Неорганична химия. Химия Относителната атомна маса на сярата е

Избройте основните положения на атомно-молекулярното обучение.

1. Веществата се състоят от молекули. Молекулата е най-малката частица от вещество, която запазва своите химични свойства. Молекулите на различните вещества имат различна маса, размер, състав и химични свойства.

2. Молекулите са изградени от атоми. Атомът е най-малката частица от вещество, химичен елемент, която запазва своите химични свойства. Химическият елемент е отделен вид атом. Химичните свойства на даден елемент се определят от структурата на неговите атоми. Всички химични елементи се делят на метали и неметали.

3. Веществата, чиито молекули се състоят от атоми на един елемент, се наричат ​​прости (H 2 ; O 2). Веществата, чиито молекули се състоят от атоми на различни елементи, се наричат ​​комплексни (HCl). Алотропните промени са промени, при които различни прости вещества се образуват от един елемент. Алотропията е образуването на различни прости вещества от един елемент.

Причина за алотропия:

а) различен брой атоми (O 2 и O 3);

б) образуване на кристали от различни модификации (диамант и графит);

4. Молекулите и атомите са в непрекъснато движение. Скоростта на движение зависи от агрегатното състояние на веществото. Химичните реакции са химическата форма на движение на атоми и молекули.

В резултат на химични реакции молекулите на едни вещества се превръщат в молекули на други вещества. Важна характеристика на веществото е масата.

Въпрос No2

Какви са приликите и разликите в понятията „атомна маса“ и „относителна маса“?

1. Абсолютната атомна маса е масата на грам, изразена в грамове (g) или килограми (kg)

m a () =1,67*10 -24 g

Неудобно е да се използват такива числа, затова се използват относителни атомни маси.

2. Относителната атомна маса показва колко пъти масата на даден атом е по-голяма от 1/12 масата на въглероден атом.

1/12 от масата на въглероден атом се нарича единица за атомна маса (a.u.m.)

1 аму = m a (C)/12 =(1,99*10 -23)/12 g = 1,66*10 -24 g

a r () = m a (H)/1 a.u.m = (1,67*10 -27 / 1,66*10 -24) = 1

Относителната атомна маса, за разлика от абсолютната маса, няма мерна единица.

Въпрос No3

Възможно ли е да се свържат понятията "мол" и "константа на Авогадро"?

Един мол е количеството вещество, което съдържа 6,02 * 10 23 частици (молекули или атоми).

Стойността 6,02 * 10 23 mol-1 се нарича константа на Авогадро, която се обозначава с Na

n = N/Na, където

н – количество вещество;

N е броят на атомите или молекулите.

Въпрос No4

Сравнете броя на атомите, съдържащи се в хлора и азота с тегло по 10 г. В кой случай и колко пъти броят на атомите е по-голям?

Въпрос No5

Средната маса на серните атоми е 5,31 * 10-26 kg. Изчислете относителната атомна маса на елемента сяра. Масата на въглероден атом – 12 е равна на 1,993 * 10 -26 kg.

Въпрос No6

Проба от вещество с тегло 6,6 g съдържа 9,03 * 10 22 молекули. Определете молекулната маса на това вещество.

Въпрос No7

Дайте първоначалната и съвременна формулировка на периодичния закон. Каква е причината за тяхната разлика?

Първоначална формулировка: характерна за прости тела, а формите и свойствата на съединенията на елементите периодично зависят от големината на атомните маси на елементите.

Съвременна формулировка: свойствата на простите вещества, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, периодично зависят от големината на заряда на атомното ядро ​​(атомен номер).

В периодичната таблица не всички елементи са подредени в реда на увеличаване на атомната маса; има изключения, които той не може да обясни. Той предвиди, че причината е в сложността на структурата на атомите. Откриването и изследването на изотопите показа, че химичните свойства на всички изотопи на един елемент са еднакви, което означава, че химичните свойства на даден елемент зависят не от атомната маса, а от заряда на ядрото.

Въпрос No8

Представете си електронните конфигурации на алуминия и скандия. Обяснете защо са поставени в една и съща група на "Периодичната таблица?" Защо са поставени в различни подгрупи? Електронни аналози ли са?

aL и Se имат по три валентни електрона, така че те са в една и съща група.

aL се отнася за p-елементи, а Se се отнася за d-елементи, така че те са разположени в различни подгрупи и не са електронни аналози.

Въпроси No9

Сред посочените по-долу електронни конфигурации посочете невъзможните и обяснете причината за невъзможността за изпълнението им

1р 3; 3p 6; 3S 2; 2S 2; 2d 5; 5d 2; 2р 4; 3p 7

Въпрос No10

Символ на изотоп на елемент. Посочете името на елемента; брой неутрони и протони; броя на електроните в електронната обвивка на атома.

Този елемент с атомен номер 92 и относителна маса 238 е уран.

