Обсяг газу за нормальних умов. Завдання на молярний об'єм газів Що таке молярний об'єм газу
Ціль:
Ознайомити учнів із поняттями «кількість речовини», « молярна маса» дати уявлення про постійну Авогадро. Показати взаємозв'язок кількості речовини, числа частинок та постійної Авогадро, а також взаємозв'язок молярної маси, маси та кількості речовини. Навчити робити розрахунки.
1) Що така кількість речовини?
2) Що таке моль?
3) Скільки структурних одиниць міститься в 1 молі?
4) Через які величини можна визначити кількість речовини?
5) Що таке молярна маса, із чим чисельно збігається?
6) Що таке молярний об'єм?
Кількість речовини - фізична величина, яка означає певну кількість структурних елементів(молекул, атомів, іонів) Позначається n (ен) вимірюється в міжнародній системі одиниць (Сі) моль
Число Авогадро - показує число частинок в 1 моль речовини Позначається NA вимірюється в моль-1 має числове значення 6,02 * 10 ^ 23
Молярна маса речовини чисельно дорівнює його відносної молекулярної маси. Молярна маса - фізична величина, яка показує масу в 1 моля речовини Позначається М вимірюється в г/моль М = m/n
Молярний об'єм - фізична величина, яка показує об'єм, який займає будь-який газ кількістю речовини 1 моль. Vm=22,4л/моль
МІЛЬ - це КІЛЬКІСТЬ РЕЧОВИНИ, що дорівнює 6,02 . 10 23 структурних одиниць даної речовини – молекул (якщо речовина складається з молекул), атомів (якщо це атомарна речовина), іонів (якщо речовина є іонною сполукою).
1 моль (1 М) води = 6 .
10 23 молекул Н 2 Про,
1 моль (1 М) заліза = 6 . 10 23 атомів Fe,
1 моль (1 М) хлору = 6 . 10 23 молекул Cl 2 ,
1 моль (1 М) іонів хлору Cl - = 6 . 10 23 іонів Cl - .
1 моль (1 М) електронів е - = 6 . 10 23 електронів е - .
Завдання:
1) Скільки молей кисню міститься у 128 г кисню?
2) При грозових розрядах у атмосфері відбувається наступна реакція: N 2 + O 2 ® NO 2 . Зрівняйте реакцію. Скільки молей кисню знадобиться для повного перетворення 1 моля азоту NO 2 ? Скільки це буде грамів кисню? Скільки грамів NO2 утворюється?
3) У склянку налили 180 г води. Скільки молекул води у склянці? Скільки це молей H2O?
4) Змішали 4 г водню та 64 г кисню. Суміш підірвали. Скільки грамів води вийшло? Скільки грамів кисню залишилося невитраченим?
Домашнє завдання: параграф 15, упр. 1-3,5
Молярний об'єм газоподібних речовин.
Ціль:освітня – систематизувати знання учнів про поняття кількість речовини, число Авогадро, молярна маса, на їх основі сформувати уявлення про молярний об'єм газоподібних речовин; розкрити сутність закону Авогадро та його практичного застосування;
розвиваюча – формувати здатність до адекватного самоконтролю та самооцінки; розвивати вміння логічно мислити, висувати гіпотези, робити аргументовані висновки.
Хід уроку:
1.Організаційний момент.
2.Оголошення теми та цілей уроку.
3.Актуалізація опорних знань
4.Рішення завдань
Закон Авогадро- Це один з найважливіших законів хімії (сформульований Амадео Авогадро в 1811 р), що говорить, що «в рівних обсягах різних газів, які взяті при однаковому тиску і температурі, міститься однакова кількість молекул».
Молярний об'єм газів- Об'єм газу, що містить 1 моль частинок цього газу.
Нормальні умови– температура 0 С (273 K) та тиск 1 атм (760 мм ртутного стовпа або 101 325 Па).
Дайте відповідь на питання:
1. Що називається атомом? (Атом - найдрібніша хімічно неподільна частина хімічного елементаяка є носієм його властивостей).
2. Що таке моль? (Міль - це кількості речовини, яка дорівнює 6,02.10^23 структурних одиниць цієї речовини - молекул, атомів, іонів. Це кількість речовини, що містить стільки ж частинок, скільки міститься атомів в 12 г вуглецю).
3. У чому вимірюється кількість речовини? (У міль).
4. У чому вимірюється маса речовини? (Маса речовини вимірюється у грамах).
5. Що таке молярна маса та у чому вона вимірюється? (Молярна маса – це маса 1 моль речовини. Вона вимірюється в г/моль).
