаної литературы:

1. Н.Є. Кузнєцова. Хімія. 8 клас. Підручник для загальноосвітніх установ. - М. Вентана-Граф, 2012.

Використані зображення:

Міжнародна одиницяатомних мас дорівнює 1/12 маси ізотопу 12C - основного ізотопу природного вуглецю.

1 а.е.м = 1/12 m (12C) = 1,66057 10-24 г

Відносна атомна маса (Ar) - безрозмірна величина, рівна відношеннюсередньої маси атома елемента (з урахуванням процентного змістуізотопів у природі) до 1/12 маси атома 12C.

Середня абсолютна маса атома (m) дорівнює відносної атомної маси, помноженої на а.

(Mg) = 24,312 1,66057 10-24 = 4,037 10-23 г

Відносна молекулярна маса (Mr) - безрозмірна величина, що показує, скільки разів маса молекули даної речовинибільше 1/12 маси атома вуглецю 12C.

Mг = mг / (1/12 mа(12C))

mr – маса молекули даної речовини;

mа(12C) - маса атома вуглецю 12C.

Mг = ΣAг(е). Відносна молекулярна маса речовини дорівнює сумі відносних атомних мас всіх елементів з урахуванням індексів.

Mг(B2O3) = 2 Ar(B) + 3 Ar(O) = 2 11 + 3 16 = 70

Mг(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

Абсолютна маса молекули дорівнює відносній молекулярної маси, помноженої на а. Число атомів і молекул у звичайних зразках речовин дуже велике, тому при характеристиці кількості речовини використовують спеціальну одиницю виміру – моль.

Кількість речовини, моль. означає певна кількість структурних елементів(Молекул, атомів, іонів). Позначається ν, вимірюється моль. Моль - кількість речовини, що містить стільки ж частинок, скільки міститься атомів 12 г вуглецю. Число Авогадро диКварення (NA). Кількість частинок в 1 моль будь-якої речовини те саме і дорівнює 6,02 1023. (Постійна Авогадро має розмірність - моль-1).

Скільки молекул міститься у 6,4 г сірки? Молекулярна маса сірки дорівнює 32 г/моль. Визначаємо кількість г/моль речовини в 6,4 г сірки:

ν(s) = m(s) / M(s) = 6,4г / 32 г/моль = 0,2 моль

Визначимо число структурних одиниць(молекул), використовуючи постійну Авогадро NA

N(s) = ν(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023

Молярна маса показує масу 1 молячи речовини (позначається M).

Молярна маса речовини дорівнює відношенню маси речовини до відповідної кількості речовини.

Молярна маса речовини чисельно дорівнює його відносній молекулярній масі, проте перша величина має розмірність г/моль, а друга - безрозмірна.

M = NA m(1 молекула) = NA Mг 1 а. = (NA 1 а.е.м.) Mг = Mг

Це означає, що якщо маса деякої молекули дорівнює, наприклад, 80 а. (SO3), то маса одного моля молекул дорівнює 80 г. Постійна Авогадро є коефіцієнтом пропорційності, що забезпечує перехід від молекулярних співвідношень до молярних. Всі твердження щодо молекул залишаються справедливими для молей (при заміні, у разі необхідності, а.е.м. на г) Наприклад, рівняння реакції: 2Na + Cl2 → 2NaCl означає, що два атоми натрію реагують з однією молекулою хлору або, що те саме, два моль натрію реагують з одним молем хлору.

Стехіометрія. Закон збереження маси речовин. Закон сталості складу речовин молекулярної структури. Закон Авогадро та наслідки з нього.

Стехіометрія(від ін.-грец.στοιχειον «елемент» + μετρειν «вимірювати») - розділ хіміїпро співвідношення реагентів у хімічних реакціях.

Дозволяє теоретично обчислювати необхідні обсяги реагентів.

Закон сталості складубув відкритий французьким ученим Луї Жаном Прусто у 1799 році і формулюється:

Будь-яке чиста речовинамає постійний якісний та кількісний склад незалежно від місця знаходження його в природі та способу отримання в промисловості.

Наприклад: Н 2 Про а) якісний склад- Елементи Н і О

б) кількісний склад – два атоми водню Н, один атом кисню.

Воду можна отримати:

1. 2Н2 + О2 = 2Н2О – реакція з'єднання.

2. Cu(OH) 2 t°C Н 2 Про + CuO – реакція розкладання.

3. НCl + NaOH = Н 2 Про + NaCl – реакція нейтралізації.

