Što je apsolutna atomska masa u kemiji. Relativne atomske i molekularne mase

Od čega se sastoji molekula i pronađite njihove relativne atomske mase u periodnom sustavu kemijski elementi. Ako se jedan atom pojavi n puta, pomnožite ga masa za ovaj broj. Zatim zbrojite pronađene vrijednosti i dobijete molekularnu masa dano tvari, što je jednako njegovoj molarnoj masi u g/mol. Pronaći masa jedan dijeljenjem kutnjaka masa tvari M prema Avogadrovoj konstanti NA=6,022∙10^23 1/mol, m0=M/NA.

Primjer Nađi masa jedan molekule voda. Molekula vode (H2O) sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Relativna atomska masa vodika je 1, za dva atoma dobivamo broj 2, a atomska masa kisika je 16. Tada molekulska masa vode će biti jednako 2+16=18 g/mol. Odrediti masa jedan molekule: m0=18/(6,022^23)≈3∙10^(-23)

masa molekule može se izračunati ako je poznat broj molekula u određenoj tvari. Da biste to učinili, podijelite ukupni iznos masa tvari m brojem čestica N (m0=m/N). Na primjer, ako se zna da u 240 g tvari sadrži 6∙10^24 molekula, zatim masa jedne molekule bit će m0=240/(6∙10^24)=4∙10^(-23) g.

Odrediti masa jedan molekule tvari s dovoljnom točnošću, znajući broj i neutrone koji su uključeni u njegove jezgre atoma od kojih se sastoji. Masa elektronske ljuske i defekt mase u ovaj slučaj treba zanemariti. Uzmite masu i jednaku 1,67∙10^(-24) g. Na primjer, ako je poznato da se molekula sastoji od dva atoma kisika, kolika je njezina masa? Jezgra atoma kisika ima 8 protona i 8 neutrona. Ukupno nukleona 8+8=16. Tada je masa atoma 16∙1,67∙10^(-24)=2,672∙10^(-23) g. Budući da se molekula sastoji od dva atoma, njena masa je 2∙2,672∙10^(-23)= 5,344 ∙10^(-23)

Možete izračunati masu bilo koje molekule, znajući njezinu kemijsku formulu. Na primjer, izračunavamo relativnu mamolekulsku masu molekule alkohola.

Trebat će vam

periodni sustav elemenata

Uputa

Razmotrite kemijsku formulu molekule. Odredi atome kojih kemijskih elemenata ulazi u njegov sastav.

Formula alkohola je C2H5OH. Molekula alkohola sastoji se od 2 atoma, 6 atoma vodika i 1 atoma kisika.

Ako je masa molekule izražena u gramima, a ne u jedinicama atomske mase, zapamtite da je jedna jedinica atomske mase masa 1/12 atoma ugljika. Brojčano 1 a.m.u. \u003d 1,66 * 10 ^ -27 kg.

Tada je masa molekule alkohola 46*1,66*10^-27 kg = 7,636*10^-26 kg.

Bilješka

U Mendeljejevom periodnom sustavu kemijski elementi poredani su prema rastu atomske mase. Eksperimentalne metode za određivanje molekulske težine razvijene su uglavnom za otopine tvari i plinove. Postoji i metoda masene spektrometrije. Pojam molekularne težine od velike je praktične važnosti za polimere. Polimeri su tvari koje se sastoje od ponavljajućih skupina atoma, ali broj tih skupina nije isti, pa za polimere postoji pojam prosječne molekulske mase. Po prosjek Molekularna težina odnosi se na stupanj polimerizacije tvari.

Koristan savjet

Molekulska težina je važna veličina za fizičare i kemičare. Poznavajući molekularnu težinu tvari, možete odmah odrediti gustoću plina, saznati molarnost tvari u otopini, odrediti sastav i formulu tvari.

Izvori:

Molekulska masa
kako izračunati masu molekule

Molekulska težina je molekulska težina, koja se također može nazvati vrijednošću mase molekule. Molekularna težina izražava se u jedinicama atomske mase. Ako rastavimo vrijednost molekularne težine u dijelovima, ispada da je zbroj masa svih atoma koji čine molekulu njezina molekularna težina. masa. Ako govorimo o jedinicama mase, tada se uglavnom sva mjerenja vrše u gramima.

Uputa

Sama molekularna težina povezana je s pojmom molekule. Ali ne može se reći da se ovaj uvjet može primijeniti samo na one gdje je molekula, na primjer, vodik, nalazi se zasebno. Za slučajeve kada molekule nisu odvojene od ostatka, već unutar blizak odnos vrijede i svi gore navedeni uvjeti i definicije.

Za početak, za definiranje masa vodik, trebat će vam - bilo, u kojem je vodik sastavljen i iz kojeg se može lako izolirati. To može biti neka vrsta alkoholne otopine ili neka druga smjesa, čiji neki sastojci pod određenim uvjetima mijenjaju svoje stanje i lako oslobađaju otopinu od njegove prisutnosti. Pronađite otopinu iz koje zagrijavanjem možete ispariti potrebne ili nepotrebne tvari. Ovo je najviše jednostavan način. Sada odlučite hoćete li ispariti tvar koja vam ne treba ili će to biti vodik, molekularni masa koje planirate mjeriti. Ako nepotrebna tvar ispari, u redu je da nije otrovna. u slučaju isparavanja željene tvari potrebna vam je oprema kako bi se svo isparavanje sačuvalo u tikvici.

Nakon što ste odvojili sve nepotrebno od sastava, prijeđite na mjerenja. Za to će vam odgovarati Avogadrov broj. Uz njegovu pomoć možete izračunati relativni atomski i molekularni masa vodik. Pronađite sve mogućnosti koje trebate vodik koji su prisutni u bilo kojoj tablici, odredite gustoću dobivenog plina, jer će vam dobro doći za jednu od formula. Zatim zamijenite sve dobivene rezultate i, ako je potrebno, promijenite mjernu jedinicu na , kao što je već spomenuto.

Koncept molekularne težine najrelevantniji je kada se radi o polimerima. Za njih je važnije uvesti pojam prosječne molekulske mase, zbog heterogenosti molekula koje čine njihov sastav. Također, prema prosječnoj molekularnoj težini može se procijeniti koliki je stupanj polimerizacije određene tvari.

Slični Videi

Težina tvari nalazi se pomoću uređaja koji se zove vaga. Možete i izračunati masa tijelo, ako je poznato. iznos tvari i njegova molarna masa ili njegova gustoća i volumen. Količina čistog tvari Možete ga pronaći po masi ili broju molekula koje sadrži.

§6.

^ Apsolutna molekularna težina – masa molekule izraženo u jedinice mase: g, kg . Označava se s m M (X), gdje je X formula tvari. Na primjer, masa molekule kisika je

M M (O 2) \u003d 53,2 10 -24 g \u003d 53,2 10 -27 kg.

^ O

Relativna molekularna težina je omjer molekulske mase tvari za atomska masa izotop ugljik S maseni broj 12(
). Označava se s Mr(X), gdje je X formula tvari.

Relativna molekulska težina pokazuje koliko je puta masa molekule veća masa atoma ugljika. Na primjer, masa molekule vode m M (H 2 O) \u003d 28,95 10 -24 g.

Relativna molekularna težina molekule vode H 2 O jednaka je omjeru mase molekule H 2 O prema vrijednosti jedinice atomske mase:

Mr(H 2 O) = 18. Masa molekule vode je 18 puta veća od masa atoma ugljika.

Molekula se sastoji od atoma.

Relativna molekularna težina jednak je zbroju relativnih atomskih masa elemenata koji čine molekulu.

Na primjer, relativna molekularna masa vode jednaka je zbroju relativnih atomskih masa vodika i kisika:

Ključne riječi i pojmovi

^ Bilješka!

1) što jednaki što

Relativna molekularna težina jednako je zbroj relativnih atomskih masa elemenata koji čine molekulu.

ispitna pitanja

Što je apsolutna molekularna težina?
Što se naziva relativnom molekularnom težinom?
Što pokazuje relativna molekularna težina?
Kolika je relativna molekularna težina?

Izračunajte relativne molekulske mase tvari:

a) H2SO4;

D) Fe2(SO4)3;

E) Ca3(PO4)2;

I) Al(OH)3.

