Химические формулы простых и сложных веществ
Химическая формула необходима для отражения состава вещества с помощью специальных символов и индексов. Формула включает символы химических элементов, уточнить которые всегда можно в таблице Менделеева, и индексы. В последнем случае речь идет о цифре, которая ставится справа снизу после знака элемента и указывает на количество его атомов. При ответственной подготовке к ЕГЭ по химии без умения читать формулы веществ просто не обойтись.
Химические формулы простых и сложных веществ
Для большинства простых веществ (многие неметаллы и все металлы) формула представляет собой знак соответствующего химического элемента. Так, для вещества медь и химического элемента медь обозначение одинаково — Cu. Если же вещество существует в форме молекул, то к знаку химического элемента справа внизу добавляется индекс, которые указывает на количество атомов в молекуле. В соответствии с этим правилом формула кислорода записывается как O2, хлора — Cl2, фосфора — P4.
Химическая формула простого вещества дает возможность получить следующую информацию:
Химическая формула: что это и какую информацию несет
На примере алюминия Al можно сказать следующее:
При записи химических формул сложного вещества указывают знаки всех составляющих химических элементов и индексы, по которым можно определить, сколько элементов конкретного атома входит в молекулу. Если индекс отсутствует, то необходимо иметь в виду, что возле знака находится цифра 1.
Химическая формула: что это и какую информацию несет
В некоторых случаях в уравнении реакции перед формулой может стоять цифра. Речь идет о коэффициенте, отражающем число молекул или молей вещества. Если знак химического элемента стоит не перед, а после коэффициента, то речь идет о количестве атомов данного элемента. Например, 3Cu: количество атомов меди — три, количество моль — тоже три.
Химическая формула сложного вещества дает возможность получить следующую информацию:
Химическая формула: что это и какую информацию несет
Возьмем для примера глюкозу C6H12O6 и разберем ее по представленному выше плану:
В 1 моль глюкозы (100 г) содержится 40 г углерода, 7 г водорода и 53 г кислорода.
Химическая формула: что это и какую информацию несет
Структурная химическая формула
Под структурной формулой понимается изображение, отражающее в графическом виде структуру молекул, порядок соединения атомов в них, а также валентность элементов. Данная информация может быть представлена в 2D или 3D виде. В первом случае для обозначения общих электронных пар используются штрихи (валентные черточки).
Химическая формула: что это и какую информацию несет
Структурные 2D формулы могут быть представлены в нескольких вариантах (в качестве примера приведен пиридин C5H5N):
Порядок составления графических структурных формул первого и второго типов следующий:
Химическая формула: что это и какую информацию несет
Химическая формула вещества
Знаки химических элементов
Химический знак или химический символ элемента – это первая или две первые буквы от латинского названия этого элемента.
Таблица 1: Информация, которую дает химический знак
На примере Cl
Принадлежность элемента к данному классу химических элементов
Один атом элемента
Относительная атомная масса (Ar) данного элемента
Ar (Cl) = 35,5
Абсолютная атомная масса химического элемента
m = Ar · 1,66·10 -24 г = Ar · 1,66 · 10 -27 кг
M (Cl) = 35,5 · 1,66 · 10 -24 = 58,9 · 10 -24 г
Случаи, когда название химического знака читается иначе, приведены в таблице 2:
Название химического элемента
Название химического знака
Химические формулы простых веществ
Химическими формулами большинства простых веществ (всех металлов и многих неметаллов) являются знаки соответствующих химических элементов.
Таблица 3: Информация, которую дает химический знак
Углерод (алмаз, графит, графен, карбин)
Принадлежность элемента к данному классу химических элементов
Один атом элемента
Относительная атомная масса (Ar) элемента, образующего вещество
Ar (C) = 12
Абсолютная атомная масса
M (C) = 12 · 1,66 · 10-24 = 19,93 · 10 -24 г
Один моль вещества
1 моль углерода, т.е. 6,02 · 10 23 атомов углерода
Молярная масса вещества
M (C) = Ar (C) = 12 г/моль
Химические формулы сложных веществ
Формулу сложного вещества составляют путем записи знаков химических элементов, из которых это вещество состоит, с указанием числа атомов каждого элемента в молекуле. При этом, как правило, химические элементы записывают в порядке увеличения их электроотрицательности в соответствии со следующим практическим рядом:
Me , Si , B , Te , H , P , As , I , Se , C , S , Br , Cl , N , O , F
Число атомов химического элемента в молекуле и сложном ионе определяется на основании понятия валентности или степени окисления и записывается индексом внизу справа от знака каждого элемента (индекс 1 опускается). При этом исходят из правила:
алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна быть равной нулю (молекулы электронейтральны), а в сложном ионе – заряду иона.