Наслідки закону Авогадро.
Із закону Авогадро випливають два наслідки:
1. Один моль будь-якого газу займає однаковий обсяг за однакових умов. Зокрема, за нормальних умов, тобто за 0 °C (273К) і 101,3 кПа, об'єм 1 моля газу дорівнює 22,4 л. Цей обсяг називають молярним об'ємом газу Vm. Перерахувати цю величину на інші температуру та тиск можна за допомогою рівняння Менделєєва-Клапейрона (Малюнок 3).
Молярний обсяг газу за нормальних умов - фундаментальна фізична постійна, що широко використовується в хімічних розрахунках. Вона дозволяє використовувати обсяг газу замість його маси. Значення молярного обсягу газу за н.у. є коефіцієнтом пропорційності між постійними Авогадро та Лошмідта.
2. Молярна маса першого газу дорівнює добутку маси молярної другого газу на відносну щільністьпо другому першого газу. Це становище мало велике значення у розвиток хімії, т.к. воно дало можливість визначати часткову вагу тіл, які здатні переходити в пароподібний або газоподібний стан. Отже, відношення маси певного обсягу одного газу до маси такого ж обсягу іншого газу, взятого за тих же умов, називається щільністю першого газу за другим
1. Заповніть перепустки:
Молярний об'єм - це фізична величина, що показує....................., позначається.................. .., вимірюється в ...................... .
2. Запишіть формулуза правилом.
Об'єм газоподібної речовини (V) дорівнює добутку молярного об'єму
(Vm) кількість речовини (n) ............................. .
3. Використовуючи матеріал завдання 3, виведіть формулидля розрахунку:
а) обсягу газоподібної речовини.
б) молярного обсягу.
Домашнє завдання: параграф 16,упр. 1-5
Розв'язання задач на обчислення кількості речовини, маси та обсягу.
Узагальнення та систематизація знань на тему «Прості речовини»
Ціль:узагальнити та систематизувати знання учнів про основні класи з'єднань
Хід роботи:
1) Організаційний момент
2) Узагальнення вивченого матеріалу:
а)Усне опитування на тему уроку
б) Виконання завдання 1 (знаходження оксидів, основ, кислот, солей серед заданих речовин)
в) Виконання завдання 2 (складання формул оксидів, основ, кислот, солей)
3. Закріплення ( самостійна робота)
5. Домашнє завдання
2)
а)
- На які дві групи можна поділити речовини?
Які речовини називаються простими?
Які дві групи діляться прості речовини?
Які речовини називаються складними?
Які складні речовини відомі?
Які речовини називаються оксидами?
Які речовини називаються основами?
Які речовини називають кислотами?
Які речовини називають солями?
б)
Виписати окремо оксиди, основи, кислоти, солі:
KOH, SO 2 HCI, BaCI 2 P 2 O 5
NaOH, CaCO 3 , H 2 SO 4 , HNO 3 ,
MgO, Ca(OH) 2 , Li 3 PO 4
Назвати їх.
в)
Скласти формули оксидів, що відповідають основам і кислотам:
Гідроксид калію-оксид калію
Гідроксид заліза(III)-оксид заліза(III)
Фосфорна кислота-оксид фосфору(V)
Сірчана кислота-оксид сірки(VI)
Скласти формулу солі нітрату барію; за зарядами іонів, ступеня окисленняелементів записати
формули відповідних гідроксидів, оксидів, простих речовин
1. Ступінь окислення сірки дорівнює +4 у поєднанні:
2. До оксидів відноситься речовина:
3. Формула сірчистої кислоти:
4. Підставою є речовина:
5. Сіль K 2 CO 3 називається:
1 - силікат калію
2- карбонат калію
3- карбід калію
4- карбонат кальцію
6. У розчині якої речовини лакмус змінить забарвлення на червоне:
2- у лугу
3- в кислоті
Домашнє завдання: повторити пункти 13-16
Контрольна робота №2
«Прості речовини»
Ступінь окислення: бінарні сполуки
Мета: навчити складати молекулярні формули речовин, які з двох елементів за рівнем окислення. продовжити закріплення навички визначення ступеня окиснення елемента за формулою.
1. Ступінь окислення (с. о.) – цеумовний заряд атомів хімічного елемента у складному речовині, обчислений з урахуванням припущення, що складається з простих іонів.
Слід знати!
1) У з'єднаннях с. о. водню = +1, крім гідридів.