Броят на протоните е 92, а броят на неутроните се определя от разликата между относителната атомна маса и атомния номер, равна на 238 – 92 = 146. Номер eсе определя от поредния номер на елемента и е равен на 92.

Въпрос No11

Ядрото на атома на някакъв елемент съдържа 16 неутрона, а електронната обвивка съдържа 15 електрона. Назовете елемента, на който този атом е изотоп. Дайте символа на този химичен елемент и посочете ядрения заряд и масовото число.

Фосфорът (P) е елемент, съдържащ 15 електрона.

Масата на атома се определя от сумата от масите на протоните и неутроните.

Тъй като ядрото на атома съдържа 16 неутрона и 15 протона, неговото масово число е 31. И това може да се запише в следната форма:

ИЗПОЛЗВАНИ КНИГИ

Ахметов Н.С. Обща и неорганична химия.


Пилипенко. Наръчник по елементарна химия.


Хомченко И.Г. обща химия


1. Попълнете пропуските в изреченията.

Абсолютна атомна масапоказва масата на една дванадесет част 1/12 от масата на една молекула на въглеродния изотоп 12 6 C, измерена в следните единици: g, gk, mg, т.е.

Относителна атомна масапоказва колко пъти масата на дадено вещество на елемент е по-голяма от масата на водороден атом; няма мерна единица.

2. Използвайки нотацията, запишете стойността, закръглена 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 имената на химичните елементи: живак, фосфор, водород, сяра, въглерод, кислород, калий, азот. Запишете символите на елементите в празните клетки, така че да получите ред, в който 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 маси на веществата въз основа на техните формули:

а) M r (N 2) = 2*14=28
b) M r (CH4) = 12+4*1=16
в) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
г) M r (NH4Cl) = 12+41+35,5=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 в печелившата пътека.

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. Лимонената киселина се използва в готвенето и в домакинството (например за премахване на петна от ръжда от тъкани). Молекулата на това вещество се състои от 6 въглеродни атома, 8 водородни атома, 7 кислородни атома.

C6H8O7

Проверете правилното твърдение:

а) относителното молекулно тегло на това вещество е 185;
б) относителното молекулно тегло на това вещество е 29;
в) относителното молекулно тегло на това вещество е 192.

Относителна атомна маса (А р) - безразмерна величина, 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 атом 12° С.

Средна абсолютна атомна маса (м) равна на относителната атомна маса по amu.

Ar(Mg) = 24,312

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

Относително молекулно тегло (Г-н) - безразмерна величина, показваща колко пъти масата на една молекула на дадено вещество е по-голяма от 1/12 масата на въглероден атом 12° С.

M g = m g / (1/12 m a (12 C))

г-н - маса на молекула от дадено вещество;

m a (12 C) - маса на въглероден атом 12 С.

M g = S A g (e). Относителната молекулна маса на веществото е равна на сумата от относителните атомни маси на всички елементи, като се вземат предвид индексите.

Примери.

M g (B 2 O 3) = 2 A r (B) + 3 A r (O) = 2 11 + 3 16 = 70

M g (KAl(SO 4) 2) = 1 A r (K) + 1 A r (Al) + 1 2 A r (S) + 2 4 A r (O) =
= 1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258

Абсолютна молекулна маса 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). Определенн , измерено в молове. Един мол е количеството вещество, съдържащо толкова частици, колкото има атоми в 12 g въглерод.

Числото на Авогадро (N A ). Броят на частиците в 1 мол от всяко вещество е еднакъв и е равен на 6,02 10 23. (Константата на Авогадро има размерността - mol -1).

Пример.

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:

н ( s) = m(s)/M(s ) = 6,4 g / 32 g/mol = 0,2 mol

Нека определим броя на структурните единици (молекули) с помощта на константатаАвогадро Н А

N(s) = н (с)N A = 0,2 6,02 10 23 = 1,2 10 23

Моларна маса показва масата на 1 мол вещество (означеноМ).

M = m / н

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 първото количество има размерността g/mol, а второто е безразмерно.

M = N A m (1 молекула) = N A M g 1 amu = (N A 1 amu) M g = M g

Това означава, че ако масата на определена молекула е например 80 amu. ( SO 3 ), тогава масата на един мол молекули е равна на 80 г. Константата на Авогадро е коефициент на пропорционалност, който осигурява прехода от молекулни отношения към моларни. Всички твърдения относно молекулите остават валидни за молове (със замяна, ако е необходимо, на amu с g). Например уравнението на реакцията: 2 Na + Cl 2 2 NaCl , означава, че два натриеви атома реагират с една хлорна молекула или, което е същото, два мола натрий реагират с един мол хлор.

