Біографії Характеристики Аналіз

Неорганічна хімія. Хімія Відносна атомна маса сірки дорівнює

Перелічіть основні положення атомно-молекулярного вчення.

1. Речовини складаються з молекул. Молекула – це найменша частка речовини, яка зберігає її хімічні властивості. Молекули різних речовин мають різну масу, розмір, склад, хімічні властивості.

2. Молекули складаються з атомів. Атом - найдрібніша частка речовини, хімічного елемента, яка зберігає його хімічні властивості. Хімічний елемент – це окремий вид атомів. Хімічні властивості елемента визначаються будовою його атомів. Усі хімічні елементи поділяються на метали та неметали.

3. Речовини молекули яких складаються з атомів одного елемента називаються простими (Н 2; О 2). Речовини молекули яких складаються з атомів різних елементів, називають складними (НCl). Алотропними змінами називають зміни, у яких різні прості речовини утворюються одним елементом. Алотропія - освіта різних простих речовин одним елементом.

Причина алотропії:

а) різне число атомів (О 2 та 3);

б) утворення кристалів різних модифікацій (алмаз і графіт);

4. Молекули та атоми перебувають у безперервному русі. Швидкість руху залежить від агрегатного стану речовини. Хімічні реакції є хімічною формою руху атомів та молекул.

В результаті хімічних реакцій молекули одних речовин перетворюється на молекули інших речовин. Важливою характеристикою є маса.

Питання №2

У чому подібність і відмінність у поняттях «маса атома» і «відносна маса»?

1. Абсолютна атомна маса - це маса грама, виражена в грамах (г) або кілограмах (кг)

m a () = 1.67 * 10 -24 г

Користуватись такими числами незручно, тому застосовують відносні атомні маси.

2. Відносна атомна маса показує у скільки разів маса даного атома більша за 1/12 маси атома вуглецю.

1/12 частина маси атома вуглецю називається атомною одиницею маси (а.е.м)

1 а.е.м. = m a (С)/12 = (1,99 * 10 -23) / 12 г = 1,66 * 10 -24 г

а r () = ma (H) / 1 а.е.м = (1,67 * 10 -27 / 1,66 * 10 -24) = 1

Відносна атомна маса на відміну абсолютної немає одиниці виміру.

Питання №3

Чи можна пов'язати поняття «моль» та «постійна Авогадро»?

Міль – це така кількість речовин, що містить 6,02*10 23 частинок (молекул чи атомів).

Розмір 6,02*10 23 моль-1 називається постійною Авогадро, яку позначають Na

n = N/Na, де

n - кількість речовини;

N - Число атомів або молекул.

Питання №4

Порівняйте число атомів, що містяться в хлорі та азоті масою по 10 г. У якому разі і у скільки разів число атомів більше?

Дано:

m(Cl 2)= 10г

m(N 2) = 10 г

___________

N Cl2 -? N N -?

Рішення

M(Cl 2) = 35.5 *2 = 71 г/моль

n (Cl 2) = m(Cl 2)/ M(Cl 2) = 10 г/71г/моль = =0,14моль

N (Cl 2) = n (Cl 2) * Na = 0,14 моль

6,02*10 -23 1/моль

M(N 2) =14*2 = 28 г/моль

n (N 2) = m(N 2)/ M(Cl 2) = 10 г/28 г/моль = 0,36 моль

N(N2) = n (N2) * Na = 0,36 моль * 6,02 * 10 23 1 / моль = 2.17 * 10 23

N (N2) /
N (Cl2) = (2,17 * 10 23) / 0,843 * 10 23 = 2,57

Відповідь: N (N2) > N (Cl2) у 2,57 разів

Питання №5

Середня маса атомів сірки дорівнює 5,31 * 10-26 кг. Обчисліть відносну атомну масу сіркового елемента. Маса атома вуглецю - 12 дорівнює 1,993 * 10 -26 кг.

Дано:

m а (S) = 5,31 * 10 -26 кг

m а (C) = 1,993 * 10 -26 кг

___________

ar(s) - ?

Рішення

1 а.е.м. = m а (C) / 12 = (1,993 * 10 -26 кг) = 1,66 * 10-27 кг

ar(s) = ma (S)/1 а.е.м. = 5,31 * 10-26 кг = 32

Відповідь: ar(s) = 32.