2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4 ) 3
Заряд сложного иона – это алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, образующих ион. Поэтому при определении степени окисления химического элемента в сложном ионе сам ион заключается в скобки, а его заряд выносится за скобки.
При составлении формул по валентности вещество представляют, как соединение, состоящее из двух частиц различного типа, валентности которых известны. Далее пользуются правилом:
в молекуле произведение валентности на число частиц одного типа должно быть равным произведению валентности на число частиц другого типа.
· 3Fe – три атома железа, 3 моль атомов железа,
· 2H – два атома водорода, 2 моль атомов водорода,
· H 2 – одна молекула водорода, 1 моль водорода.
Таблица 4: Информация, которую дает химическая формула сложного вещества
На примере CaCO3
Принадлежность элемента к определенному классу веществ
Средняя (нормальная) соль
Одна молекула вещества
1 молекула карбоната кальция
Один моль вещества
6,02 · 10 23 молекул CaCO 3
Относительная молекулярная масса вещества (Мr)
М r (CaCO3) = Ar (Ca) +Ar (C) +3Ar (O) =100
Молярная масса вещества (M)
М (CaCO3) = 100 г/моль
Абсолютная молекулярная масса вещества (m)
M (CaCO3) = Mr (CaCO3) · 1,66 · 10 -24 г = 1,66 · 10 -22 г
Качественный состав (какие химические элементы образуют вещество)
кальций, углерод, кислород
Количественный состав вещества:
Число атомов каждого элемента в одной молекуле вещества:
молекула карбоната кальция состоит из 1 атома кальция, 1 атома углерода и 3 атомов кислорода.
Число молей каждого элемента в 1 моле вещества:
В 1 моль СаСО 3 (6,02 ·10 23 молекулах) содержится 1 моль (6,02 ·10 23 атомов) кальция, 1 моль (6,02 ·10 23 атомов) углерода и 3 моль (3·6,02·10 23 атомов) химического элемента кислорода)
Массовый состав вещества:
Масса каждого элемента в 1 моле вещества:
Массовые доли химических элементов в веществе (состав вещества в процентах по массе):
Состав карбоната кальция по массе:
W (Ca) = (n (Ca) ·Ar (Ca) )/Mr (CaCO3) = (1·40)/100= 0,4 (40%)
W (C) = (n (Ca) ·Ar (Ca) )/Mr (CaCO3) = (1·12)/100= 0,12 (12%)
W ( О ) = (n (Ca) ·Ar (Ca) )/Mr (CaCO3) = (3·16)/100= 0,48 (48%)
Для вещества с ионной структурой (соли, кислоты, основания) – формула вещества дает информацию о числе ионов каждого вида в молекуле, их количестве и массе ионов в 1 моль вещества:
Молекула СаСО 3 состоит из иона Са 2+ и иона СО 3 2-
1 моль ( 6,02·10 23 молекул) СаСО 3 содержит 1 моль ионов Са 2+ и 1 моль ионов СО 3 2- ;
1 моль (100г) карбоната кальция содержит 40г ионов Са 2+ и 60г ионов СО 3 2-
Молярный объем вещества при нормальных условиях (только для газов)
Графические формулы
Для составления графической (структурной) формулы вещества необходимо:
· Определить валентность всех химических элементов, образующих вещество.
· Записать знаки всех химических элементов, образующих вещество, каждый в количестве, равном числу атомов данного элемента в молекуле.
· Соединить знаки химических элементов черточками. Каждая черточка обозначает электронную пару, осуществляющую связь между химическими элементами и поэтому одинаково принадлежит обоим элементам.