2) У з'єднаннях с. о. кисню = -2, крім пероксидів 
та фторидів
3) Ступінь окиснення металів завжди позитивна.
Для металів головних підгруп перших трьох груп с. о. постійна:
метали ІА групи - с. о. = +1,
метали IIA групи – с. о. = +2,
метали IIIA групи – с. о. = +3.
4) У вільних атомів та простих речовин с. о. = 0.
5) Сумарна с. о. всіх елементів у поєднанні = 0.
2. Спосіб утворення назвдвоелементних (бінарних) з'єднань.
3. 
Завдання:
Складіть формули речовин за назвою.
Скільки молекул міститься у 48 г оксиду сірки (IV)?
Ступінь окислення марганцю у поєднанні К2МnO4 дорівнює:
Максимальний ступінь окислення хлор виявляє у поєднанні, формула якого:
Домашнє завдання: параграф 17, упр. 2,5,6
Оксиди. Летючі водневі сполуки.
Ціль:формування знань у учнів про найважливіші класи бінарних сполук – оксиди та леткі водневі сполуки.
Запитання:
– Які речовини називаються бінарними?
– Що називається ступенем окиснення?
– Який ступінь окиснення матимуть елементи, якщо вони віддають електрони?
– Який ступінь окислення матимуть елементи, якщо вони приймають електрони?
– Як визначити, скільки електронів будуть віддавати, чи приймати елементи?
– Який ступінь окислення матимуть одиночні атоми чи молекули?
- Як будуть називатися сполуки, якщо у формулі на другому місці стоїть сірка?
– Як будуть називатись сполуки, якщо у формулі на другому місці стоїть хлор?
– Як будуть називатись сполуки, якщо у формулі на другому місці стоїть водень?
– Як будуть називатись сполуки, якщо у формулі на другому місці стоїть азот?
– Як будуть називатись сполуки, якщо у формулі на другому місці стоїть кисень?
Вивчення нової теми:
– Що спільного у цих формулах?
– Як називатимуться такі речовини?
SiO2, H2O, CO2, AI2O3, Fe2O3, Fe3O4, CO.
Оксиди– широко поширений у природі клас речовин неорганічних сполук. До оксидів відносять такі добре відомі сполуки, як:
Пісок (діоксид кремнію SiO2 з невеликою кількістю домішок);
Вода (оксид водню H2O);
Вуглекислий газ(діоксид вуглецю CO2 IV);
Чадний газ (CO II оксид вуглецю);
Глина (оксид алюмінію AI2O3 з невеликою кількістю інших сполук);
Більшість руд чорних металів містять оксиди, наприклад, червоний залізняк - Fe2O3 і магнітний залізняк - Fe3O4.
Летючі водневі сполуки- Найбільш практично важлива група сполук з воднем. До них відносяться такі речовини, що часто зустрічаються в природі або використовуються в промисловості, як вода, метан та інші вуглеводні, аміак, сірководень, галогеноводи. Багато летких водневих сполук знаходяться у вигляді розчинів у ґрунтових водах, у складі живих організмів, а також у газах, що утворюються при біохімічних і геохімічних процесах, тому дуже велика їх біохімічна і геохімічна роль.
Залежно від хімічних властивостейрозрізняють:
Солеутворюючі оксиди:
o основні оксиди (наприклад, оксид натрію Na2O, оксид міді(II) CuO): оксиди металів, ступінь окислення яких I-II;
o кислотні оксиди (наприклад, оксид сірки(VI) SO3, оксид азоту(IV) NO2): оксиди металів зі ступенем окиснення V-VII та оксиди неметалів;
o амфотерні оксиди (наприклад, оксид цинку ZnO, оксид алюмінію Al2О3): оксиди металів зі ступенем окислення III-IV та виключення (ZnO, BeO, SnO, PbO);
Несолетворні оксиди: оксид вуглецю(II) СО, оксид азоту(I) N2O, оксид азоту(II) NO, оксид кремнію(II) SiO.
Домашнє завдання: параграф 18, упр.1,4,5
Основи.
Ціль:
познайомити учнів зі складом, класифікацією та представниками класу підстав
продовжити формування знань про іони на прикладі складних гідроксид-іонів
продовжити формування знань про ступінь окислення елементів, хімічний зв'язок у речовинах;
дати поняття про якісні реакції та індикатори;
формувати навички поводження з хімічним посудом та реактивами;
формувати бережливе ставленнядо свого здоров'я.
Крім бінарних сполук, існують складні речовини, наприклад основи, які складаються з трьох елементів: металу, кисню і водню.