Питання №6

Зразок речовини масою 6,6 г містить 9,03 * 1022 молекул. Визначте молекулярну масу цієї речовини.

Питання №7

Наведіть початкове та сучасне формулювання періодичного закону. З чим пов'язана їхня відмінність?

Початкова формулювання: властива простих тіл, і навіть форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичної залежність від величини атомних мас елементів.

Сучасне формулювання: властивості простих речовин, і навіть форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичному залежність від величини заряду ядра атома (атомного номера).

У таблиці Менделєєва в повному обсязі елементи розташовані за зростанням атомної маси, є виняток, що він було пояснити. Він передбачав, що причина полягає у складності будови атомів. Відкриття та вивчення ізотопів показало, що хімічні властивості всіх ізотопів одного елемента однакові, отже, хімічні властивості елемента залежать не від атомної маси, а від заряду ядра.

Питання №8

Уявіть електронні конфігурації алюмінію та скандію. Поясніть, чому їх поміщають в одній групі "Періодичної системи?" Чому їх поміщають у різних підгрупах? Чи є вони електронними аналогами?

У aL і Se по три валентні електрони, тому вони знаходяться в одній групі.

aL ставитися до р-елементів, а Se до d-елементів, тому вони розташовуються у різних підгрупах, і є електронними аналогами.

Запитання № 9

Серед наведених нижче електронних конфігурацій вкажіть неможливі та поясніть причину неможливості їх реалізації

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

Питання №10

Елемент ізотопів символ . Вказати назву елемента; число нейтронів та протонів; число електронів у електронній оболонці атома.

Це елемент із порядковим номером 92 та відносною масою 238 – це уран.

Число протонів становить 92, а число нейтронів визначається за різницею відносної атомної маси та порядковим номером, рівним 238 – 92 = 146. Число евизначається за порядковим номером елемента і дорівнює 92.

Питання №11

Ядро атома деякого елемента містить 16 нейтронів, а електронна оболонка – 15 електронів. Назвіть елемент, ізотопом якого є атом. Наведіть символ цього хімічного елемента та вкажіть заряд ядра та масове число.

Фосфор (Р) – елемент, що містить 15 електронів.

Маса атома визначається сумою мас протонів та нейтронів.

Так як в ядрі атома міститься 16 нейтронів і 15 протонів, його масове число становить 31. І це можна записати в наступному вигляді:

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

    Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія.

    Пилипенка. Довідник з елементарної хімії.

    Хомченко І.Г. Загальна хімія

    1. Заповніть перепустки в реченнях.

    Абсолютна атомна масапоказує масу однієї дванадцятої частини 1/12 маси однієї молекули ізотопу вуглецю 12 6 З вимірюється в наступних одиницях: г, гк, мг, т.

    Відносна атомна масапоказує у скільки разів маса стала даної речовини елемента більша за масу атома водню; одиниці виміру немає.

    2. Запишіть за допомогою позначень оку = кероване до цілого числа значення:

    а) відносної атомонної маси кисню - 16:
    б) відносної атомної маси натрію - 23;
    в) відносної атомної маси міді - 64 .

    3. Наведено назви хімічних елементів: ртуть, фосфор, водень, сірка, вуглець, кисень, калій, азот. У порожні клітини впишіть символи елементів таким чином, щоб вийшов ряд, в якому відносна атомна маса збільшується.

    4. Наголосіть на вірних твердженнях.

    а) Маса десяти атомів кисню дорівнює масі двох атомів брому;
    б) Маса п'яти атомів вуглецю більша за масу трьох атомів сірки;
    в) Маса семи атомів кисню менша за масу п'яти атомів магнію.

    5. Заповніть схему.

    6. Розрахуйте відносні молекулярні маси речовин за їхніми фомулами:

    а) M r (N 2) = 2 * 14 = 28
    б) M r (CH 4) = 12 +4 * 1 = 16
    в) M r (CaCO 3) = 40+12+3*16=100
    г) M r (NH 4 Cl) = 12+41+35,5=53,5
    д) M r (H 3 PO 4) = 3 * 1 + 31 + 16 * 4 = 98

    7. Перед вами піраміда, "будівельним камінням" якої є формули хімічних сполук. Знайдіть такий шлях з вершини піраміди до її основи, щоб сума відносних молекулярних мас сполук була мінімальною. При виборі кожного наступного "каменя" слід враховувати, що можна вибирати лише той, який безпосередньо прилягає до попереднього.