· Число черточек, окружающих знак химического элемента, должно соответствовать валентности этого химического элемента.
· При составлении формул кислородсодержащих кислот и их солей атомы водорода и атомы металлов связываются с кислотообразующим элементом через атом кислорода.
· Атомы кислорода соединяют друг с другом только при составлении формул пероксидов.
Химические формулы веществ
Химические формула – это изображение качественного и количественного состава вещества с помощью символов химических элементов.
Знаки химических элементов
Химический знак или химический символ элемента – это первая или две первые буквы от латинского названия этого элемента.
Таблица 1: Информация, которую дает химический знак
Название химического знака в большинстве случаев читается как название химического элемента. Например, К – калий, Са – кальций, Mg – магний, Mn – марганец.
Случаи, когда название химического знака читается иначе, приведены в таблице 2:
| Название химического элемента | Химический знак | Название химического знака |
(произношение)
Химические формулы простых веществ
Химическими формулами большинства простых веществ (всех металлов и многих неметаллов) являются знаки соответствующих химических элементов.
Таблица 3: Информация, которую дает химический знак
Химические формулы сложных веществ
Формулу сложного вещества составляют путем записи знаков химических элементов, из которых это вещество состоит, с указанием числа атомов каждого элемента в молекуле. При этом, как правило, химические элементы записывают в порядке увеличения их электроотрицательности в соответствии со следующим практическим рядом:
Исключение составляют:
Число атомов химического элемента в молекуле и сложном ионе определяется на основании понятия валентности или степени окисления и записывается индексом внизу справа от знака каждого элемента (индекс 1 опускается). При этом исходят из правила:
алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна быть равной нулю (молекулы электронейтральны), а в сложном ионе – заряду иона.
Этим же правилом пользуются при определении степени окисления химического элемента по формуле вещества или сложного иона. Обычно это элемент, имеющий несколько степеней окисления. Степени окисления остальных элементов, образующих молекулу или ион должны быть известны.
Заряд сложного иона – это алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, образующих ион. Поэтому при определении степени окисления химического элемента в сложном ионе сам ион заключается в скобки, а его заряд выносится за скобки.
При составлении формул по валентности вещество представляют, как соединение, состоящее из двух частиц различного типа, валентности которых известны. Далее пользуются правилом:
в молекуле произведение валентности на число частиц одного типа должно быть равным произведению валентности на число частиц другого типа.
Например:
Цифра, стоящая перед формулой в уравнении реакции, называется коэффициентом. Она указывает либо число молекул, либо число молей вещества.
Коэффициент, стоящий перед химическим знаком, указывает число атомов данного химического элемента, а в случае, когда знак является формулой простого вещества, коэффициент указывает либо число атомов, либо число молей этого вещества.
Например:
Химические формулы многих веществ были определены опытным путем, поэтому их называют «эмпирическими».
Таблица 4: Информация, которую дает химическая формула сложного вещества
1 моль (6,02·10 23 молекул) СаСО3 содержит 1 моль ионов Са 2+ и 1 моль ионов СО3 2- ;
1 моль (100г) карбоната кальция содержит 40г ионов Са 2+ и 60г ионов СО3 2-
Графические формулы
Для составления графической (структурной) формулы вещества необходимо:
Примеры графических формул:
Содержание:
Составление химических формул по валентности:
Пользуясь знаками представленных химических элементов, запишите химические формулы воды, поваренной соли, углекислого газа, серной кислоты. На чём основывается запись химических формул веществ?
Химические формулы веществ можно вывести на основе различных химических опытов. Рассмотрим формулы водородных соединений некоторых элементов (таблица 1).
Английский химик. В 1852 г. им было введено в науку понятие о соединительной силе атомов друг к другу. Данное свойство атомов впоследствии было названо валентностью.
Валентность выражают римскими цифрами. Валентность водорода принята за единицу, и поэтому валентности других элементов берутся в сопоставлении с ним.
Валентность некоторых химических элементов остается неизменной во всех их химических соединениях, т.е. всегда обозначается одной и той же цифрой. Это элементы с постоянной валентностью (таблица 2).
Однако другая группа элементов в различных химических соединениях имеет различную валентность. Их называют элементами с переменной валентностью (таблица 3).