Навигация

• Количествени характеристики на веществото
• Решаване на комбинирани задачи по количествени характеристики на вещество
• Разрешаване на проблем. Законът за постоянството на състава на веществата. Изчисления, използващи понятията „моларна маса“ и „химическо количество“ на вещество
• Решаване на изчислителни задачи на базата на количествени характеристики на материята и стехиометрични закони
• Решаване на изчислителни задачи въз основа на законите за газовото състояние на материята

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сяра- шестнадесетият елемент от периодичната система. Обозначение - S от латинското "сяра". Намира се в трети период, група VIA. Отнася се за неметали. Ядреният заряд е 16.

Сярата се среща в природата както в свободно състояние (самородна сяра), така и в различни съединения. Серните съединения с различни метали са много разпространени. Много от тях са ценни руди (например оловен блясък PbS, цинкова смес ZnS, меден блясък Cu 2 S) и служат като източник на цветни метали.

Сред серните съединения сулфатите също са често срещани в природата, главно калций и магнезий.Накрая, серните съединения се намират в организмите на растенията и животните.

Атомна и молекулна маса на сярата

Относителна молекулна маса на веществото (Mr)е число, показващо колко пъти масата на дадена молекула е по-голяма от 1/12 масата на въглероден атом, и относителна атомна маса на даден елемент(A r) - колко пъти средната маса на атомите на химичен елемент е по-голяма от 1/12 масата на въглероден атом.

Стойностите на атомната и молекулната маса на сярата са еднакви; те са равни на 32,059.

Алотропия и алотропни модификации на сярата

Сярата съществува под формата на две алотропни модификации - орторомбична и моноклинна.

При нормално налягане сярата образува крехки жълти кристали, които се топят при 112,8 o C; плътността е 2,07 g/cm3. Той е неразтворим във вода, но напълно разтворим във въглероден дисулфид, бензен и някои други течности. Когато тези течности се изпарят, сярата се отделя от разтвора под формата на жълти кристали от орторомбична система, във формата на октаедри, в които обикновено някои от ъглите или ръбовете са отрязани (фиг. 1). Тази модификация на сярата се нарича ромбична.

Ориз. 1. Алотропни модификации на сярата.

Кристали с различна форма се получават, ако разтопената сяра се охлажда бавно и когато се втвърди частично, течността, която все още не е имала време да се втвърди, се източва. При тези условия стените на съда са покрити отвътре с дълги тъмно жълти игловидни кристали от моноклинната система. Тази модификация на сярата се нарича моноклинна. Има плътност 1,96 g/cm3, топи се при 119,3 o C и е стабилен само при температури над 96 o C.

Изотопи на сярата

Известно е, че в природата сярата се среща под формата на четири стабилни изотопа 32 S, 33 S, 34 S и 36 S. Техните масови числа са съответно 32, 33, 34 и 36. Ядрото на атома на серния изотоп 32 S съдържа шестнадесет протона и шестнадесет неутрона, а изотопите 33 S, 34 S и 36 S съдържат същия брой протони, съответно седемнадесет, осемнадесет и двадесет неутрона.

Съществуват изкуствени изотопи на сярата с масови числа от 26 до 49, сред които най-стабилен е 35 S с период на полуразпад 87 дни.

Серни йони

Външното енергийно ниво на серния атом има шест електрона, които са валентни електрони:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 .

В резултат на химично взаимодействие сярата може да загуби своите валентни електрони, т.е. бъде техен донор, и се превръщат в положително заредени йони или приемат електрони от друг атом, т.е. да бъде техен акцептор и да се превърне в отрицателно заредени йони:

S 0 -6e → S 6+ ;

S 0 -4e → S 4+ ;

S 0 -4e → S 2+ ;

S o +2e → S 2-.

Молекула и атом на сярата

Молекулата на сярата е едноатомна - S. Ето някои свойства, които характеризират атома и молекулата на сярата:

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение

Каква маса сяра ще е необходима за получаване на алуминиев сулфид Al 2 S 3 с тегло 30 g? При какви условия този сулфид може да се получи от прости вещества?