§ 7. Moljac. Molekulska masa

Tvar je obilježena masom (m), mjerenom u kg (g, mg), volumenom (V), mjerenom u m 3 (l, ml), i brojem čestica sadržanih u njoj. Kemičari koriste za izračune fizička količina- količina tvari.

^ Količina tvari - ovo je broj strukturnih čestica (molekule, atomi, ioni i drugo) dana tvar .

Označava se količina tvari (X) (υ - čitati "nu"), ili n (X) (n - čitati "en"), gdje je X formula čestice.

Jedinica za mjerenje količine tvari je mol.

^ Mol – količina tvari koja sadrži toliko čestica (atomi, molekule i druge čestice), koliko atoma ima u 12 g ugljika .

Izračunajmo koliko atoma ugljika sadrži ugljik težine 12 g. Da bismo to učinili, podijelimo masu od 12 g s masom jednog atoma ugljika, jednaku 19,93 10 -24 g.

12 g / mol: 19,93 10 -24 g \u003d 6,02 10 23 1 / mol.

Broj 6.02 10 23 madež -1 nazvao stalni Avogadro i označavaju N A . Avogadrova konstanta N A pokazuje broj strukturnih čestica u 1 molu tvari.

^ Krtica je količina tvari koja sadrži 6,02 10 23 strukturalni čestice (atomi, molekule, ioni ili drugi).

Slika 4

1 mol vode H 2 O sadrži 6,02 10 23 molekula vode;

1 mol molekula kisika O 2 sadrži 6,02 10 23 molekula kisika O 2 ;

1 mol SO 4 2- iona sadrži 6,02 10 23 SO 4 2- iona;

1 mol ugljikovih atoma C sadrži 6,02 10 23 ugljikovih atoma;

1 mol molekula CO 2 sadrži 6,02 10 23 molekula CO 2 (slika 5.)

Oko 2 CO2

O 2 O 2 CO 2 CO 2

Slika 5

Masa 1 mol, ili 6.02 10 23 molekule, nazvao molarna masa tvari , težina 6,02 10 23 atomi - molarna masa elementa, masa 6,02 10 23 ioni - molarna masa iona .

Molekulska masa - ovaj stav mase tvari m(X) njegovom količina υ(X).

Masa tvari m mjeri se u kilogramima (ili gramima), količina tvari υ se mjeri u molovima. Molarna masa tvari M izražava se u kilogramima po molu (kg/mol) ili gramima po molu (g/mol).

Molarna masa atoma brojčano je jednaka relativnoj atomskoj masi elementa, a molarna masa molekula brojčano je jednaka relativnoj molekulskoj masi tvari(Tablica 5).

Na primjer:

masa 1 mola ugljikovih atoma je 12 g/mol;

molarna masa NaOH je 40 g/mol;

masa 1 mola atoma željeza je 56 g/mol

Slika 6

Tablica 5 - Numerička vrijednost molarne mase nekih tvari

^ Količina tvari (υ(X), n(X)) može se izračunati ako je poznato težina tvari i molekulska masa .

Primjer1. Koliko se tvari nalazi u 54 g vode?

M
Riješenje:

M(H) = 1 g/mol, M(O) = 16 g/mol,

M (H 2 O) \u003d 1 2 + 16 \u003d 18 g / mol,

.
(H2O) \u003d 54 g

υ(H 2 O) \u003d?

Odgovor: 54 g vode sadrži 3 mola vode.

masa tvari se izračunavaju ako su poznate iznos i njegov molekulska masa.

Primjer 2. Odredite masu 5 mol KI

D
Riješenje:

1) M(K) = 39 g/mol, M(I) = 127 g/mol,

M(KI) = 39 + 127 = 166 g/mol;

2) m(KI) = υ(KI) M(KI) = 5 mol 166 g/mol = 830 g.
ano:

Odgovor: Masa 5 molova KI je 830 g.

^ Massu jedan atom ili jedan molekule tvari se mogu izračunati dijeljenjem molarna masa po Avogadrovom broju.

Primjer 3. Kolika je masa molekule klora Cl 2?

D
Riješenje:

M (Cl) = 35,5 g / mol, M (Cl 2) = 2 35,5 = 71 g / mol;

2) m M (Cl 2) =

N A \u003d 6,02 10 23 mol -1

m M (Cl 2) \u003d?

Odgovor: Masa molekule klora je 11,79 10 -23 g.

Broj (količina) strukturnih čestica N(X) ove tvari izračunava se formulom

Primjer 4. Koliko se molekula nalazi u 0,3 mola dušika?

D
Riješenje:

N A \u003d 6,02 10 23 mol -1,

N (N 2) \u003d υ (N 2) NA \u003d 0,3 mol 6,02 10 23 mol -1 = 1,8 10 23.
ano:

υ (N 2) \u003d 0,3 mol

Odgovor: 0,3 mola dušika sadrži 1,8 10 23 molekula.

Primjer 5. Koliko atoma dušika ima u 0,3 mola dušika?

D
Riješenje:

N(N) = υ(N) NA .

1 mol molekule N 2 sadrži 2 mola dušikovih atoma N, dakle

υ (N) \u003d 2υ (N 2) \u003d 2 0,3 mol = 0,6 mol.

N(N) \u003d 0,6 mol 6,02 10 23 mol -1 = 36,12 10 22.
ano:

υ (N 2) \u003d 0,3 mol

Odgovor: 0,3 mola dušika sadrži 36,12 10 22 atoma dušika.

Primjer 6. Kolika masa amonijaka NH 3 sadrži toliko molekula koliko ih ima u vodi H 2 O mase 54 g?

D
Riješenje:

1) M (H 2 O) \u003d 18 g / mol, M (NH 3) \u003d 17 g / mol;

2)
;

3) υ (NH3) = υ (H2O) = 3 mol;

4) m (NH 3) \u003d υ (NH 3) M (NH 3) \u003d 3 mol 17 g / mol \u003d 51 g.
ano:

m(H20) = 54 g

υ (NH 3) \u003d υ (H 2 O)

Odgovor: Amonijak mase 51 g sadrži onoliko molekula koliko ih ima u vodi mase 54 g.

Ključne riječi i pojmovi

Rusi	Engleski	francuski	arapski
mjeriti	mjeriti	mjeritelj	يقيس
I on	ion	ion	أيون
iznos	količina	količina	كمية
madež	madež	madež	مول
konstantno	konstantno	konstantno	ثابت؛دائم؛مستمر
podijeliti	podijeliti	djelitelj, razdjelnik	يقسم
kemijska formula	kemijska formula	formula chimique	قانون؛
broj	broj	nombre	رقم ؛عدد

^ Bilješka!

1) što sadrži što

madež sadrži 6.02 10 23 čestice.

2) koliko i

Jedan mol sadrži onoliko čestica koliko ima atoma u 12 g ugljika.

3) što izrazio što

Molarna masa tvari izrazio u gramima po molu (g/mol).

ispitna pitanja

Koja je količina tvari?
U kojim jedinicama se izražava količina tvari?
Što je madež?
Što pokazuje Avogadrova konstanta?
Što se naziva molarna masa? U kojim jedinicama se izražava molarna masa?
Kako se izračunava: a) molarna masa; b) količinu tvari;

c) masu tvari; d) masa molekule, atoma; e) broj atoma,

Molekule?

Zadaci za samostalan rad

1. Izračunajte molarne mase tvari: a) I 2, b) O 3, c) P 2 O 5, d) HCl,

E) Cl 2, f) H 3 PO 4, g) NH 4 NO 3, h) Mg (NO 3) 2.

2. Koliko tvari sadrži: a) sumporna kiselina H 2 SO 4

Težina 9,8 g; b) u KOH mase 11,2 g; c) u željezu mase 0,56 g?

3. Izračunajte masu: a) molekulskog vodika H 2 količinom

Supstance 2 mol; b) atomski kisik količinom tvari

3 mol; c) voda u količini tvari 0,3 mol.

4. Izračunajte masu molekula: a) O 3, b) O 2, c) H 2 SO 4.

5. Koliko molekula sadrži: a) amonijak NH 3 mase 3,4 g; b) c

Vodik H2 mase 4 g; c) u sumpornoj kiselini H 2 SO 4 mase 49 g?

6. Koliko atoma svih elemenata sadrži: a) amonijak NH 3

Težina 3,4 g; b) u vodiku H2 mase 4 g; c) u sumpornoj kiselini H2SO4

Teži 49 g?