Водень і кисень в них входить у вигляді гідроксогрупи ВІН -. Отже, гідроксогрупа ВІН-є іон, тільки не простий, як Na + або Сl-, а складний - ВІН - - гідроксид-іон.
Основи
- це складні речовини, що складаються з іонів металів та пов'язаних з ними одного або кількох гідроксид іонів.
Якщо заряд іона металу 1+, то, зрозуміло, з іоном металу пов'язана одна гідроксогрупа ОН-, якщо 2+, то дві і т. д. Отже, склад підстави можна записати загальною формулою: М(ОН)n, де М - метал, m - число груп ВІН і водночас заряд іона (ступінь окислення) металу.
Назви основ складаються зі слова гідроксид н найменування металу. Наприклад, Na0Н - гідроксид натрію. Са(0Н)2 - гідроксид кальцію.
Якщо ж метал виявляє змінну ступінь окислення, то її величину так само, як і для бінарних сполук, вказують римською цифрою в дужках і вимовляють наприкінці назви основи, наприклад: СуОН - гідроксид міді (I), читається "гідроксід міді один"; Сг(ОН), - гідроксид міді (II), читається гідроксид міді два.
По відношенню до води основи діляться на дві групи: розчинні NaOH, Са(ОН)2, K0Н, Ва(ОН)? і нерозчинні Сг(ОН)7, Ке(ОН)2. Розчинні основи називають лугами. Про те, чи розчинна основа або нерозчинна у воді, можна дізнатися за допомогою таблиці "Розчинність основ, кислот і солей у воді".
Гідроксид натрію NaОН- тверда біла речовина, гігроскопічна і тому розпливається на повітрі; добре розчиняється у воді, у своїй виділяється теплота. Розчин гідроксиду натрію у воді милий на дотик і дуже їдкий. Він роз'їдає шкіру, тканини, папір та інші матеріали. За цю властивість гідроксид натрію отримав назву їдкого натру. З гідроксидом натрію та його розчинами треба поводитися обережно, побоюючись, щоб вони не потрапили на одяг, взуття, а тим більше на руки та обличчя. На шкірі від цієї речовини утворюються рани, що довго не гояться. NaОН застосовують у миловаренні, шкіряній та фармацевтичній промисловості.
Гідроксид калію КОН- теж тверда біла речовина, що добре розчиняється у воді, з виділенням великої кількості теплоти. Розчин гідроксиду калію, як і розчин їдкого натру, милок на дотик і дуже їдкий. Тому гідроксид калію інакше називають їдким калі. Застосовують його як добавку при виробництві мила, тугоплавкого скла.
Гідроксид кальцію Са(ОН)2 або гашене вапно, - пухкий білий порошок, трохи розчинний у воді (у таблиці розчинності проти формули Са(ОН)а стоїть буква М, що означає малорозчинну речовину). Виходить при взаємодії негашеного вапна СаО з водою. Цей процес називають гасінням. Гідроксид кальцію застосовують у будівництві при кладці та штукатурці стін, для побілки дерев, для отримання хлорного вапна, що є дезінфікуючим засобом.
Прозорий розчин гідроксиду кальцію називається вапняною водою. При пропущенні через вапняну воду СО2 вона каламутніє. Такий досвід є для розпізнавання вуглекислого газу.
Реакції, з допомогою яких розпізнають певні хімічні речовини, називають якісними реакціями.
Для лугів теж є якісні реакції, з допомогою яких розчини лугів можна розпізнати серед розчинів інших речовин. Це реакції лугів із особливими речовинами - індикаторами (лат. «покажчиками»). Якщо до розчину лугу додати кілька крапель розчину індикатора, він змінить свій колір
Домашнє завдання: параграф 19, упр.2-6, таблиця 4
Назви кислотутворюються від російської назви центрального атома кислоти з додаванням суфіксів та закінчень. Якщо ступінь окислення центрального атома кислоти відповідає номеру групи Періодичної системи, назва утворюється за допомогою найпростішого прикметника від назви елемента: H 2 SO 4 – сірчана кислота, HMnO 4 - марганцева кислота. Якщо кислотоутворюючі елементи мають два ступені окислення, то проміжний ступінь окислення позначається суфіксом -іст-: H 2 SO 3 - сірчиста кислота, HNO 2 - азотиста кислота. Для назв кислот галогенів, що мають багато ступенів окиснення, застосовуються різні суфікси: типові приклади – HClO 4 – хлор н кислота, HClO 3 – хлор новий ая кислота, HClO 2 – хлор іст ая кислота, HClO – хлор новатист ая кислота (безкиснева кислота HCl називається хлороводневої кислотою – зазвичай соляної кислотою). Кислоти можуть відрізнятися числом молекул води, що гідратує оксид. Кислоти, що містять найбільша кількістьатомів водню, називаються ортокислотами: H 4 SiO 4 – ортокремнієва кислота, H 3 PO 4 – ортофосфатна кислота. Кислоти, що містять 1 або 2 атоми водню, називаються метакислотами: H 2 SiO 3 – метакремнієва кислота, HPO 3 – метафосфорна кислота. Кислоти, що містять два центральні атоми, називаються ді кислотами: H 2 S 2 O 7 – дисерна кислота, H 4 P 2 O 7 – дифосфорна кислота.