Зная валентность химических элементов, можно легко составить формулу бинарного (двухэлементного) соединения, образованного ими. Для этого следует записать химические знаки элементов, проставив над ними их валентность. Далее, определив наименьшее общее кратное чисел, выражающих валентность этих элементов, его делят на валентность каждого из них и находят их индексы. Например:
1) Определим валентность атома алюминия по кислороду в химическом соединении 
(оксид алюминия).
2) Составим химическую формулу соединения VII-валентного элемента марганца с кислородом:
Химическая формула
Заполните таблицу. Как произносится химическая формула вещества?
Число, стоящее перед химическими формулами и химическими знаками, называется коэффициентом.
На основе представленных в таблице 1 моделей молекул и химических формул водорода, кислорода, воды и углекислого газа можно определить число атомов в их составе (таблица 2).
Пользуясь краткими названиями химических элементов, можно прочитать формулы:
Выясним, какие сведения о веществе можно получить по его химической формуле (таблица 3).
Состав веществ определяют разными физико-химическими способами, методом анализа результатов химических опытов. Так, например, в результате разложения воды под воздействием постоянного электрического тока наблюдается превышение в два раза
Т.е. при распаде 9 г воды будут получены 1 г водорода и 8 г кислорода. При сопоставлении данных чисел с относительными атомными массами элементов можно прийти к выводу, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Состав воды и других химических соединений, независимо от способа их получения и места нахождения, всегда остается постоянным. Основываясь на этом, в 1799 году французским химиком Ж.Л.Прустом был открыт «Закон постоянства состава веществ». В настоящее время закон постоянства состава веществ выражается следующим образом: Независимо от способа получения, состав и свойства химических соединений молекулярного строения всегда постоянны.
Французский химик. В период с 1799 по 1806 гг. исследовал составы различных оксидов, сульфидов и других веществ. В итоге им был открыт закон постоянства состава химических соединений.
Данный закон о постоянстве и неизменности состава и свойств веществ с молекулярным строением является одним из основных законов химии. Для большинства химических соединений немолекулярного строения закон постоянства состава не подходит.
Начальные химические понятия и законы
Для овладения всесторонними знаниями о величинах атомов, а также их относительных и абсолютных массах требуется усвоить следующие важнейшие понятия.
Атом — это мельчайшая химически неделимая частица вещества.
Слово «атом» в переводе с древнегреческого языка означает
В настоящее время доказано, что атом состоит из ряда более мелких частиц.
Химический элемент — это вид определенных атомов. Например, атомы кислорода означают элемент кислород (табл. 1).
Каждый химический элемент обозначается символом — первой буквой своего латинского названия или при необходимости первой и следующей за ней буквами. Например, Н (аш) — химический символ водорода, от латинского слова Hydrogenium («образующий воду»).
Будучи мельчайшими частицами, атомы обладают определенной массой. Так, абсолютная масса атома водорода составляет 0,00000000000000000000001674 г или 1,674• 
г. Абсолютная масса атома углерода — 19,993• 
г.
Относительная масса атома — это число, указывающее, во сколько раз масса атома химического элемента больше 
массы атома — изотопа 
массы атома — изотопа 
равна 1,66057• — 1 а.е.м.
Относительная масса атома обозначается буквой Аг, где г — относительность (relative).
Количество вещества — величина, численно равная относительной атомной массе элемента, — выражается в г-молях (или молях).
В 1 моле любого вещества содержится 6,02• 
частиц (атомов, молекул, ионов). Число 6,02• 
называется постоянной Авогадро.
Таблица 1
Показатели некоторых химических элементов
| Химический элемент | Символ | Абсолютная масса атома, г | Абсолютная масса атома,  | Число атомов в 1 моле |
| Водород | Н | 1,674• | 1,008 | 6,02• |
| Кислород | О | 26,567• | 15,999 | 6,02• |
| Углерод | С | 12,011 | 6,02• |
Пример №1
Абсолютная масса атома кислорода равна 2,667• г. Определите его относительную атомную массу.
Решение. Единица массы 1 атома равна 1,66057• г.
Ответ: 
=16.
Пример №2
Какой будет масса (г) 0,301 • атомов кислорода?