7. Kolika masa klorovodika HCl sadrži onoliko molekula koliko

Ih u vodi težine 49 g?

8. Kolika masa vodika H 2 sadrži koliko ima atoma

Sere S težak 6,4 g?

§ 8. Kemijske formule. Maseni udio tvari.

Izračuni po kemijskim formulama

Sastav tvari izražava se pomoću kemijskih formula.

^ Kemijska formula - to je uvjetno pisanje sastava tvari pomoću kemijskih simbola i (Ako je potrebno) indeksi.

Čitamo: “five-ash-two-o”.

Označava: pet molekula vode.

indeks (pokazuje broj atoma određenog elementa u molekuli)

koeficijent (pokazuje broj molekula)

Kemijska formula pokazuje:

Kvalitativni sastav (od kojih se elemenata sastoji materija);
Kvantitativni sastav (koliko je atoma svakog elementa uključeno u molekulu);
Jedna molekula tvari .

Na primjer, formula H 2 SO 4 (pepeo-dva-es-o-četiri) pokazuje:

molekula sumporne kiseline sastoji se od atoma vodika, sumpora i kisika;
molekula sadrži dva atoma vodika, jedan atom sumpora i četiri atoma kisika;
jedna molekula sumporne kiseline;
H 2 SO 4 je složena tvar, jer se sastoji od atoma različitih kemijskih elemenata.

Formula O 3 (o-tri) pokazuje:

molekula ozona sastoji se od atoma kisika;
molekula sadrži tri atoma kisika;
jedna molekula ozona;
O 3 je jednostavna tvar, jer se sastoji od atoma jednog elementa.

Po kemijska formula limenka izračunati:

relativna molekularna težina tvari;
maseni udio svakog elementa u tvari (u dijelovima jedinice ili u postocima).

Maseni udio tvari- to je stav mase dano tvari u sustavu za masu cijelog sustava .

gdje je ω(X) (ω - pročitajte "omega") - maseni udio tvari X; m(X) je masa tvari X; m je masa cijelog sustava.

^ Maseni udio elementa - to je stav ukupna atomska masa elementa do relativna molekularna težina .

gdje je n broj atoma elementa; Ar je relativna atomska masa elementa;

Mr je relativna molekulska težina.

Maseni udio izražava se u dijelovima jedinice ili u postocima.

Primjer 1. Izračunajte relativnu molekulsku masu CaCO 3 kalcijevog karbonata. Odredite maseni udio svakog elementa u CaCO3.

D
Riješenje:

Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, Ar(C) = 12

Mr(CaCO 3) \u003d 40 + 12 + 3 16 \u003d 100

ano:

ω
ili 40%;
(Ca) = ?

ili 12%;

ili 48 posto.

Odgovor: Mr(CaCO 3) = 100; maseni udio kalcija 0,4; ugljik - 0,12;

Kisik - 0,48.

Ključne riječi i pojmovi

Rusi	Engleski	francuski	arapski
izračunati	izračunati	kalkulator	يحسب؛يعد
Udio	dio, dio	dio, zabava	جزء
kvalitativni	kvalitativni	kvalificirani	نوعي؛ذو علاقة بالنوع
kvantitativni	kvantitativni	kvantitativno	كمي؛مقداري
masa	masa	masa	كتلي
definicija	definicija	definicija	تعريف؛تحديد
postotak	postotak	pourcentage	نسبة مئوية
sustav	sustav	systeme	نظام
formula	formula	formula	قانون؛

^ Bilješka!

1) što izraziti (prikazati) Uz korištenje čega

Prikazan je sastav tvari pomoću kemijski

formule.

2) što pokazuje što

Kemijska formula pokazuje molekularni sastav.

3) što sadrži što

Molekula sadrži dva atoma vodika, jedan atom sumpora i

četiri atoma kisika.

4) dio što uključeno što

Dio molekule su uključeni tri atoma kisika.

5) zašto ( dativ) može + infinitiv + što

Prema kemijskoj formuli može se izračunati relativna

Molekularna težina.

ispitna pitanja

Što se zove kemijska formula?
Što pokazuje: a) kemijsku formulu; b) indeks;

c) koeficijent?

Što je maseni udio?

Zadaci za samostalan rad

1. Napišite formule:

Natrij - dva - o

Kalij - dva - es

Ash - en - o - tri

Pepeo - dva - es - o - četiri

Aluminij - dva - es - o - četiri - tri puta

Ferum - oh - pepeo - tri puta

Cink - o - pepeo - dvaput

Mangan - oko

2. Pročitajte i zapišite nazive formula:

P2O5

BaSO4

3. Napiši formule tvari koje sadrže: a) jedan atom

Sumpor i tri atoma kisika; b) dva atoma natrija i jedan atom sumpora;

C) dva atoma vodika, jedan atom sumpora i tri atoma kisika;

D) jedan atom olova, dva atoma dušika i šest atoma kisika;

D) jedan atom kalcija i dva atoma klora.

4. Odrediti kemijski simboli odnosno formule: a) dva atoma

Sumpor; b) tri atoma dušika; c) sedam molekula vode; d) jedan atom klora;

E) pet atoma bakra; e) tri molekule sumporne kiseline.

5. Izračunajte relativne molekulske mase tvari: a) H 3 AsO 4 ;

B) MgCl2; c) Fe2(SO4)3; d) Al203; e) Ca 3 (PO 4) 2. Odredite masu

Udio svakog elementa u tim tvarima.

atomska masa je zbroj masa svih protona, neutrona i elektrona koji čine atom ili molekulu. U usporedbi s protonima i neutronima, masa elektrona je vrlo mala, pa se ne uzima u obzir u proračunima. Iako je to s formalnog gledišta netočno, često jest ovaj pojam koristi se za označavanje prosječne atomske mase svih izotopa elementa. Zapravo, ovo je relativna atomska masa, koja se također naziva atomska težina element. Atomska težina je prosjek atomskih masa svih prirodnih izotopa nekog elementa. Kemičari moraju razlikovati ove dvije vrste atomske mase kada rade svoj posao - netočna vrijednost za atomsku masu može, na primjer, dovesti do netočnog rezultata za prinos produkta reakcije.

Koraci

Određivanje atomske mase prema periodnom sustavu elemenata

Naučite kako se piše atomska masa. Atomska masa, odnosno masa danog atoma ili molekule, može se izraziti u standardnim SI jedinicama - gramima, kilogramima i tako dalje. Međutim, zbog činjenice da su atomske mase izražene u ovim jedinicama izuzetno male, često se pišu u unificiranim jedinicama atomske mase ili skraćeno a.u.m. su jedinice atomske mase. Jedna jedinica atomske mase jednaka je 1/12 mase standardnog izotopa ugljika-12.

atomska jedinica masa karakterizira masu jedan mol danog elementa u gramima. Ova je vrijednost vrlo korisna u praktičnim izračunima, budući da se može koristiti za jednostavno preračunavanje mase određenog broja atoma ili molekula određene tvari u molove i obrnuto.

Pronađite atomsku masu u Mendeljejevom periodnom sustavu. Većina standardnih periodnih tablica sadrži atomske mase (atomske težine) svakog elementa. U pravilu se daju brojem na dnu ćelije s elementom, ispod slova koja označavaju kemijski element. To obično nije cijeli broj, već decimalni broj.

Zapamtite da periodni sustav pokazuje prosječne atomske mase elemenata. Kao što je ranije navedeno, relativne atomske mase dane za svaki element u periodnom sustavu su prosjeci masa svih izotopa atoma. Ova prosječna vrijednost je vrijedna za mnoge praktične svrhe: na primjer, koristi se za izračunavanje molarne mase molekula koje se sastoje od nekoliko atoma. Međutim, kada imate posla s pojedinačnim atomima, ova vrijednost obično nije dovoljna.
- Budući da je prosječna atomska masa prosjek nekoliko izotopa, vrijednost navedena u periodnom sustavu nije točan vrijednost atomske mase bilo kojeg pojedinačnog atoma.
- Atomske mase pojedinačnih atoma moraju se izračunati uzimajući u obzir točan broj protona i neutrona u jednom atomu.