Значення закону сталості складу:

· На підставі закону були розмежовані поняття «хімічна сполука» та «суміш речовин»

· На підставі закону можна проводити різні практичні розрахунки.

Закон збереження маси речовинибуло відкрито М.В. Ломоносовим у 1748 році і формулюється.

Атомно-молекулярна теорія. Атом молекули. Хімічний елемент. Просте та складна речовина. Алотропія.

Хімія- наука про речовини, закономірності їх перетворень (фізичні та хімічні властивості) та застосування. Нині відомо понад 100 тис. неорганічних та понад 4 млн. органічних сполук.

Хімічні явища: одні речовини перетворюються на інші, що відрізняються від вихідних складом та властивостями, при цьому склад ядер атомів не змінюється.

Фізичні явища:змінюється фізичний станречовин (пароутворення, плавлення, електропровідність, виділення тепла та світла, ковкість та ін.) або утворюються нові речовини із зміною складу ядер атомів.

1. Усі речовини складаються з молекул. Молекула- Найменша частка речовини, що володіє його хімічними властивостями.

2. Молекули складаються з атомів. атом- найменша частка хімічного елемента, що зберігає його Хімічні властивості. Різним елементамвідповідають різні атоми.

3. Молекули та атоми перебувають у безперервному русі; між ними існують сили тяжіння та відштовхування.

Хімічний елемент- це вид атомів, що характеризується певними зарядами ядер та будовою електронних оболонок. Нині відомо 117 елементів: 89 їх знайдено у природі (на Землі), інші отримані штучним шляхом. Атоми існують у вільному стані, у з'єднаннях з атомами того самого або інших елементів, утворюючи молекули. Здатність атомів вступати у взаємодію з іншими атомами та утворювати хімічні сполукивизначається його будовою. Атоми складаються з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що рухаються навколо нього, утворюючи електронейтральну систему, яка підпорядковується законам, характерним для мікросистем.

Хімічна формула - це умовний запис складу речовини за допомогою хімічних знаків (запропоновані в 1814 р. Й. Берцеліусом) та індексів (індекс - цифра, що стоїть праворуч внизу від символу. Позначає число атомів у молекулі). Хімічна формула показує, атоми яких елементів та у якому відношенні з'єднані між собою у молекулі.

Алотропія- явище освіти хімічним елементомкількох простих речовин, що відрізняються за будовою та властивостями.

Прості речовини- Молекули, складаються з атомів одного і того ж елемента.

Складні речовини- Молекули, складаються з атомів різних хімічних елементів.

Міжнародна одиниця атомних мас дорівнює 1/12 маси ізотопу 12 C - основного ізотопу природного вуглецю: 1 а.е.м = 1/12 m (12 C) = 1,66057 10 -24 г

Відносна атомна маса (Ar)- безрозмірна величина, що дорівнює відношенню середньої маси атома елемента (з урахуванням відсоткового вмісту ізотопів у природі) до 1/12 маси атома 12 C.

Середня абсолютна маса атома (m)дорівнює відносної атомної маси, помноженої на а. (1 а.е.м. = 1,66 * 10 -24)

Відносна молекулярна маса (Mr)- безрозмірна величина, що показує, у скільки разів маса молекули даної речовини більша за 1/12 маси атома вуглецю 12 C.

Mr = mr / (1/12 mа(12 C))

mr – маса молекули даної речовини;

mа(12 C) - маса атома вуглецю 12 C.

Mr = S Ar(е). Відносна молекулярна маса речовини дорівнює сумі відносних атомних мас всіх елементів з урахуванням формульних індексів.

Абсолютна маса молекули дорівнює відносної молекулярної маси, помноженої на а. Число атомів і молекул у звичайних зразках речовин дуже велике, тому при характеристиці кількості речовини використовують спеціальну одиницю виміру - Міль.

Кількість речовини, моль.Означає кілька структурних елементів (молекул, атомів, іонів). Позначається n, вимірюється моль. Моль - кількість речовини, що містить стільки ж частинок, скільки міститься атомів 12 г вуглецю.

Число Авогадро ді Кварення(N A). Кількість частинок в 1 моль будь-якої речовини те саме і дорівнює 6,02 10 23 . (Постійна Авогадро має розмірність – моль-1).

Молярна маса показує масу 1 молячи речовини (позначається M): M = m / n

Молярна маса речовини дорівнює відношенню маси речовини до відповідної кількості речовини.