    У відповідь запишіть формули речовин виграшного шляху.

    Відповідь: З 2 H 6 - H 2 CO 3 - SO 2 - Na 2 S

    8. Лимонна кислота міститься не тільки в лимонах, але також у незрілих яблуках, смородині, вишні тощо. Лимонну кислоту використовують у кулінарії, домашньому господарстві (наприклад, виведення іржавих плям з тканини). Молекула цієї речовини складається із 6 атомів вуглецю, 8 атомів водню, 7 атомів кисню.

    З 6 Н 8 Про 7

    Відзначте вірне твердження:

    а) відносна молекулярна маса цієї речовини дорівнює 185;
    б) відносна молекулярна маса цієї речовини дорівнює 29;
    в) відносна молекулярна маса цієї речовини дорівнює 192.

    Відносна атомна маса (A r) - 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.

    A r (Mg) = 24,312

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

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

    M г = m г / (1 / 12 m а (12 C ))

    m r - Маса молекули даної речовини;

    m а (12 C ) - Маса атома вуглецю 12 C .

    M г = S A г (е). Відносна молекулярна маса речовини дорівнює сумі відносних атомних мас всіх елементів з урахуванням індексів.

    приклади.

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

    M г (KAl(SO 4) 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 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 – моль.

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

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

    приклад.

    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:

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

    Визначимо кількість структурних одиниць (молекул), використовуючи постійнуАвогадро N A

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

    Молярна маса показує масу 1 молячи речовини (позначаєтьсяM).

    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 M г 1 а. = (N A 1 а.е.м.) M г = M г

    Це означає, що якщо маса деякої молекули дорівнює, наприклад, 80 а. ( SO 3 ), то маса одного моля молекул дорівнює 80 г. Постійна Авогадро є коефіцієнтом пропорційності, що забезпечує перехід від молекулярних співвідношень до молярних. Усі твердження щодо молекул залишаються справедливими для молей (при заміні, у разі потреби, а.е.м. на г) Наприклад, рівняння реакції: 2 Na + Cl 2 2 NaCl , означає, що два атоми натрію реагують з однією молекулою хлору або, що те саме, два моль натрію реагують з одним молем хлору.

    Навігація

    • Кількісні характеристики речовини
    • Вирішення комбінованих завдань на основі кількісних характеристик речовини
    • Вирішення задач. Закон сталості складу речовин. Обчислення з використанням понять «молярна маса» та «хімічна кількість» речовини
    • Вирішення розрахункових завдань на основі кількісних характеристик речовини та стехіометричних законів
    • Вирішення розрахункових завдань на основі законів газового стану речовини

    ВИЗНАЧЕННЯ

    Сірка- Шістнадцятий елемент Періодичної таблиці. Позначення – S від латинського «sulfur». Розташована у третьому періоді, VIА групі. Належить до неметалів. Заряд ядра дорівнює 16.

    Сірка зустрічається у природі як у вільному стані (самородна сірка), і у різних сполуках. Дуже поширені з'єднання сірки з різними металами. Багато хто з них є цінними рудами (наприклад, свинцевий блиск PbS, цинкова обманка ZnS, мідний блиск Cu 2 S) і є джерелом отримання кольорових металів.

    Зі сполук сірки в природі також поширені сульфати, головним чином, кальцію і магнію. Нарешті, сполуки сірки містяться в організмах рослин і тварин.

    Атомна та молекулярна маса сірки

    Відносна молекулярна маса речовини (M r)- це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента(A r) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю.

    Значення атомної та молекулярної мас сірки збігаються; вони дорівнюють 32,059.

    Алотропія та алотропні модифікації сірки

    Сірка існує у вигляді двох алотропних модифікацій - ромбічної та моноклінної.