Izračunavanje atomske mase pojedinog atoma

Odredite atomski broj određenog elementa ili njegovog izotopa. Atomski broj je broj protona u atomima elementa i nikada se ne mijenja. Na primjer, svi atomi vodika, i samo imaju jedan proton. Natrij ima atomski broj 11 jer ima jedanaest protona, dok kisik ima atomski broj osam jer ima osam protona. Atomski broj bilo kojeg elementa možete pronaći u periodnom sustavu Mendeljejeva - u gotovo svim njegovim standardnim verzijama taj je broj naveden iznad oznake slova kemijskog elementa. Atomski broj je uvijek pozitivan cijeli broj.
- Pretpostavimo da nas zanima atom ugljika. U atomima ugljika uvijek postoji šest protona, pa znamo da je njegov atomski broj 6. Osim toga, vidimo da je u periodnom sustavu, na vrhu ćelije s ugljikom (C) broj "6", što znači da atomski ugljikov broj je šest.
- Imajte na umu da atomski broj elementa nije jedinstveno povezan s njegovom relativnom atomskom masom u periodnom sustavu. Iako se, posebno za elemente na vrhu tablice, može činiti da je atomska masa elementa dvostruko veća od atomski broj, nikada se ne izračunava množenjem atomskog broja s dva.
Odredite broj neutrona u jezgri. Broj neutrona može biti različit za različite atome istog elementa. Kada dva atoma istog elementa s istim brojem protona imaju drugačiji iznos neutroni, oni su različiti izotopi ovog elementa. Za razliku od broja protona koji se nikada ne mijenja, broj neutrona u atomima pojedinog elementa može se često mijenjati, pa se prosječna atomska masa elementa piše kao decimalni razlomak između dva susjedna cijela broja.

Zbrojite broj protona i neutrona. Ovo će biti atomska masa ovog atoma. Zanemarite broj elektrona koji okružuju jezgru - njihova ukupna masa je izuzetno mala, tako da imaju malo ili nimalo utjecaja na vaše izračune.

Izračunavanje relativne atomske mase (atomske težine) elementa

Odredite koji se izotopi nalaze u uzorku. Kemičari često određuju omjer izotopa u određenom uzorku pomoću posebnog instrumenta koji se naziva spektrometar mase. Međutim, tijekom obuke, ti podaci će vam biti dostavljeni u uvjetima zadataka, kontrola i tako dalje u obliku vrijednosti preuzetih iz znanstvene literature.
- U našem slučaju, recimo da imamo posla s dva izotopa: ugljik-12 i ugljik-13.
Odredite relativnu zastupljenost svakog izotopa u uzorku. Za svaki element raznih izotopa naći se u različiti omjeri. Ti se omjeri gotovo uvijek izražavaju u postocima. Neki su izotopi vrlo česti, dok su drugi vrlo rijetki — ponekad toliko rijetki da ih je teško otkriti. Ove vrijednosti mogu se odrediti pomoću masene spektrometrije ili pronaći u referentnoj knjizi.
- Pretpostavimo da je koncentracija ugljika-12 99%, a ugljika-13 1%. Ostali izotopi ugljika stvarno postoje, ali u toliko malim količinama da se u ovom slučaju mogu zanemariti.
Pomnožite atomsku masu svakog izotopa s njegovom koncentracijom u uzorku. Pomnožite atomsku masu svakog izotopa s njegovom postotak(izraženo kao decimala). Za pretvaranje postotaka u decimal, samo ih podijelite sa 100. Zbroj dobivenih koncentracija uvijek bi trebao iznositi 1.
- Naš uzorak sadrži ugljik-12 i ugljik-13. Ako ugljik-12 čini 99% uzorka, a ugljik-13 1%, tada pomnožite 12 (atomska masa ugljika-12) s 0,99 i 13 (atomska masa ugljika-13) s 0,01.
- Priručnici daju postoci, na temelju poznatih količina svih izotopa elementa. Većina udžbenika kemije uključuje te podatke u tablicu na kraju knjige. Za uzorak koji se proučava, relativne koncentracije izotopa također se mogu odrediti pomoću masenog spektrometra.
Zbrojite rezultate. Zbrojite rezultate množenja koje ste dobili u prethodnom koraku. Kao rezultat ove operacije, pronaći ćete relativnu atomsku masu vašeg elementa - prosječnu vrijednost atomskih masa izotopa dotičnog elementa. Kada se element razmatra kao cjelina, a ne određeni izotop danog elementa, koristi se ta vrijednost.
- U našem primjeru, 12 x 0,99 = 11,88 za ugljik-12 i 13 x 0,01 = 0,13 za ugljik-13. Relativna atomska masa u našem slučaju je 11,88 + 0,13 = 12,01 .

Neki su izotopi manje stabilni od drugih: raspadaju se na atome elemenata s manje protona i neutrona u jezgri, oslobađajući čestice koje čine atomska jezgra. Takvi se izotopi nazivaju radioaktivnim.

Apsolutna masa molekule tvari B mogu se izračunati jednadžbom

Apsolutne mase atoma i molekula. Jedinica atomske mase. Relativna atomska masa. Relativna molekulska masa i njezino izračunavanje.

Zadatak 5. Odredite apsolutnu masu (gPsch) molekule vode.

Lako je zamijeniti apsolutne mase molekula relativnim molekulskim masama (vidi , 3, Poglavlje I). Molekularna težina prvog plina je

Izračunajte apsolutnu masu jedne molekule Br3, Oj, NH3, H2SO4, H2O, I2.

Na temelju molarne mase i Avogadrovog broja, mogu se izračunati apsolutne mase atoma i molekula pomoću sljedeće formule-

Odgovor Apsolutna masa molekule vode je ZX X 10-" g \u003d 3-10- kg.

Broj molekula u jednom molu tvari, koji se naziva Avogadrovim brojem, Nf, = 6,0240-Yu. Podijelimo li masu jednog mola bilo koje tvari s Avogadrovim brojem, dobivamo apsolutnu masu molekule u gramima. Na primjer, masa molekule je Hg 2,016 6,02-10 = 3,35-10 "g. Slično se izračunava apsolutna masa atoma. Molekule imaju promjer od približno jednog do desetaka angstrema (1 A = 10" cm ).

Ovisno o veličini i obliku jedinične ćelije, kao i moguće veličine a simetrije molekule odlučuju koliko molekula može stati u danu jediničnu ćeliju. Pri rješavanju ovog problema uvijek se vodi računa o pravilu da su molekule tijesno zbijene u kristalu, tj. da izbočine jedne molekule ulaze u udubine druge itd. (slika 16). Dakle, oblik elementarne stanice često omogućuje prosuđivanje o opći oblik molekule. Apsolutna masa molekule (iz koje je lako izračunati molekularnu masu) na temelju podataka difrakcije X-zraka određuje se kako slijedi

Poznavajući Avogadro broj, lako je pronaći apsolutnu masu čestice bilo koje tvari. Doista, masa u gramima molekule (atoma) tvari jednaka je molarnoj masi podijeljenoj s Avogadrovim brojem. Na primjer, apsolutna masa atoma vodika (molarna masa atoma vodika je 1,008 g / mol) je 1,67-10-g. To je otprilike toliko puta manje od mase male kuglice, koliko puta masa jedna osoba je manja od mase cijele kugle zemaljske..

Na taj način se mogu izračunati apsolutne mase molekula i atoma drugih elemenata. Budući da su te količine zanemarive i nezgodne za izračune, koriste se konceptom atomske (molekularne) težine, koja odgovara masi atoma (molekula), izraženoj u relativnim jedinicama. Po jedinici atomske mase (a.m.u.)

Broj molekula u 1 molu tvari, koji se naziva Avogadrova konstanta VA, iznosi 6,0220-10. Dijeljenjem mase 1 mola bilo koje tvari s Avogadrovom konstantom dobivamo apsolutnu masu molekule / ly u gramima. Na primjer, masa molekule H 2,016 6,02-10 3 \u003d 3,35-g. Slično se izračunava apsolutna masa atoma. Molekule imaju promjer od oko 0,1 do 1 nm.

Kako se izračunava apsolutna masa atoma i molekula Izračunajte apsolutne mase atoma bakra i molekule hidrogenfosfida.

Kinetička energija e dviju molekula s masama W] i W2 može se izraziti kroz njihovu zajedničku apsolutne brzine C i Cr u prostoru, te kroz komponente tih brzina

Izračunavanje apsolutnih masa i volumena atoma i molekula

Kvocijent dijeljenja apsolutne mase molekule spoja ili elementa s jednom dvanaestinom apsolutne mase atoma izotopa ugljika. Zbroj atomskih masa svih elemenata molekule.