Назви комплексних сполук утворюються так само, як назви солейале комплексному катіону або аніону дається систематична назва, тобто вона читається праворуч наліво: K 3 – гексафтороферрат(III) калію, SO 4 – сульфат тетрааммінмеді(II).
Назви оксидівутворюються за допомогою слова «оксид» та родового відмінка російської назви центрального атома оксиду із зазначенням, у разі потреби, ступеня окислення елемента: Al 2 O 3 – оксид алюмінію, Fe 2 O 3 – оксид заліза (III).
Назви підставутворюються за допомогою слова «гідрокс» і родового відмінка російської назви центрального атома гідроксиду із зазначенням, у разі потреби, ступеня окислення елемента: Al(OH) 3 – гідроксид алюмінію, Fe(OH) 3 – гідроксид заліза(III).
Назви сполук з воднемутворюються залежно від кислотно-основних властивостей цих сполук. Для газоподібних кислотоутворювальних сполук з воднем застосовуються назви: H 2 S - сульфан (сірководень), H 2 Se - селан (селеноводород), HI - йодоводород; їх розчини у воді називаються відповідно сірководневою, селеноводородною та йодоводородною кислотами. Для деяких сполук з воднем застосовуються спеціальні назви: NH3 – аміак, N2H4 – гідразин, PH3 – фосфін. З'єднання з воднем, що має ступінь окислення -1, називаються гідридами: NaH - гідрид натрію, CaH 2 - гідрид кальцію.
Назви солейутворюються від латинської назви центрального атома кислотного залишку з додаванням префіксів та суфіксів. Назви бінарних (двохелементних) солей утворюються за допомогою суфікса – ід: NaCl - хлорид натрію, Na 2 S - сульфід натрію. Якщо центральний атом кисневмісного кислотного залишку має два позитивні ступені окислення, то найвищий ступіньокиснення позначається суфіксом - ат: Na 2 SO 4 – сульф ат натрію, KNO 3 – нітр ат калію, а нижчий ступінь окислення – суфіксом – іт: Na 2 SO 3 – сульф іт натрію, KNO 2 – нітр іт калію. Для назви кисневмісних солей галогенів користуються префіксами та суфіксами: KClO 4 – пров хлор ат калію, Mg(ClO 3) 2 – хлор ат магнію, KClO 2 – хлор іт калію, KClO – гіпо хлор іт калію.
Насичуваність ковалентнихихзв'язокїй- проявляється в тому, що в з'єднаннях s-і p-елементів немає неспарених електронів, тобто всі неспарені електрони атомів утворюють зв'язувальні електронні пари (виключення становлять NO, NO 2 , ClO 2 і ClO 3).
Неподілені електронні пари (НЕП) – електрони, які займають атомні орбіталі парами. Наявність НЕП обумовлює здатність аніонів або молекул, утворювати донорно-акцепторні зв'язки як донори електронних пар.
Неспарені електрони - електрони атома, що містяться по одному в орбіталі. Для s- та p-елементів число неспарених електронів визначає, скільки сполучних електронних пар може утворити даний атом з іншими атомами обмінного механізму. У методі валентних зв'язків виходять із того, що число неспарених електронів може бути збільшено за рахунок неподілених електронних пар, якщо в межах валентного електронного рівня є вакантні орбіталі. У більшості сполук s-IP-елементів неспарених електронів немає, тому що всі неспарені електрони атомів утворюють зв'язки. Однак молекули з неспареними електронами існують, наприклад, NO, NO 2 , вони мають підвищену реакційну здатність і мають тенденцію утворювати димери типу N 2 O 4 за рахунок неспарених електронів.
Нормальна концентрація –це число молей еквівалентів в 1 л розчину.