    При звичайних тисках сірка утворює крихкі кристали жовтого кольору, що плавляться при 112,8 o; щільність дорівнює 2,07 г/см3. Вона нерозчинна у воді, але досить добре розчинна у сірковуглецю, бензолі та деяких інших рідинах. При випаровуванні цих рідин сірка виділяється з розчину у вигляді жовтих кристалів ромбічної системи, що мають форму октаедрів, у яких зазвичай частина кутів або ребер ніби зрізана (рис.1). Ця модифікація сірки називається ромбічної.

    Мал. 1. Алотропні модифікації сірки.

    Іншої форми кристали виходять, якщо повільно охолоджувати розплавлену сірку і, коли вона частково твердне, злити рідину, що ще не встигла застигнути. За цих умов стінки судини покриті зсередини довгими темно-жовтими голчастими кристалами моноклинної системи. Ця модифікація сірки називається моноклінною. Вона має щільність 1,96 г/см 3 , плавиться при 119,3 o З і стійка тільки при температурі вище 96 o З.

    Ізотопи сірки

    Відомо, що в природі сірка може бути у вигляді чотирьох стабільних ізотопів 32 S, 33 S, 34 S і 36 S. Їх масові числа дорівнюють 32, 33, 34 і 36 відповідно. Ядро атома ізотопу сірки 32 S містить шістнадцять протонів і шістнадцять нейтронів, а ізотопів 33 S, 34 S і 36 S-така кількість протонів, сімнадцять, вісімнадцять і двадцять нейтронів відповідно.

    Існують штучні ізотопи сірки з масовими числами від 26 до 49, серед яких найбільш стабільним є 35 S з періодом напіврозпаду рівним 87 діб.

    Іони сірки

    На зовнішньому енергетичному рівні атома сірки є шість електронів, які є валентними:

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

    Через війну хімічного взаємодії сірка може втрачати свої валентні електрони, тобто. бути їх донором, і перетворюватися на позитивно заряджені іони чи приймати електрони іншого атома, тобто. бути їх акцептором, і перетворюватися на негативно заряджені іони:

    S 0 -6e → S 6+;

    S 0 -4e → S 4+;

    S 0 -4e → S 2+;

    S o +2e → S 2- .

    Молекула та атом сірки

    Молекула сірки одноатомна - S. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу сірки:

    Приклади розв'язання задач

    ПРИКЛАД 1

    Завдання Яка маса сірки знадобиться для отримання сульфіду алюмінію Al 2 S 3 масою 30 г? В яких умовах може бути одержаний цей сульфід із простих речовин?
    Рішення Запишемо рівняння реакції отримання сульфіду сірки:

    2Al + 3S = Al2S3.

    Обчислимо кількість речовини сульфіду алюмінію (молярна маса - 150 г/моль):

    n(Al 2 S 3) = m(Al 2 S 3) / M(Al 2 S 3);

    n(Al 2 S 3 ) = 30/150 = 0,2 моль.

    Відповідно до рівняння реакції n(Al 2 S 3) : n(S) = 1:3, означає:

    n(S) = 3 × n(Al 2 S 3);

    n(S) = 3 × 0,2 = 0,6 моль.

    Тоді маса сірки дорівнюватиме (молярна маса - 32 г/моль):

    m(S) = n(S) × M(S);

    Хімічні явища. Речовини

    1. Які з наведених ознак характеризують хімічні явища: а) зміна кольору; б) зміна агрегатного стану; в) зміна форми; г) утворення осаду?
    2. Чи відбуваються хімічні явища за таких процесів: а) танення льоду; б) перегонці води; в) іржавінні заліза; г) поділ суміші фільтруванням; д) гниття продуктів?
    3. Які з перерахованих речовин відносяться до простих, а які до складних: а) вуглекислий газ; б) сіль; в) мідь; г) водень; д) алюміній; е) мармур? У чому різниця між цими групами речовин?
    4. При згорянні невідомої складної речовини в кисні утворюються вуглекислий газ та вода. Які хімічні елементи можуть бути присутніми в цій складній речовині? Які присутні обов'язково? Відповідь поясніть.