Mase ostalih atoma, kao i molekula (apsolutna molekulska masa označena je s tm), pokazuju se jednako tako iznimno malima, npr. masa molekule vode je

Prema kemijskoj formuli plinovita tvar moguće je odrediti neke njegove kvantitativne karakteristike postotni sastav, molekularna težina, gustoća, relativna gustoća za bilo koji plin, apsolutna masa molekule.

Test pitanja. 1. Što je atom molekula atomska težina molekularna težina masa atoma masa molekule gram-atom gram-molekula 2. Koja je molekularna težina CO2 i apsolutna masa molekule COa, izražena u gramima bilo koji plin na normalnim uvjetima 5. Što je Avogadrov broj Što je jednako 6. Prema formuli acetilena CsHa

Na primjer, relativna molekularna težina vode od 18 (zaokruženo) znači da je molekula vode 18 puta teža od 12 dijelova apsolutne mase ugljikovog atoma.

Definirajte pojmove a) element, atom, molekula b) jednostavna i složena tvar c) relativne atomske i molekularne mase, apsolutne mase atoma i molekule. Što treba razumjeti pod uvjetnom česticom UCH

Još mnogo ranije, u drugoj polovici 19. stoljeća, prvi su se pokušaji približili pitanju apsolutne mase i veličine atoma i molekula. Iako je očito nemoguće izvagati jednu molekulu, teorija je otvorila još jedan put - bilo je potrebno nekako odrediti broj čestica u molu molekula ili atoma - tzv. Avogadro broj (La). Jednako je nemoguće izravno prebrojati molekule kao što ih je nemoguće izvagati, ali Avogadrov broj uključen je u mnoge jednadžbe raznih odjela fizike i može se izračunati iz tih jednadžbi. Očito, ako se rezultati takvih izračuna, izvedenih na nekoliko neovisnih načina, podudaraju, onda to može poslužiti kao dokaz točnosti pronađene vrijednosti.

Budući da su apsolutne mase atoma i molekula male, obično se koriste relativne mase.

Kinetička energija dviju molekula s masama i može se izraziti u smislu komponenti brzine ili u smislu samih apsolutnih brzina kako slijedi:

Kao što znate, toplina je mjera kinetičke energije čestica koje tvore određenu tvar. Utvrđeno je da pri temperaturi mnogo višoj od temperature apsolutna nula, prosječno kinetička energija molekula je proporcionalna apsolutna temperatura T. Za molekulu mase m i Prosječna brzina i

Primjer 8. Izračunajte apsolutnu masu molekule sumporne kiseline u gramima.

Svi spojevi koji se proučavaju dalje su podijeljeni u niz za obuku koji sadrži molekule s poznatim svojstvima i predvidljivu skupinu molekula. Analizirano polje učenja za proučavano svojstvo podijeljeno je u dvije alternativne skupine (aktivno - neaktivno). Izrađeni modeli predstavljaju jednadžbe logičkog oblika L = 7 (3), gdje je L aktivnost, (8) odlučujući skup značajki (CRF) - kompleks fragmenata strukturne formule i njihove različite kombinacije, takozvani substrukturalni deskriptori. Procjena učinka fragmenata i njihovih kombinacija na aktivnost provodi se na temelju koeficijenta sadržaja informacija, koji varira od minus 1 do plus 1. Što je veći apsolutna vrijednost sadržaj informacija, to je veća vjerojatnost utjecaja ove značajke na svojstva. Znak plus karakterizira pozitivan učinak, minus karakterizira negativan. P je algoritam kojim se prepoznaju svojstva proučavanih tvari. U procesu predviđanja koriste se dva algoritma - geometrijski (I) i glasački (II). Prvi od njih temelji se na određivanju udaljenosti u euklidskoj metrici između tvari koja se proučava i izračunatog hipotetskog standarda svojstva koje se proučava. Druga metoda uključuje analizu broja značajki (glasova) u strukturi spojeva, s pozitivnom i negativnom informativnošću. Postupci molekularnog dizajna dalje su opisani u odjeljku 5.

Relativna molekularna težina Mr je omjer apsolutne mase molekule prema Vi2 mase atoma izotopa ugljika. Imajte na umu da su relativne mase, po definiciji, bezdimenzijske veličine.

Becker mlaznica. Različite kinetičke metode za rješavanje problema razdvajanja izotopa mogu se podijeliti na metode koje koriste razliku u koeficijentima prijenosa za molekule različitih masa i metode koje koriste kretanje odvojene smjese u potencijalnom polju. Najkarakterističnija metoda druge klase je upravo metoda plinske centrifuge, koja, međutim, zahtijeva vrlo impresivan razvojni rad čak i za laboratorijsku demonstraciju svojih grandioznih mogućnosti, zbog apsolutne inženjerske nestandardnosti plinske centrifuge. Predložena, vjerojatno od Diraca, otprilike u isto vrijeme kad i metoda plinske centrifuge, metoda separacijske mlaznice (Beckerove mlaznice, prema voditelju prvog uspješnog eksperimentalnog rada)

Atome elemenata i molekule tvari karakterizira određena fizička (apsolutna) masa m, na primjer, masa atoma vodika H je 1,67-g, masa molekule P4 je 2,06-10 g, masa Molekula H,0 je 2,99-10 g, masa molekule H2804 1,63 K) d. Apsolutne mase atoma elemenata i molekula tvari su izuzetno male, pa je nezgodno koristiti takve vrijednosti. Stoga je uveden pojam relativne mase atoma i molekula.

Relativna molekularna težina kemijski spoj- atomski broj koji pokazuje koliko je puta apsolutna masa jedne molekule atomskog spoja veća od atomske jedinice mase.

Određivanje apsolutnih masa atoma (kao i masa molekula i njihovih fragmenata) masena spektroskopija.

Od velike je vrijednosti određivanje apsolutne mase sadržaja jedne elementarne ćelije kristalna struktura. Dimenzije jedinične ćelije mogu se izmjeriti, ako je potrebno, s vrlo visoka preciznost(greška je manja od 0,01%). Teže je mjeriti gustoće, ali ukupna pogreška mjerenja može biti do 0,1% mase jedinice ćelije (bez previše eksperimentalnog rada). Osim određivanja apsolutne mase stanice, podatak o mogućem sadržaju stanice može se dobiti iz kristalnih struktura na još jedan način. prostorna grupa simetrije, priroda i raznolikost ekvivalentnih prihvatljivih položaja čvorova i osnovni zahtjevi da intenzitet promatranih refleksija X-zraka mora odgovarati, unutar prihvatljivih granica, intenzitetu izračunatom za predloženu kristalnu strukturu, sve to daje određenu količinu informacija koje mora biti u skladu s nekom navodnom kemijskom formulom. Dakle, bez obzira na prisutnost drugih molekula, 46 molekula vode po jedinici treba biti uključeno u bilo koju formulu. struktura stanice hidrati tipa I. Ako su dimenzije jedinične ćelije

Avogadrov broj je broj molekula u gram-molekuli bilo koje tvari. Ova se vrijednost može odrediti razne metode, dok su dobiveni rezultati različiti putevi, podudaraju se unutar točnosti mjerenja. Trenutno se vrijednost Avogadrova broja uzima na 6,023-10. Avogadrov broj je univerzalna konstanta; ne ovisi o prirodi tvari i njezinoj agregatno stanje. Da biste izračunali apsolutnu masu atoma ili molekule, trebate podijeliti gram-atomsku ili gram-molekulsku masu s Avogadrovim brojem. Na primjer,

Jedan od najvažnija svojstva tvar je njezina molekularna težina. Budući da su apsolutne mase molekula vrlo male, u izračunima se koriste relativne mase. Molekularna težina tvari obično se shvaća kao smanjenje mase molekule određene tvari na 1/12 mase atoma ugljika. Sukladno tome, mase atoma kemijskih elemenata također se uspoređuju s 1/12 mase atoma ugljika. Tada je atomska masa ugljika 12, ostali elementi (zaokruženi) vodik - 1, kisik-16, dušik-14. Masa molekule kemijskog spoja određena je zbrajanjem atomskih masa elemenata koji čine molekulu. Na primjer, molekularna težina ugljični dioksid CO2 je 12 + 2-16 = 44 (1 atom ugljika mase 12 i 2 atoma kisika mase 16). Molekulska masa metana CH je 12 + 4-1 = 16. Molekulska masa nekih od najčešće korištenih zapaljivih plinova i produkata njihovog izgaranja data je u tablici. 1.1.