Решение. 6,02 • атомов кислорода составляют 1 моль и равны 16 г.
Тогда, если 6,02 • атомов кислорода —16 г, то 0,301• атомов кислорода — х.
Определение химической формулы
Например: 
— серная кислота. Химическая формула 
показывает, что это — одна молекула серной кислоты, в которой содержатся 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода, или 1 моль вещества.
Точно так же можно найти абсолютную и относительную массы молекулы. Для нахождения абсолютной массы производится сложение абсолютных масс 2 атомов водорода, 1 атома серы и 4 атомов кислорода. Выполнение действий с такими малыми числами вызывает трудности, поэтому рассчитывают относительную массу молекулы (
) и количество молей вещества:
1 моль — значение, выраженное в граммах и численно равное относительной молекулярной массе вещества.
1 моль — количество вещества, содержащего столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов, электронов), сколько атомов в 12 г изотопа углерода (
).
В 12 г углерода содержится 6,02• атомов.
Количество вещества обозначается буквой n и его значение выражается в молях.
Молярная масса вещества обозначается буквой М и выражается в г/молях (табл. 2).
Таблица 2
Показатели некоторых химических веществ
| Вещество | Химическая формула | Молярная масса, г/моль | Количество вещества, моль | Число молекул |
| Вода |  | 18 | 1 | 6,02• |
| Углекислый газ |  | 44 | 1 | 6,02• |
| Серная кислота |  | 98 | 1 | 6,02• |
Валентность
1. Нахождение валентности элементов, входящих в состав вещества, по данным химическим формулам.
Свойство атомов элемента присоединять определенное число атомов другого элемента называется валентностью.
В качестве единицы измерения валентности принята валентность водорода.
Валентность атома водорода равна единице. Атом кислорода всегда двухвалентен.
Неизвестная валентность элемента определяется по водородным или кислородным соединениям, а также соединениям с каким-нибудь другим элементом, валентность которого известна.
Пример №3
Перепишите в тетрадь формулы следующих соединений и определите их валентность: 
Решение.
1) 
— валентность кислорода равна двум. Число атомов кислорода — пять, валентность каждого — два, общая валентность атомов кислорода (2•5=10) равна 10. Общая валентность мышьяка также должна быть равна десяти. Число атомов мышьяка в соединении — два: 10: 2 = 5. Следовательно, каждому атому мышьяка соответствуют 5 единиц. Валентность мышьяка в соединении — 5;
2) 
— 21•2, 2:2=1. Медь одновалентна;
3) 
— 2•3 = 6, 6:1=6. Теллур шестивалентен;
4) 
— 1•2 = 2, 2:1 = 2. Селен двухвалентен;
5) 
— 2 • 7 = 14, 14 : 2 = 7. Хлор семивалентен;
6) КН — 1•1 = 1, 1 : 1 =1. Калий одновалентен.
2. Составление формулы вещества, состоящего из двух элементов, валентности которых известны.
Пример №4
Составьте формулу оксида фосфора (V), зная, что фосфор пятивалентен, кислород двухвалентен.
Решение:
1) запишем символы фосфора и кислорода — РО;
2) запишем валентности элементов римскими цифрами над их символами — 
;
3) определим самое малое общее делимое чисел, выражающих валентности, то есть пяти и двух. Оно равно десяти;
4) чтобы найти число атомов элементов в формуле, разделим общее делимое на валентности элементов: фосфор — 10 : 5 = 2; кислород — 10:2 = 5. Следовательно, в соединении фосфор представлен двумя, а кислород — пятью атомами.
Пример №5
Определите валентность углерода в оксиде углерода (IV). Решение. Валентность кислорода в соединении равна двум, углерода — m. Если известны формула соединения и валентность (n) одного из элементов, валентность (m) второго можно определить по формуле
Например, валентность углерода в 
, равна 
; валентность кислорода —n = 2, число атомов кислорода — у = 2, число атомов углерода — х = 1.
Количество вещества
Определение количества вещества, если известна его масса, или нахождение его массы, если известно количество вещества.
Пример №6
Вычислите количество вещества в 49 г серной кислоты.
Решение.