Молярна маса речовини чисельно дорівнює його відносній молекулярній масі, проте перша величина має розмірність г/моль, а друга – безрозмірна: M = N A m(1 молекула) = N A Mr 1 а.е.м. = (N A 1 а.е.м.) Mr = Mr

Еквівалент- це реальна або умовна частка речовини, яка еквівалентна:
а) одному іону Н + або ОН - у цій кислотно-основній реакції;

б) одного електрона в даній ОВР (окислювально-відновної реакції);

в) одній одиниці заряду в даній реакції обміну,

г) кількості монодентатних лігандів, що беруть участь у реакції утворення комплексу.

Відносні маси атомів та молекул визначаються з використанням наведених у таблиці Д.І. Менделєєва величин атомних мас. При цьому при проведенні розрахунків для навчальних цілей значення атомних мас елементів зазвичай округляються до цілих чисел (за винятком хлору, атомна маса якого приймається рівною 35,5).

Приклад 1. Відносна атомна маса кальцію А r (Са) = 40; відносна атомна маса платини А r (Pt) = 195.

Відносна маса молекули розраховується як сума відносних атомних мас, що складають цю молекулу атомів з урахуванням кількості їх речовини.

Приклад 2. Відносна молярна масасірчаної кислоти:

М r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

Величини абсолютних мас атомів і молекул знаходяться розподілом маси 1 моль речовини на число Авогадро.

Приклад 3. Визначте масу одного атома кальцію.

Рішення.Атомна маса кальцію становить А r (Са) = 40 г/моль. Маса одного атома кальцію виявиться рівною:

m (Ca) = А r (Ca): N A = 40: 6,02 · 10 23 = 6,64· 10-23 р.

Приклад 4. Визначте масу однієї молекули сірчаної кислоти.

Рішення.Молярна маса сірчаної кислоти дорівнює М r (H 2 SO 4) = 98. Маса однієї молекули m(H 2 SO 4) дорівнює:

m(H 2 SO 4) = М r (H 2 SO 4): N A = 98:6,02 · 10 23 = 16,28· 10-23 р.

2.10.2. Розрахунок кількості речовини та обчислення числа атомних та молекулярних частинок за відомими значеннями маси та об'єму

Кількість речовини визначається шляхом розподілу його маси, вираженої в грамах, на його атомну (молярну) масу. Кількість речовини, що знаходиться в газоподібному стані при н.у., знаходиться розподілом його обсягу на об'єм 1 моль газу (22,4 л).

Приклад 5. Визначте кількість речовини натрію n(Na), що міститься у 57,5 ​​г металевого натрію.

Рішення.Відносна атомна маса натрію дорівнює r (Na) = 23. Кількість речовини знаходимо розподілом маси металевого натрію на його атомну масу:

n(Na)=57,5:23=2,5 моль.

Приклад 6 . Визначте кількість речовини азоту, якщо її обсяг за н.у. складає 5,6 л.

Рішення.Кількість речовини азоту n(N 2) знаходимо розподілом його обсягу на об'єм 1 моль газу (22,4 л):

n(N 2)=5,6:22,4=0,25 моль.

Число атомів і молекул у речовині визначається множенням кількості речовини атомів та молекул на число Авогадро.

Приклад 7. Визначте кількість молекул, що містяться в 1 кг води.

Рішення.Кількість речовини води знаходимо розподілом її маси (1000 г) на молярну масу (18 г/моль):

n(Н 2 О) = 1000: 18 = 55,5 моль.

Число молекул 1000 г води складе:

N(Н 2 Про) = 55,5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

Приклад 8. Визначте число атомів, що містяться в 1 л (н.у.) кисню.

Рішення.Кількість речовини кисню, об'єм якої за нормальних умов становить 1 л:

n(Про 2) = 1: 22,4 = 4,46 · 10 -2 моль.

Число молекул кисню в 1 л (н.у.) складе:

N(Про 2) = 4,46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

Слід зазначити, що 26,9 · 10 22 молекул утримуватиметься в 1 л будь-якого газу при н.у. Оскільки молекула кисню двоатомна, число атомів кисню на 1 л буде у 2 рази більше, тобто. 5,38 · 10 22 .

2.10.3. Розрахунок середньої молярної маси газової суміші та об'ємної частки
містяться в ній газів

Середня молярна маса газової суміші розраховується на основі молярних мас складових цю суміш газів та їх об'ємних часток.