Нормальні умови -температура 273K (0 o C), тиск 101,3 кПа (1 атм).
Обмінний та донорно-акцепторний механізми утворення хімічного зв'язку. Освіта ковалентних зв'язківміж атомами може відбуватися подвійно. Якщо утворення сполучної електронної пари відбувається за рахунок неспарених електронів обох пов'язаних атомів, то такий спосіб утворення зв'язувальної електронної пари зветься обмінного механізму – атоми обмінюються електронами, причому зв'язуючі електрони належать обом зв'язаним атомам. Якщо ж сполучна електронна пара утворюється за рахунок неподіленої електронної пари одного атома і вакантної орбіталі іншого атома, то таке утворення електронної пари є донорно-акцепторним механізмом (див. метод валентних зв'язків).
Оборотні іонні реакції –це такі реакції, в яких утворюються продукти, здатні утворювати вихідні речовини (якщо мати на увазі написане рівняння, то про оборотні реакції можна сказати, що вони можуть протікати в ту й іншу сторону з утворенням слабких електролітів або малорозчинних сполук). Оборотні іонні реакції часто характеризуються неповнотою перетворення; оскільки протягом оборотної іонної реакції утворюються молекули або іони, які викликають зміщення у бік вихідних продуктів реакції, тобто як би «гальмують» реакцію. Оборотні іонні реакції описуються за допомогою знака ⇄, а незворотні – знака →. Прикладом оборотної іонної реакції може бути реакція H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H + , а прикладом незворотної – S 2- + Fe 2+ → FeS.
Окислювачі – речовини, у яких при окислювально-відновних реакціях ступеня окиснення деяких елементів зменшуються.
Окисно-відновна двоїстість –здатність речовин виступати в окисно-відновних реакціях як окислювач або відновник залежно від партнера (наприклад, H 2 O 2 , NaNO 2).
Окисно-відновні реакції(ОВР) -це хімічні реакції, протягом яких змінюються ступеня окиснення елементів реагуючих речовин.
Окисно-відновний потенціал –величина, що характеризує окислювально-відновну здатність (силу) і окислювача, і відновника, що становлять відповідну напівреакцію. Так, окислювально-відновний потенціал пари Cl 2 /Cl - , рівний 1,36, характеризує молекулярний хлор як окислювач і хлорид-іон як відновник.
Оксиди –з'єднання елементів з киснем, у яких кисень має ступінь окислення, що дорівнює –2.
Орієнтаційні взаємодії– міжмолекулярні взаємодії полярних молекул.
Осмос –явище перенесення молекул розчинника на напівпроникній (проникній тільки для розчинника) мембрані у бік меншої концентрації розчинника.
Осмотичний тиск -фізико-хімічна властивість розчинів, обумовлена здатністю мембран пропускати лише молекули розчинника. Осмотичний тиск із боку менш концентрованого розчину зрівнює швидкості проникнення молекул розчинника в обидві сторони мембрани. Осмотичний тиск розчину дорівнює тиску газу, в якому концентрація молекул така сама, як концентрація частинок у розчині.
Підстави по Арреніусу -речовини, які у процесі електролітичної дисоціації відщеплюють гідроксид-іони.
Підстави по Бренстеду -сполуки (молекули або іони типу S2-, HS-), які можуть приєднувати іони водню.
Основи по Льюїсу (Люїсові підстави) – з'єднання (молекули або іони) з неподіленими електронними парами, здатними утворювати донорно-акцепторні зв'язки. Найпростішою льюїсовою основою є молекули води, які мають сильні донорні властивості.
Однією з основних одиниць у Міжнародній системі одиниць (СІ) є одиниця кількості речовини – моль.
Міль – це така кількість речовини, яка містить стільки структурних одиниць даної речовини (молекул, атомів, іонів та ін.), скільки атомів вуглецю міститься в 0,012 кг (12 г) ізотопу вуглецю 12 З .
Враховуючи, що значення абсолютної атомної маси для вуглецю рівне m(C) = 1,99 · 10 26 кг, можна розрахувати число атомів вуглецю N А, Що міститься в 0,012 кг вуглецю
Моль будь-якої речовини містить те саме число частинок цієї речовини (структурних одиниць). Число структурних одиниць, що містяться в речовині кількістю один моль, дорівнює 6,02·10 23 і називається числом Авогадро (N А ).
Наприклад, один моль міді містить 6,02 10 23 атомів міді (Cu), а один моль водню (H 2) - 6,02 10 23 молекул водню.