1) 
= 98 г/моль;
2) вычислим количество вещества n по формуле
Ответ: 0,5 моля.
Пример №7
Сколько граммов составляют 5 молей оксида меди(||)?
Решение.
1) М (СuО) = 64+ 16- 80 г/моль;
2) найдем массу вещества по формуле
Ответ: 5 молей СuО равны 400 г.
Закон Авогадро
В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул (закон Авогадро). 1 моль вещества в газообразном или парообразном состоянии при н.у. занимает объем 22,4 л, который называется молярным объемом (табл. 3).
Таблица 3
Молярные объемы некоторых газообразных веществ
| Вещество |  | Молярная масса, г/моль | Молярный объем, л | Число молекул |
 | 2 | 2 | 22,4 | 6,02• |
 | 44 | 44 | 22,4 | 6,02• |
 | 71 | 71 | 22,4 | 6,02• |
Плотность газа определятся по формуле 
, а относительная плотность газа — по формуле 
.
1. Определение объема газов.
Пример №8
Какой объем (л, ну) займут 22 г углекислого газа?
Решение:
1) 
— 44 г/моль;
2) вычислим объем 22 г 
с помощью пропорции: 44 г 
занимают объем 22,4 л, 22 г 
— займут х л объема,
Ответ: 22 г 
занимают объем 11,2 л.
Определив количество вещества в 22 г углекислого газа, зная, что 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л (н.у.), найдем
моля.
Если 1 моль газа занимает объем 22,4 л, то 0,5 моля — 11,2 л.
Пример №9
Решение. Жидкие и твердые вещества при переходе в газообразное состояние подчиняются тем же законам, что и газы. Поэтому:
1) М(
) = 18 г/моль;
2) рассчитаем объем 90 г воды в газообразном состоянии с помощью пропорции:
18 г 
(пар) занимают объем 22,4 л,
90г 
(пар) — х л объема,
Ответ: объем 90 г водяного пара — 112 л.
Пример №10
Определите массу 7,84 м3 смеси, содержащей 71,45% метана и 28,55% оксида углерода (II).
Решение:
1) сколько метана и оксида углерода (II) содержится в 7,84 м3 смеси?
5) общая масса смеси газов: 4 кг + 2,8 кг = 6,8 кг.
Ответ: общая масса смеси газов — 6,8 кг.
Пример №11
Решение:
1) найдем массу 1 л воды. Плотность воды — 1 г/см3. Отсюда т<
) = 1000 см3 • 1 г/см3 = 1000 г;
2) вычислим количество вещества в 1000 г воды:
моль.
3) определим число молекул в 1 л (в 1000 г, или 55,56 моля) воды с помощью пропорции: в 1 моле воды — 6,02• молекул, в 55,56 молях воды — х молекул,
Ответ: в 1 л воды содержится 55,56 моля, 334,4 • или 3,344 • 
молекул.
Пример №12
Какой объем (л,н.у.) займут 16 г оксида серы (IV)?
Решение:
1) найдем количество вещества в 16 г 
:
.
2) вычислим, какой объем займут 16 г (или 0,25 моля) с помощью пропорции:
Ответ: 16 г займут 5,6 л объема.
Вычисление плотности газов
Плотность газов определяется путем деления их молярной массы на молярный объем:
Пример №13
Рассчитайте плотность углекислого газа.
Решение:
Ответ: плотность углекислого газа — 1,96 г/л.
Пример 2. Рассчитайте молярную массу газа с плотностью р = 2,86 г/л.
Решение.
Ответ: молярная масса газа с плотностью 2,86 г/л —64 г.
Вычисление относительной плотности газов
Пример №14
Вычислите плотность метана относительно водорода.
Решение:
1) рассчитаем молекулярные массы метана и водорода:
2) определим плотность метана относительно водорода:
Пример №15
Определите относительную плотность газовой смеси, содержащей 40% угарного газа и 60 % углекислого газа.
Решение:
1) найдем среднюю молекулярную массу газовой смеси.
2) вычислим плотность газовой смеси относительно водорода:
Ответ: плотность газовой смеси относительно водорода равна 18,8. Пример 3. В процессе производства азотного удобрения на Ферганском производственном объединении «Азот» в качестве промежуточного вещества образуется оксид азота (IV). Найдите плотность оксида азота (IV) относительно воздуха.