Приклад 9. Вважаючи, що вміст (в об'ємних відсотках) азоту, кисню та аргону у повітрі відповідно становить 78, 21 та 1, розрахуйте середню молярну масу повітря.

Рішення.

М пов. = 0,78 · М r (N 2)+0,21 · М r (O 2)+0,01 · М r (Ar) = 0,78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

Або приблизно 29 г/моль.

приклад 10. Газова сумішмістить 12 л NH 3 , 5 л N 2 і 3 л Н 2 виміряних при н.у. Розрахувати об'ємні частки газів у цій суміші та її середню молярну масу.

Рішення.Загальний обсяг суміші газів дорівнює V=12+5+3=20 л. Об'ємні частки j газів виявляться рівними:

φ(NH 3)= 12:20=0,6; φ(N 2)=5:20=0,25; φ(H 2)=3:20=0,15.

Середня молярна маса розраховується на основі об'ємних часток складових цієї суміші газів та їх молекулярних мас:

М = 0,6 · М(NH 3)+0,25 · M(N 2)+0,15 · M(H 2) = 0,6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. Розрахунок масової частки хімічного елемента у хімічній сполукі

Масова часткахімічного елемента визначається як відношення маси атома даного елемента Х, що міститься в даній масі речовини до маси цієї речовини m. Масова частка – безрозмірна величина. Її виражають у частках від одиниці:

ω(X) = m(X)/m (0<ω< 1);

або у відсотках

ω(X)%= 100 m(X)/m (0%<ω<100%),

де ω(X) - масова частка хімічного елемента X; m(X) - маса хімічного елемента X; m – маса речовини.

Приклад 11. Розрахуйте масову частку марганцю в оксиді марганцю (VII).

Рішення.Молярні маси речовин дорівнюють: М(Mn) = 55 г/моль, М(О) = 16 г/моль, M(Mn 2 O 7)=2М(Mn)+7М(О)= 222 г/моль. Отже, маса Mn 2 O 7 кількістю речовини 1 моль становить:

m(Mn 2 O 7) = M(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1 = 222 р.

З формули Mn 2 O 7 випливає, що кількість речовини атомів марганцю вдвічі більша за кількість речовини оксиду марганцю (VII). Значить,

n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 моль,

m(Mn) = n(Mn) · M(Mn) = 2 · 55 = 110 р.

Таким чином, масова частка марганцю в оксиді марганцю(VII) дорівнює:

ω(X)=m(Mn): m(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0,495 або 49,5%.

2.10.5. Встановлення формули хімічної сполуки за його елементним складом

Найпростіша хімічна формула речовини визначається на підставі відомих величин масових часток елементів, що входять до складу цієї речовини.

Допустимо є зразок речовини Na ​​x P y O z масою m o р. Розглянемо як визначається його хімічна формула, якщо відомі кількості речовини атомів елементів, їх маси або масові частки у відомій масі речовини. Формула речовини визначається відношенням:

x: y: z = N(Na): N(P): N(O).

Це відношення не зміниться, якщо кожен його член поділити на число Авогадро:

x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/NA = ν(Na) : ν(P) : ν(O).

Таким чином, для знаходження формули речовини необхідно знати співвідношення між кількістю речовин атомів в одній і тій же масі речовини:

x: y: z = m(Na)/M r (Na): m(P)/M r(P): m(O)/M r(O).

Якщо розділити кожен член останнього рівняння масу зразка m o , то отримаємо вираз, що дозволяє визначити склад речовини:

x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O).

Приклад 12. Речовина містить 85,71 мас. % вуглецю та 14,29 мас. % водню. Молярна його маса дорівнює 28 г/моль. Визначте найпростішу та справжню хімічні формули цієї речовини.

Рішення.Співвідношення між кількістю атомів у молекулі С х Н у визначається розподілом масових часток кожного елемента на його атомну масу:

х: у = 85,71/12: 14,29/1 = 7,14: 14,29 = 1: 2.

Таким чином, найпростіша формула речовини - СН 2 . Найпростіша формула речовини який завжди збігається з його істинною формулою. У разі формула СН 2 відповідає валентності атома водню. Для знаходження істинної хімічної формули необхідно знати молярну масу цієї речовини. У цьому прикладі молярна маса речовини дорівнює 28 г/моль. Розділивши 28 на 14 (суму атомних мас, що відповідають формульній одиниці СН 2), отримуємо справжнє співвідношення між числом атомів у молекулі:

Отримуємо справжню формулу речовини: 2 Н 4 - етилен.