Naravno, stanja II i III nisu apsolutno stabilna, a kao rezultat toplinskog gibanja mogu se dogoditi fluktuacije oko tih položaja ili čak rotacije. S porastom temperature raste relativni broj molekula u masi tvari koje ne odgovaraju najstabilnijem stanju, ali ne mogu premašiti broj molekula u osnovnom stanju.

Dalton nije vidio kvalitativnu razliku između jednostavnih i složenih atoma, stoga nije prepoznao dva stupnja (atome i molekule) u strukturi materije. U tom je smislu Daltonov atomizam bio korak unatrag u usporedbi s Lomonosovljevim elementarno-korpuskularnim konceptom. Međutim, racionalno zrno Daltonove atomistike bila je njegova doktrina o masi atoma. Smatrajući posve ispravno da su apsolutne mase atoma iznimno male, Dalton je predložio određivanje relativnih atomskih masa. U ovom slučaju, masa atoma vodika, kao najlakšeg od svih atoma, uzeta je za jedinicu. Tako je Dalton prvi put definirao atomsku masu elementa kao omjer mase atoma danog elementa i mase atoma vodika. Sastavio je i prvu tablicu atomskih masa 14 elemenata. Daltonova doktrina atomskih masa odigrala je neprocjenjivu ulogu u transformaciji kemije u znanstvenu znanost i otkriće Periodični zakon. Zato

Potrebno je razlikovati pojmove apsolutne mase molekule i gram-molekule. Dakle, 10 grama molekula vode je 18 X 10 \u003d 180 g, odnosno otprilike čaša vode, a 10 molekula vode je zanemariva količina koja se ne može izvagati.

Što su molekularne. masa CO2 apsolutna masa molekule CO2, izražena u prostim brojevima

Na temelju provedenih pokusa utvrđen je jasan odnos između apsolutne mase difuziranih molekula aminokiselina i njihove molekulske težine.

Pogledajte stranice na kojima se pojam spominje Apsolutna masa molekule: Osnove opća kemija Svezak 2, izdanje 3 (1973.) -- [

Relativna atomska masa

Atome elemenata karakterizira određena (samo njima svojstvena) masa. Na primjer, masa H atoma je 1,67 . 10 −23 g, C atom − 1,995 . 10 −23 g, atom O − 2,66 . 10 −23

Nezgodno je koristiti tako male vrijednosti, pa je koncept od relativna atomska masa ALI r je omjer mase atoma danog elementa i jedinice atomske mase (1,6605 . 10 -24 g).

Molekula - najmanja čestica tvari koje čuvaju Kemijska svojstva ovu tvar. Sve su molekule građene od atoma i stoga su također električki neutralne.

Sastav molekule se prenosi molekularna formula , koji odražava i kvalitativni sastav tvari (simboli kemijskih elemenata uključenih u njegovu molekulu) i njen kvantitativni sastav (niži numerički indeksi koji odgovaraju broju atoma svakog elementa u molekuli).

Masa atoma i molekula

Za mjerenje mase atoma i molekula u fizici i kemiji prihvaćeno je jedan sustav mjerenja. Ove se količine mjere u relativnim jedinicama.

Jedinica atomske mase (a.m.u.) jednaka je 1/12 mase m atom ugljika 12 C ( m jedan atom 12 C jednak je 1,993×10 -26 kg).

Relativna atomska masa elementa (A r) je bezdimenzijska veličina jednaka omjeru srednje težine atoma elementa na 1/12 mase atoma 12 C. Pri izračunavanju relativne atomske mase uzima se u obzir izotopski sastav elementa. Količine A r utvrđeno prema tablici D.I. Mendeljejev

Apsolutna masa atoma (m) jednaka je relativnoj atomskoj masi pomnoženoj s 1 a.m.u. Na primjer, za atom vodika, apsolutna masa definirana je na sljedeći način:

m(H) = 1,008×1,661×10 -27 kg = 1,674×10 -27 kg

Relativna molekulska težina spoja (M r) je bezdimenzijska veličina jednaka omjeru mase m molekule tvari do 1/12 mase atoma 12 C:

Relativna molekularna težina jednaka je zbroju relativne mase atoma koji čine molekulu. Na primjer:

M r(C2H6) \u003d 2H A r(C) + 6H A r(H) = 2×12 + 6 = 30.

Apsolutna masa molekule jednaka je relativnoj molekulskoj masi puta 1 amu.

2. Što se naziva molarna masa ekvivalenta?

con ekvivalenti otkrio Richter 1791. Atomi elemenata međusobno djeluju u strogo određenim omjerima – ekvivalentima.

U SI, ekvivalent je 1/z dio (imaginarne) čestice X. X je atom, molekula, ion itd. Z- jednak je broju broj protona koje X čestica veže ili donira (ekvivalent neutralizacije) ili broj elektrona koje X čestica donira ili prihvaća (oksidacijsko-redukcijski ekvivalent) ili naboj X iona (ionski ekvivalent).

Molarna masa ekvivalenta, dimenzija g/mol, omjer je molarne mase čestice X prema broju Z.

Na primjer, molarna masa ekvivalenta elementa određena je omjerom molarne mase elementa i njegove valencije.

Zakon ekvivalenata: Mase reaktanata međusobno su povezane kao molarne mase njihovih ekvivalenata.

matematički izraz

gdje su m 1 i m 2 mase reaktanata,

Molarne mase njihovih ekvivalenata.

Ako reagirajući dio tvari nije karakteriziran masom, već volumenom V(x), tada se u izrazu zakona ekvivalenata njegova molarna masa ekvivalenta zamjenjuje molarnim volumenom ekvivalenta.

3. Koji su osnovni zakoni kemije?

Osnovni zakoni kemije. Zakon o održanju mase i energije formulirao je M. V. Lomonosov 1748. godine. Masa tvari uključenih u kemijske reakcije ne mijenja. Godine 1905. Einstein je vjerovao da odnos između energije i mase

E \u003d m × c 2, c = 3 × 10 8 m / s

Masa i energija su svojstva materije. Masa je mjera energije. Energija je mjera gibanja, pa oni nisu ekvivalentni i ne prelaze jedno u drugo, međutim, kad god se energija tijela promijeni E, mijenja se njegova masa m. U nuklearnoj kemiji događaju se zamjetne promjene mase.

S gledišta atomsko-molekularne teorije, atomi koji imaju stalna masa ne nestaju i ne nastaju ni iz čega, to dovodi do očuvanja mase tvari. Zakon je eksperimentalno dokazan. Na temelju ovog zakona, kemijske jednadžbe. Kvantitativni proračuni pomoću jednadžbi reakcija nazivaju se stehiometrijski proračuni. Osnova svih kvantitativnih proračuna je zakon održanja mase, pa je stoga moguće planirati i kontrolirati proizvodnju.

4. Koje su glavne klase anorganski spojevi postojati? Dajte definiciju, navedite primjere.

Jednostavne tvari. Molekule se sastoje od atoma iste vrste (atoma istog elementa). U kemijskim reakcijama ne mogu se razgraditi u druge tvari.

Složene tvari (ili kemijski spojevi). Molekule se sastoje od atoma drugačija vrsta(atomi raznih kemijskih elemenata). U kemijskim reakcijama razgrađuju se u nekoliko drugih tvari.

Između metala i nemetala nema oštre granice jer postoje jednostavne tvari koje pokazuju dvostruka svojstva.

5. Koje su glavne vrste kemijskih reakcija?

postoji veliko mnoštvo razne kemijske reakcije i nekoliko načina njihove klasifikacije. Najčešće se kemijske reakcije klasificiraju prema broju i sastavu reaktanata i produkata reakcije. Prema ovoj klasifikaciji razlikuju se četiri vrste kemijskih reakcija - to su reakcije kombinacije, razgradnje, supstitucije, izmjene.