Решение:
1) молекулярная масса оксида азота (IV)
M(
) = 46 г/моль.
Средняя молекулярная масса воздуха — 29 г/моль;
2) вычислим плотность оксида азота (IV) относительно воздуха:
Ответ: плотность оксида азота (IV) относительно воздуха равна 1,59.
Пример №16
Плотность пара белого фосфора относительно гелия равна 31. Рассчитайте молекулярную массу белого фосфора.
Решение.
следует, что М(белый фосфор) = 
• М (Не) = 31•4 = 124 г/моль.
Ответ: молекулярная масса белого фосфора равна 124.
Закон эквивалентности
Химические элементы присоединяются друг к другу или замещаются в весовых количествах, пропорциональных своим эквивалентам (закон эквивалентности).
Эквивалентностью элемента называется количество этого элемента, присоединяющего или замещающего 1 моль или 1 г атомов водорода.
Отношение относительной атомной массы элемента к его валентноcти есть эквивалентность этого элемента: 
Эквивалентность оксида выражается формулой: 
где 
— молекулярная масса оксида; V — валентность элемента, образующего оксид; n — число атомов элемента, образующего данный оксид.
Эквивалентность оснований выражается формулой: 
где — молекулярная масса основания; n(ОН) — число гидроксильных групп в основании.
Эквивалентность кислот выражается формулой: 
где — молекулярная масса кислоты;
n(H) — число атомов водорода, замещаемых металлом, содержащимся в кислоте.
Эквивалентность солей выражается формулой: 
где — молекулярная масса соли; V — валентность металла, образующего соль; n — число атомов металла, образующего соль.
Пример №17
Определите эквивалентность железа в двух- и трехвалентных соединениях.
Решение:
1) найдем эквивалентность железа в двухвалентных соединениях:
2) найдем эквивалентность железа в трехвалентных соединениях:
Ответ: эквивалентность железа в двухвалентных соединениях равна 28, в трехвалентных соединениях — 18,67 г/моль.
Пример №18
47,26 г меди, соединяясь с 52,74 г хлора, образуют соль хлорид меди (II). Рассчитайте эквивалентность меди, зная, что эквивалентность хлора равна 35,45 г/моль.
Решение:
1) уточним условия задачи:
2) определим эквивалентность меди, пользуясь формулой 
Ответ: эквивалентность меди равна 31,8 г/моль.
Энергетические явления в химических реакциях
Во всех химических реакциях происходит выделение или поглощение энергии.
Реакции, сопровождающиеся выделением теплоты, называются экзотермическими.
Реакции, сопровождающиеся поглощением теплоты, называются эндотермическими.
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании из простых веществ 1 моля сложного вещества, называется теплотой образования вещества. Теплота разложения любого сложного вещества на простые вещества равна его теплоте образования и выражается противоположным знаком (закон Лавуазье и Лапласа).
Например: 
Тепловой эффект реакций обусловлен природой исходных веществ и образовавшихся продуктов и не имеет отношения к промежуточным этапам реакции (закон Гесса).
Пример №19
Для приготовления пищи в школьной столовой израсходовано 100 л метана (метан — основной компонент природного газа). Сколько тепла выделилось при сгорании 100 л метана? Тепловой эффект реакции горения метана равен + 880 кДж/моль.
Решение.
При полном сгорании 1 моля метана (22,4 л) выделяется 880 кДж тепла. Сколько тепла выделится при сгорании 100 л метана?
Ответ: при сгорании 100 л метана выделяется 3928 кДж.
Пример №20
Рассчитайте тепловой эффект реакции горения аммиака. Известно, что теплота испарения воды 241,88 кДж/моль, теплота образования 
— 46,2 кДж/моль.
Решение.
Запишем реакцию горения аммиака:
Найдем тепловой эффект реакции горения аммиака на основе закона Гесса. Для этого из суммы теплоты образования продуктов реакции вычтем сумму теплоты образования веществ, взятых в реакцию (примем, что теплота образования простых веществ равна нулю).
Ответ: 633,24 кДж.
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.