Замість молярної маси для газоподібних речовин і парів за умови завдання може бути вказана щільність по якомусь газу або по повітрю.

У цьому випадку щільність газу повітрям становить 0,9655. На підставі цієї величини може бути знайдена молярна маса газу:

М = М пов. · D пов. = 29 · 0,9655 = 28.

У цьому виразі М - молярна маса газу С х Н у, М пов - середня молярна маса повітря, D пов - щільність газу С х Н у по повітрю. Отримана величина молярної маси використовується визначення істинної формули речовини.

У разі завдання може вказуватися масова частка однієї з елементів. Вона перебуває відніманням з одиниці (100%) масових часток решти елементів.

Приклад 13. Органічна сполука містить 38,71 мас. % вуглецю, 51,61 мас. % кисню та 9,68 мас. % водню. Визначити справжню формулу цієї речовини, якщо густина його парів по кисню становить 1,9375.

Рішення.Розраховуємо співвідношення між кількістю атомів у молекулі С х Н y О z:

х: у: z = 38,71/12: 9,68/1: 51,61/16 = 3,226: 9,68: 3,226 = 1:3:1.

Молярна маса М речовини дорівнює:

М = М(O 2) · D(O 2) = 32 · 1,9375 = 62.

Найпростіша формула речовини СН 3 О. Сума атомних мас для цієї формульної одиниці становитиме 12+3+16=31. Ділимо 62 на 31 і отримуємо справжнє співвідношення між кількістю атомів у молекулі:

х: у: z = 2: 6: 2.

Таким чином, істинна формула речовини 2 Н 6 Про 2 . Ця формула відповідає складу двоатомного спирту - етиленгліколю: СН 2 (ОН)-СН 2 (ОН).

2.10.6. Визначення молярної маси речовини

Молярна маса речовини може бути визначена на основі величини щільності його парів газу з відомою величиною молярної маси.

Приклад 14 . Щільність парів деякої органічної сполуки кисню дорівнює 1,8125. Визначте молярну масу цієї сполуки.

Рішення.Молярна маса невідомої речовини М x дорівнює добутку відносної густини цієї речовини D на молярну масу речовини M, за яким визначено значення відносної густини:

М x = D · M = 1,8125 · 32 = 58,0.

Речовами із знайденим значенням молярної маси можуть бути ацетон, пропіоновий альдегід та аліловий спирт.

Молярна маса газу може бути розрахована з використанням величини його молярного обсягу при н.у.

Приклад 15. Маса 5,6 л газу за н.у. становить 5,046 р. Розрахуйте молярну масу цього газу.

Рішення.Молярний об'єм газу за н.у дорівнює 22,4 л. Отже, молярна маса газу, що шукається, дорівнює

М = 5,046 · 22,4/5,6 = 20,18.

Шуканий газ – неон Ne.

Рівняння Клапейрона-Менделєєва використовується для розрахунку молярної маси газу, обсяг якого заданий за умов, що відрізняються від нормальних.

Приклад 16. При температурі 40 про З та тиску 200 кПа маса 3,0 л газу становить 6,0 г. Визначте молярну масу цього газу.

Рішення.Підставляючи відомі величини в рівняння Клапейрона-Менделєєва отримуємо:

М = mRT/PV = 6,0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

Розглянутий газ - ацетилен С2Н2.

Приклад 17 При згорянні 5,6 л (н.у.) вуглеводню отримано 44,0 г Вуглекислий газта 22,5 г води. Відносна густина вуглеводню по кисню дорівнює 1,8125. Визначте дійсну хімічну формулу вуглеводню.

Рішення.Рівняння реакції згоряння вуглеводню можна наступним чином:

С х Н y + 0,5 (2x + 0,5 y) О 2 = х СО 2 + 0,5 у Н 2 О.

Кількість вуглеводню становить 5,6:22,4=0,25 моль. В результаті реакції утворюється 1 моль вуглекислого газу та 1,25 моль води, яка містить 2,5 моль атомів водню. При спалюванні вуглеводню кількістю речовини 1 моль виходить 4 моль вуглекислого газу та 5 моль води. Таким чином, 1 моль вуглеводню містить 4 моль атомів вуглецю та 10 моль атомів водню, тобто. хімічна формула вуглеводню С4Н10. Молярна маса цього вуглеводню дорівнює М = 4 · 12 +10 = 58. Його відносна щільність по кисню D=58:32=1,8125 відповідає величині, наведеної за умови завдання, що підтверджує правильність знайденої хімічної формули.