Решение

Нека напишем уравнението на реакцията за получаване на серен сулфид: 2Al + 3S = Al 2 S 3. Нека изчислим количеството вещество алуминиев сулфид (моларна маса - 150 g/mol): n(Al2S3) = m(Al2S3) / M(Al2S3); n(Al 2 S 3) = 30 / 150 = 0,2 mol. Според уравнението на реакцията n(Al 2 S 3) : n(S) = 1:3, това означава: n(S) = 3 × n(Al 2 S 3); n(S) = 3 × 0,2 = 0,6 mol. Тогава масата на сярата ще бъде равна (моларна маса - 32 g/mol): m(S) = n(S) × M(S); Химични явления. вещества Кои от признаците характеризират химичните явления: а) промяна на цвета; б) промяна в агрегатното състояние; в) промяна на формата; г) образуване на утайка? Възникват ли химични явления при следните процеси: а) топене на лед; б) водна дестилация; в) ръждясване на желязо; d) разделяне на сместа чрез филтруване; г) гниеща храна? Кои от изброените вещества са прости и кои сложни: а) въглероден диоксид; б) сол; в) мед; г) водород; д) алуминий; д) мрамор? Каква е разликата между тези групи вещества? Когато неизвестно сложно вещество гори в кислород, се образуват въглероден диоксид и вода. Какви химични елементи могат да присъстват в това сложно вещество? Кои са задължителни? Обяснете отговора си. Относителни атомни и молекулни маси. Постоянството на състава на материята Средната маса на серните атоми е 5,31 ∙ 10 -26 kg. Изчислете относителната атомна маса на елемента сяра, ако масата на въглеродния атом е 1,993 ∙ 10 -26 kg. Изчислете относителното молекулно тегло на следните сложни вещества: а) магнезиев хлорид MgCl 2 ; б) сярна киселина H 2 SO 4; в) калциев хидроксид Ca(OH) 2; г) алуминиев оксид Al 2 O 3; д) борна киселина H3BO3; д) меден (II) сулфат CuSO 4 . Магнезият и сярата се смесват в масово съотношение 3:4. Определете масата на магнезия, който ще реагира с 20 g сяра. 21 g желязо и 19 g сяра се смесват и сместа се нагрява. Като се има предвид, че желязото и сярата реагират в масово съотношение 7:4, определете кое от веществата ще остане нереагирало. Изчислете масата на веществото, което не е реагирало. Химични формули и изчисления с тях Изчислете в какво масово съотношение се свързват натрият и кислородът в съединението Na 2 O. Химичният състав включва калций (масова част 29,4%), сяра (23,5%) и кислород (47,1%). Определете формулата на това съединение. Изчислете масовите съотношения, в които се съдържат калций, въглерод и кислород в съединението CaCO 3. Медната руда съдържа минерала халкопирит CuFeS 2 и други примеси, чийто състав не включва мед. Масовата част на халкопирит в рудата е 5%. Изчислете масовата част на медта в тази руда. Валентност Определете валентността на елементите в следните съединения: а) NH 3 ; b) SO 3; в) CO 2; d) H2Se; д) P 2 O 3. Напишете формулите на кислородните съединения (оксиди) на следните елементи: а) берилий (II); б) силиций (IV); в) калий (I); г) арсен (V). Напишете формули за съединения на манган и кислород, в които манганът е дву-, три-, четири- и седемвалентен. Начертайте формулите на меден (I) хлорид и меден (II) хлорид, като вземете предвид, че хлорът в съединения с метали е едновалентен. Химични уравнения. Видове реакции Реакционната схема CuCl 2 + KOH → Cu(OH) 2 + KCl съответства на реакцията на обмен. Подредете коефициентите в тази диаграма. Попълнете реакционните схеми и съставете уравненията: а) Li + ... → Li 2 O; б) Al + O 2 → ...; в) Na + S → ... ; г) C + ... → CCl 4. Дайте два примера за всеки тип реакция: разлагане, комбиниране и заместване. Напишете уравненията за тези реакции. Напишете уравненията на реакцията между алуминия и следните вещества: а) хлор; б) кислород; в) сяра (двувалентна); г) йод (едновалентен). Количество вещество. Mol. Моларна маса Изчислете количеството магнезий в проба от този метал с тегло 6 g. Каква е масата на смес, състояща се от 10 мола водороден газ и 5 мола кислород? Изчислете количеството вещество, което се съдържа в 100 g от следните вещества: а) литиев флуорид LiF; б) силициев оксид (IV) SiO 2; в) бромоводород HBr; г) сярна киселина H 2 SO 4. Определете масата на проба от серен (IV) оксид, която съдържа същия брой молекули, колкото има атоми в 1,4 g парче желязо. Изчисления с помощта на химични уравнения При взаимодействието на водород и кислород се получават 450 g вода. Каква е масата на газовете, които са реагирали? Когато варовик (калциев карбонат) се калцинира с CaCO 3, се образуват калциев оксид и въглероден диоксид. Каква маса варовик трябва да се вземе, за да се получат 7 kg калциев оксид? При взаимодействието на 13,44 g желязо с хлора се образува един от железните хлориди с тегло 39 g. Определете валентността на желязото в получения хлорид и напишете формулата на съединението. Алуминий с тегло 10,8 g беше слят със сива маса 22,4 g. Изчислете количеството алуминиев сулфид Al 2 S 3, който се образува в резултат на реакцията. Не намерихте отговор на въпроса си? Вижте тук Генерал-майор Шахмурад Олимов - син и внук на бухарските емири Мистериозната смърт на народния комисар на военните и морския народен комисар на отбраната от Втората световна война Кой ръководи битката при Бородино