Reakcija veze je reakcija u kojoj su reaktanti dvije ili više jednostavnih ili složenih tvari, a produkt je jedna složena tvar. Primjeri reakcija spojeva:

Stvaranje oksida iz jednostavne tvari- C + O 2 \u003d CO 2, 2Mg + O 2 \u003d 2MgO

Interakcija metala s nemetalom i dobivanje soli - 2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3

Interakcija oksida s vodom - CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

reakcija razgradnje Reakcija u kojoj je reaktant jedna složena tvar, a produkt su dvije ili više jednostavnih ili složenih tvari. Najčešće se reakcije razgradnje odvijaju zagrijavanjem. Primjeri reakcija razgradnje:

Raspad krede pri zagrijavanju: CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

Razgradnja vode pod djelovanjem električna struja: 2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2

Razgradnja živinog oksida zagrijavanjem - 2HgO = 2Hg + O 2

reakcija supstitucije- ovo je reakcija čiji su reaktanti jednostavne i složene tvari, a proizvodi su također jednostavne i složene tvari, ali su atomi jednog od elemenata u složenoj tvari zamijenjeni atomima jednostavnog reagensa. Primjeri:

Supstitucija vodika u kiselinama - Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Istiskivanje metala iz soli - Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu

Stvaranje lužine - 2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2

Reakcija razmjene- ovo je reakcija čiji su reaktanti i produkti dvije složene tvari, tijekom reakcije reaktanti izmjenjuju svoje sastavni dijelovi, što rezultira drugim složene tvari. Primjeri:

Interakcija soli s kiselinom: FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S

Interakcija dviju soli: 2K 3 PO 4 + 3MgSO 4 = Mg 3 (PO 4) 2 + 3K 2 SO 4

Postoje kemijske reakcije koje se ne mogu pripisati niti jednoj od navedenih vrsta.

6. Tko je, kada i kojim pokusima otkrio jezgru atoma i izradio nuklearni model atoma?

Nuklearni model atoma. Jedan od prvih modela strukture atoma predložio je engleski fizičar E. Rutherford. U pokusima raspršenja a-čestica pokazalo se da je gotovo cjelokupna masa atoma koncentrirana u vrlo malom volumenu – pozitivno nabijenoj jezgri. Prema Rutherfordovom modelu elektroni se kontinuirano gibaju oko jezgre na relativno velikoj udaljenosti, a njihov je broj toliki da je atom kao cjelina električki neutralan. Kasnije su drugi znanstvenici potvrdili prisutnost teške jezgre okružene elektronima u atomu. Prvi pokušaj stvaranja modela atoma na temelju prikupljenih eksperimentalnih podataka (1903.) pripada J. Thomsonu. Vjerovao je da je atom električki neutralan sustav sferni oblik s polumjerom od približno 10-10 m. pozitivan naboj Atom je ravnomjerno raspoređen po cijelom volumenu lopte, a unutar nje su negativno nabijeni elektroni (sl. 6.1.1). Kako bi objasnio linijske spektre emisije atoma, Thomson je pokušao odrediti položaj elektrona u atomu i izračunati frekvencije njihovih oscilacija oko ravnotežnih položaja. Međutim, ti pokušaji nisu bili uspješni. Nekoliko godina kasnije, u pokusima velikih engleska fizika E. Rutherford je dokazao da je Thomsonov model netočan.

7. Što je novo uveo N. Bohr u pojam atoma? Dati Sažetak Bohrovi postulati primijenjeni na atom vodika.

Bohrova teorija za atom vodika

Slijedeći Bohrovu teoriju za atom vodika, Sommerfeld je predložio takvo pravilo kvantizacije da, kada se primijeni na atom vodika, Bohrov model ne proturječi valna priroda elektron koji je postulirao de Broglie. Izvedite izraz za energetske razine vodikovog atoma koristeći Sommerfeldovo pravilo prema kojem su dopuštene elektronske orbitale kružnice duljine koja je višekratnik valne duljine elektrona.

Budući da kvantni brojevi I, m ne doprinose ništa energiji elektronskog stanja, tada su sva moguća stanja u datoj radijalnoj razini energetski jednaka. To znači da će se u spektru promatrati samo pojedinačne linije, kao što je Bohr predvidio. Međutim, dobro je poznato da u spektru vodika postoji fine strukture, čije je proučavanje bilo poticaj za razvoj Bohr-Sommerfeldove teorije za atom vodika. Očito je da jednostavna forma valna jednadžba ne opisuje sasvim primjereno atom vodika, pa smo samo neznatno u poziciji najbolji dodatak kada se temelji na Bohrovom modelu atoma.

8. Što je određeno i koje vrijednosti mogu imati: glavni kvantni broj n, sekundarni (orbitalni) - l, magnetski - m l i vrti - m s?

Kvantni novi brojevi.

1. Glavni kvantni broj, n– prihvaća cjelobrojne vrijednosti od 1 do ¥ (n=1 2 3 4 5 6 7…) ili slova (K L M N O P Q).

maksimalna vrijednost n odgovara broju energetskih razina u atomu i odgovara broju perioda u tablici D.I. Mendeleev, karakterizira vrijednost energije elektrona, veličinu orbitale. Element s n=3 ima 3 energetske razine, nalazi se u trećoj periodi, ima veći elektronski oblak i energiju od elementa s n=1.

2. Orbitalni kvantni broj l uzima vrijednosti ovisno o principalu kvantni broj i ima odgovarajuća doslovna značenja.

l=0, 1, 2, 3… n-1

l - karakterizira oblik orbitala:

Orbitale s istom vrijednošću n, ali s različitim vrijednostima l donekle se razlikuju u energiji, tj. razine se dijele na podrazine.

Broj mogućih podrazina jednak je glavnom kvantnom broju.

3. Magnetski kvantni broj m l uzima vrijednosti iz -l,…0…,+l.

Broj mogućih vrijednosti magnetskog kvantnog broja određuje broj orbitala danog tipa. Unutar svake razine može postojati samo:

jedan s je orbitala, jer m l=0 za l=0

tri p-orbitale, m l= -1 0 +1, uz l=1

pet d orbitala m l=-2 –1 0 +1 +2, uz l=2

sedam f orbitala.

Magnetski kvantni broj određuje orijentaciju orbitala u prostoru.

4. Spinski kvantni broj (spin), m s.

Spin karakterizira magnetski moment elektrona, zbog rotacije elektrona oko sebe vlastitu os u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu.

Označavanjem elektrona strelicom, a orbitale crticom ili ćelijom, možete pokazati

Pravila koja karakteriziraju redoslijed popunjavanja orbitala.

Paulijevo načelo:

ll n 2, a na razinama - 2n 2

n+l), ako je jednako, sa n- najmanje.

Gundovo pravilo

9. Kako Bohrova teorija objašnjava podrijetlo i strukturu linije atomski spektri?

Teorija N. Bohra predložena je 1913. godine, koristila je Rutherfordov planetarni model i Planck-Einsteinovu kvantnu teoriju. Planck je smatrao da uz granicu djeljivosti materije - atom, postoji i granica djeljivosti energije - kvant. Atomi ne zrače energiju kontinuirano, već u određenim dijelovima kvanta

Prvi postulat N. Bohra: postoje strogo definirane dopuštene, tzv. stacionarne orbite; biće na kojem elektron ne apsorbira i ne zrači energiju. Dopuštene su samo one orbite za koje kutni moment jednak umnošku m e ×V×r, može se mijenjati u određenim dijelovima (kvantima), tj. je kvantiziran.

Stanje atoma s n=1 nazivamo normalnim, s n=2,3… - pobuđenim.

Brzina elektrona opada s povećanjem radijusa, rastu kinetička i ukupna energija.

Drugi Bohrov postulat: kada se kreće iz jedne orbite u drugu, elektron apsorbira ili emitira kvantu energije.

E daleko -E blizu =h×V. E \u003d -21,76 × 10 -19 / n 2 J / atom \u003d -1310 kJ / mol.

Takva se energija mora utrošiti kako bi se elektron u atomu vodika prenio s prve Bohrove orbite (n=1) na beskonačno udaljenu, tj. ukloniti elektron iz atoma, pretvarajući ga u pozitivno nabijen ion.

Bohrova kvantna teorija objasnila je linearnu prirodu spektra vodikovih atoma.

Mane:

1. Pretpostavlja se da elektron ostaje samo u stacionarnim orbitama, kako se u tom slučaju odvija prijelaz elektrona?

2. Nisu objašnjeni svi detalji spektra, njihove različite debljine.

Što se naziva energetska razina i energetska podrazina u atomu?