Молярною масою(M) називається маса речовини, взятої у кількості 1 моль.
Молярна маса позначається літерою М та має розмірність [г/моль]. У фізиці користуються розмірністю [кг/кмоль].
Загалом чисельне значення молярної маси речовини чисельно збігається зі значенням його відносної молекулярної (відносної атомної) маси.
Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює:
Мr(Н 2 О) = 2Аr(Н) + Ar(O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.
Молярна маса води має ту ж величину, але виражена в г/моль:
М (Н 2 Про) = 18 г/моль.
Таким чином, моль води, що містить 6,02 10 23 молекул води (відповідно 2 6,02 10 23 атомів водню і 6,02 10 23 атомів кисню), має масу 18 грамів. У воді кількістю речовини 1 моль міститься 2 моль атомів водню і один моль атомів кисню.
1.3.4. Зв'язок між масою речовини та її кількістю
Знаючи масу речовини та її хімічну формулу, отже, і значення його молярної маси, можна визначити кількість речовини і, навпаки, знаючи кількість речовини, можна визначити його масу. Для таких розрахунків слід користуватися формулами:
де ν – кількість речовини, [моль]; m- Маса речовини, [г] або [кг]; М – молярна маса речовини, [г/моль] чи [кг/кмоль].
Наприклад, для знаходження маси сульфату натрію (Na 2 SO 4) кількістю 5 моль знайдемо:
1) значення відносної молекулярної маси Na 2 SO 4 являє собою суму округлених значень відносних атомних мас:
Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Ar(S) + 4Аr(O) = 142,
2) чисельно рівне їй значення молярної маси речовини:
М(Na 2 SO 4) = 142 г/моль,
3) і, нарешті, масу 5 моль сульфату натрію:
m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.
Відповідь: 710.
1.3.5. Зв'язок між обсягом речовини та її кількістю
За нормальних умов (н.у.), тобто. при тиску р , рівному 101325 Па (760 мм. рт. ст.), та температурі Т, рівної 273,15 К (0 С), один моль різних газів і парів займає один і той же обсяг, що дорівнює 22,4 л.
Об'єм, який займає 1 моль газу або пари при н.у., називається молярним об'ємомгазу та має розмірність літр на моль.
V мовляв = 22,4 л/моль.
Знаючи кількість газоподібної речовини (ν ) і значення молярного об'єму (V мол) можна розрахувати його обсяг (V) за нормальних умов:
V = ν · V мовляв,
де ν – кількість речовини [моль]; V – обсяг газоподібної речовини [л]; V мовляв = 22,4 л/моль.
І, навпаки, знаючи обсяг ( V) газоподібної речовини за нормальних умов, можна розрахувати її кількість (ν) :
Молярний обсяг газу дорівнює відношенню обсягу газу кількості речовини цього газу, тобто.
V m = V(X)/n(X),
де V m - молярний обсяг газу - стала величина для будь-якого газу за даних умов;
V(X) – обсяг газу Х;
n(X) – кількість речовини газу Х.
Молярний обсяг газів за нормальних умов (нормальному тиску р н = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа та температурі Т н =273,15 К ≈ 273 К) становить V m = 22,4 л/моль.
Закони ідеальних газів
У розрахунках, пов'язаних із газами, часто доводиться переходити від цих умов до нормальних чи навпаки. При цьому зручно користуватися формулою, що випливає з об'єднаного газового закону Бойля-Маріотта і Гей-Люссака:
pV / Т = p н V н / Т н
Де p-тиск; V – обсяг; Т-температура в шкалі Кельвіна; індекс "н" вказує на нормальні умови.
Об'ємна частка
Склад газових сумішей часто виражають з допомогою об'ємної частки - відношення обсягу даного компонента загальному обсягу системи, тобто.
φ(Х) = V(X) / V
де ? (Х) - об'ємна частка компонента Х;
V(X) – обсяг компонента Х;
V – обсяг системи.
Об'ємна частка - безрозмірна величина, її виражають у частках від одиниці або у відсотках.