    Відносні атомні та молекулярні маси. Постійність складу речовини

    1. Середня маса атомів сірки дорівнює 5,31 ∙ 10 -26 кг. Обчисліть відносну атомну масу елемента сірки, якщо маса атома вуглецю дорівнює 1,993 ∙ 10 -26 кг.
    2. Розрахуйте відносну молекулярну масу таких складних речовин: а) хлориду магнію MgCl 2 ; б) сірчаної кислоти H 2 SO 4; в) гідроксиду кальцію Ca(OH) 2; г) оксиду алюмінію Al 2 O 3; д) борної кислоти H 3 BO 3 ; е) сульфату міді (II) CuSO 4 .
    3. Магній із сіркою з'єднуються у масовому відношенні 3:4. Визначте масу магнію, що прореагує з 20 г сірки.
    4. Змішали 21 г заліза та 19 г сірки, суміш нагріли. Враховуючи, що залізо та сірка взаємодіють у масовому відношенні 7:4, визначте, яка з речовин залишиться непрореагованою. Обчисліть масу речовини, яка вступила в реакцію.

    Хімічні формули та розрахунки за ними

    1. Розрахуйте в якому масовому відношенні з'єднуються натрій і кисень у поєднанні Na 2 O.
    2. До складу хімічної речовини входять кальцій (масова частка 29,4%), сірка (23,5%) та кисень (47,1%). Визначте формулу цієї сполуки.
    3. Обчисліть масові відносини, в яких знаходяться кальцій, вуглець та кисень у поєднанні CaCO 3 .
    4. Мідна руда містить мінерал халькопірит CuFeS 2 та інші домішки, а склад яких мідь не входить. Масова частка халькопіриту у руді становить 5%. Обчисліть масову частку міді у цій руді.

    Валентність

    1. Визначте валентність елементів у таких сполуках: а) NH 3 ; б) SO 3; в) CO 2; г) H2Se; д) P 2 O 3 .
    2. Напишіть формули кисневих сполук (оксидів) наступних елементів: а) берилію (ІІ); б) кремнію (IV); в) калію (І); г) миш'яку (V).
    3. Напишіть формули сполук марганцю та кисню, в яких марганець двох-, трьох-, чотирьох- і семівалентний.
    4. Зобразіть формули міді хлориду (I) і міді хлориду (II), враховуючи, що хлор у сполуках з металами одновалентний.

    Хімічні рівняння. Типи реакцій

    1. Схема реакції CuCl 2 + KOH → Су(OH) 2 + KCl відповідає реакції обміну. Розставте коефіцієнти у цій схемі.
    2. Допишіть схеми реакцій та складіть рівняння: а) Li + ... → Li 2 O; б) Al + O 2 → ...; в) Na + S → ...; г) C + ... → CCl 4 .
    3. Наведіть по два приклади реакцій кожного типу: розкладання, з'єднання та заміщення. Напишіть рівняння цих реакцій.
    4. Напишіть рівняння реакцій між алюмінієм та такими речовинами: а) хлором; б) киснем; в) сірої (двухвалентна); г) йодом (відновлений).

    Кількість речовини. Міль. Молярна маса

    1. Розрахуйте кількість речовини магнію у зразку цього металу масою 6 г.
    2. Чому дорівнює маса суміші, що складається з 10 моль газоподібного водню та 5 моль кисню?
    3. Обчисліть кількість речовини, яка полягає у 100 г наступних речовин: а) фториду літію LiF; б) оксиду кремнію (IV) SiO 2; в) бромоводню HBr; г) сірчаної кислоти H 2 SO 4 .
    4. Визначте масу зразка оксиду сірки (IV), який містить стільки ж молукул, скільки атомів міститься у шматочку заліза масою 1,4 г.

    Розрахунки з хімічних рівнянь

    1. При взаємодії водню та кисню утворилося 450 г води. Чому дорівнює маса газовб вступників у реакцію?
    2. При прожарюванні вапняку (карбонату кальцію) CaCO 3 утворюється оксид кальцію та вуглекислий газ. Яку масу вапняку треба взяти для одержання 7 кг оксиду кальцію?
    3. При взаємодії 13,44 г заліза з хлором утворився один із хлоридів заліза масою 39 г. Визначте, чому дорівнює валентність заліза в отриманому хлориді і напишіть формулу сполуки.
    4. Алюміній масою 10,8 г сплавили з сіркою масою 22,4 г. Обчисліть кількість речовини сульфіду алюмінію Al 2 S 3 який утворюється в результаті реакції.