Broj energije razine atom jednak broju razdoblja u kojem se nalazi. Na primjer, kalij (K) - element četvrte periode, ima 4 razine energije(n = 4). Energetski podrazina- skup orbitala s istim vrijednostima glavnog i orbitalnog kvantnog broja.

11. Kakav oblik imaju s-, p- i d- elektronski oblaci.

Tijekom kemijskih reakcija jezgre atoma ostaju nepromijenjene, mijenja se samo struktura elektronske ljuske zbog preraspodjele elektrona između atoma. Sposobnost atoma da donira ili prihvati elektrone određuje njegova kemijska svojstva.

Elektron ima dualnu (korpuskularno-valnu) prirodu. Zahvaljujući valna svojstva elektroni u atomu mogu imati samo striktno određene vrijednosti energija koja ovisi o udaljenosti do jezgre. Elektroni sa sličnim energetskim vrijednostima tvore energetsku razinu. Sadrži strogo određen broj elektrona - maksimalno 2n 2 . Energetske razine se dalje dijele na s-, p-, d- i f- podrazine; njihov je broj jednak broju razine.

Kvantni brojevi elektrona

Stanje svakog elektrona u atomu obično se opisuje pomoću četiri kvantna broja: glavni (n), orbitalni (l), magnetski (m) i spin (s). Prva tri karakteriziraju kretanje elektrona u prostoru, a četvrta - oko vlastite osi.

Glavni kvantni broj(n). Određuje razinu energije elektrona, udaljenost razine od jezgre, veličinu elektronskog oblaka. Uzima cjelobrojne vrijednosti (n = 1, 2, 3 ...) i odgovara broju razdoblja. Iz periodni sustav za bilo koji element, po broju perioda, možete odrediti broj energetskih razina atoma i koja je energetska razina vanjska.

Element kadmij Cd nalazi se u petoj periodi, što znači n = 5. U njegovom atomu elektroni su raspoređeni na pet energetskih razina (n = 1, n = 2, n = 3, n = 4, n = 5); peta razina bit će vanjska (n = 5).

Orbitalni kvantni broj(l) karakterizira geometrijski oblik orbitale. Uzima cjelobrojnu vrijednost od 0 do (n - 1). Bez obzira na broj energetske razine, svakoj vrijednosti orbitalnog kvantnog broja odgovara orbitala posebnog oblika. Skup orbitala s istim vrijednostima n naziva se energetskom razinom, s istim n i l - podrazinom.

l=0 s-podnivo, s-orbitala - sferna orbitala

l=1 p- podrazina, p-orbitala – orbitala bučice

l=2 d- podnivo, d- orbitala - orbitala složenog oblika

f-podrazina, f-orbitala - orbitala još složenijeg oblika

Na prvom razina energije(n = 1) orbitalni kvantni broj l poprima jednu vrijednost l = (n - 1) = 0. Oblik naseljenog je sferičan; na prvoj energetskoj razini postoji samo jedna podrazina – 1s. Za drugu energetsku razinu (n = 2) orbitalni kvantni broj može imati dvije vrijednosti: l = 0, s-orbitala - kugla veće veličine nego na prvoj energetskoj razini; l = 1, p-orbitala - bučica. Dakle, na drugoj energetskoj razini postoje dvije podrazine - 2s i 2p. Za treću energetsku razinu (n = 3) orbitalni kvantni broj l ima tri vrijednosti: l = 0, s-orbitala - kugla veće veličine nego na drugoj energetskoj razini; l \u003d 1, p-orbitala - bučica veće veličine nego na drugoj energetskoj razini; l = 2, d je orbitala složenog oblika.

Dakle, na trećoj energetskoj razini mogu postojati tri energetske podrazine - 3s, 3p i 3d.

12. Dajte formulaciju Paulijevog principa i Gundovog pravila.

Paulijevo načelo: Atom ne može imati dva ili više elektrona s istim skupom sva četiri kvantna broja. Iz čega slijedi da dva elektrona sa suprotno usmjerenim spinovima mogu biti u istoj orbitali.

Maksimalni mogući broj elektrona:

na s - podrazini - jedna orbitala - 2 elektrona, tj. s2;

u p- - -tri orbitale - 6 elektrona,tj. p 6;

na d - - - pet orbitala - 10 elektrona,tj. d10;

na f- –– - sedam orbitala – 14 elektrona, t.j. f 14 .

Broj orbitala na podrazinama određen je s 2 l+1, a broj elektrona na njima će biti 2×(2 l+1), broj orbitala na podrazinama jednak je kvadratu glavnog kvantnog broja n 2, a na razinama - 2n 2, onda. u prvoj periodi periodnog sustava elemenata mogu biti najviše 2 elementa, u drugoj - 8, u trećoj - 18 elemenata, u četvrtoj - 32.

U skladu s I i II pravilima M. V. Klechkovsky, punjenje orbitala događa se uzlaznim redoslijedom zbroja ( n+l), ako je jednako, sa n- najmanje.

Elektroničke formule napisani su na sljedeći način:

1. U obliku numeričkog koeficijenta označite broj razine energije.

2. Navedite slovne oznake podrazine.

3. Broj elektrona u određenoj energetskoj podrazini označen je kao eksponent, pri čemu su svi elektroni u danoj podrazini zbrojeni.

Položaj elektrona unutar dane podrazine podložan je Gundovo pravilo: na određenoj podrazini, elektroni nastoje zauzeti najveći broj slobodnih orbitala, tako da je ukupni spin maksimalan.

13. Dajte formulaciju pravila Klečkovskog. Kako određuju redoslijed popunjavanja AO?

U skladu s I i II pravilima M. V. Klechkovsky, punjenje orbitala događa se uzlaznim redoslijedom zbroja ( n+l), ako je jednako, sa n- najmanje.

Elektroničke formule se pišu na sljedeći način:

1. U obliku numeričkog koeficijenta označite broj razine energije.

2. Navedite slovne oznake podrazine.

3. Broj elektrona u određenoj energetskoj podrazini označen je kao eksponent, pri čemu su svi elektroni u danoj podrazini zbrojeni.

14. Što se naziva energija ionizacije, afinitet prema elektronu, elektronegativnost i u kojim jedinicama se mjere?

Atomske karakteristike. Kemijska priroda Element je određen sposobnošću njegovog atoma da gubi ili dobiva elektrone. Ova se sposobnost može kvantificirati energija ionizacije atom i njegov afinitet prema elektronu.

Energija ionizacije naziva se energija koja se mora utrošiti da se elektron odvoji od atoma (iona ili molekule). Izražava se u džulima ili elektronvoltima. 1 EV \u003d 1,6 × 10 -19 J.

Energija ionizacije, I, mjera je redukcijske moći atoma. Što je I manji, veća je redukcijska moć atoma.

Najmanje vrijednosti Imam s elemenata prve skupine. Vrijednosti I 2 za njih naglo rastu. Slično, za s elemenata skupine II, I 3 naglo raste.

Najviše vrijednosti I 1 imaju p-elemente VIII grupe. Ovo povećanje ionizacijske energije pri prelasku od s elemenata skupine I na p elemenata skupine VIII posljedica je povećanja efektivnog naboja jezgre.

afinitet prema elektronu zove se energija koja se oslobađa kada se elektron veže za atom (ion ili molekulu). Također se izražava u J ili eV. Možemo reći da je afinitet prema elektronu mjera oksidacijske sposobnosti čestica. Pouzdane vrijednosti E pronađene su samo za mali broj elemenata.

P-elementi VII skupine (halogeni) imaju najveći afinitet prema elektronima, jer pripajanjem jednog elektrona na neutralni atom dobivaju cijeli oktet elektrona.

E (F) = 3,58 eV, E (Cl) = 3,76 eV

najmanji i čak negativne vrijednosti E imaju atome s konfiguracijom s 2 i s 2 p 6 ili polupopunjenu p-podrazinu.

E (Mg) = -0,32 eV, E (Ne) = -0,57 eV, E (N) = 0,05 eV

Spajanje sljedećih elektrona je nemoguće. Dakle, višestruko nabijeni anioni O 2-, N 3- ne postoje.

Elektronegativnost nazvao kvantitativna karakteristika sposobnost atoma u molekuli da sebi privuče elektrone. Ova sposobnost ovisi o I i E. Prema Mullikenu: EO = (I + E) / 2.

Elektronegativnosti elemenata rastu tijekom perioda, a smanjuju se tijekom skupine.