Приклад 1. Який обсяг займе при температурі 20°З тиску 250 кПа аміак масою 51 г?
|
|
1. Визначаємо кількість речовини аміаку: n(NH 3) = m(NH 3) / М(NH 3) = 51/17 = 3 моль. 2. Обсяг аміаку за нормальних умов становить: V(NH 3) = V m · n(NH 3) = 22,4 · 3 = 67,2 л. 3. Використовуючи формулу (3), наводимо обсяг аміаку до даних умов (температура Т = (273 + 20) К = 293 К): V(NH 3) = p н V н (NH 3) / pТ н = 101,3 · 293 · 67,2 / 250 · 273 = 29,2 л. Відповідь: V (NH 3) = 29,2 л. |
Приклад 2. Визначте об'єм, який займе за нормальних умов газова суміш, що містить водень, масою 1,4 г та азот, масою 5,6 г.
|
|
1. Знаходимо кількості речовини водню та азоту: n(N 2) = m(N 2) / М(N 2) = 5,6 / 28 = 0,2 моль n(H 2) = m(H 2) / М(H 2) = 1,4 / 2 = 0,7 моль 2. Оскільки за нормальних умов ці гази не взаємодіють між собою, то обсяг газової суміші буде дорівнює суміобсягів газів, тобто. V(суміші) = V(N 2) + V(H 2) = V m · n(N 2) + V m · n(H2) = 22,4 · 0,2 + 22,4 · 0,7 = 20,16 л. Відповідь: V(суміші) = 20,16 л. |
Закон об'ємних відносин
Як вирішити задачу з використанням Закону об'ємних відносин?
Закон об'ємних відносин: обсяги газів, що беруть участь у реакції, відносяться один до одного як невеликі цілі числа, рівні коефіцієнтам рівняння реакції.
Коефіцієнти в рівняннях реакцій показують числа об'ємів газоподібних речовин, що реагують і утворилися.
приклад. Обчисліть об'єм повітря, необхідний згоряння 112 л ацетилену.
1. Складаємо рівняння реакції:
2. На підставі закону об'ємних відносин обчислюємо обсяг кисню:
112/2 = Х/5, звідки Х = 112 · 5/2 = 280л
3. Визначаємо об'єм повітря:
V(повітря) = V(O 2) / φ(O 2)
V(пов.) = 280 / 0,2 = 1400 л.
При вивченні хімічних речовин важливими поняттями є такі величини, як молярна маса, густина речовини, молярний об'єм. Так що ж таке молярний об'єм і в чому його відмінність для речовин у різному агрегатному стані?
Молярний об'єм: загальна інформація
Щоб обчислити молярний об'єм хімічної речовининеобхідно молярну масу цієї речовини розділити з його щільність. Таким чином, молярний обсяг обчислюється за такою формулою:
де Vm – молярний об'єм речовини, М – молярна маса, p – густина. У Міжнародній системі СІ ця величина вимірюється в кубічний метрна міль (м3/моль).
Мал. 1. Молярний обсяг формули.
Молярний об'єм газоподібних речовин відрізняється від речовин, що знаходяться в рідкому та твердому стані тим, що газоподібний елемент кількістю 1 моль завжди займає однаковий об'єм (якщо дотримано однакових параметрів).
Об'єм газу залежить від температури та тиску, тому при розрахунках слід брати об'єм газу за нормальних умов. Нормальними умовами вважається температура 0 градусів та тиск 101,325 кПа.
Молярний об'єм 1 моля газу за нормальних умов завжди однаковий і дорівнює 22,41 дм 3 /моль. Цей обсяг називається молярним обсягом ідеального газу. Тобто, в 1 молі будь-якого газу (кисень, водень, повітря) обсяг дорівнює 22,41 дм3/м.
Молярний обсяг за нормальних умов можна вивести, використовуючи рівняння стану для ідеального газу, яке називається рівнянням Клайперона-Менделєєва:
де R – універсальна газова стала, R=8.314 Дж/моль*К=0,0821 л*атм/моль К
Об'єм одного моля газу V=RT/P=8.314*273.15/101.325=22.413 л/моль, де Т і Р – значення температури (К) та тиску за нормальних умов.
Мал. 2. Таблиця молярних обсягів.
Закон Авогадро
У 1811 році А. Авогадро висунув гіпотезу, що в рівних обсягах різних газів при однакових умовах (температурі та тиску) міститься однакове число молекул. Пізніше гіпотеза підтвердилася і стала законом, що має ім'я великого італійського вченого.
Мал. 3. Амедео Авогадро.
Закон стає зрозумілим, якщо згадати, що у газоподібному вигляді відстань між частинками незрівнянно більша, ніж розміри самих частинок.
Таким чином, із закону Авогадро можна зробити такі висновки:
- У рівних обсягах будь-яких газів, взятих при одній і тій же температурі і при тому самому тиску, міститься одне і те ж число молекул.
- 1 моль абсолютно різних газів за однакових умов займає однаковий обсяг.
- Один моль будь-якого газу за нормальних умов займає об'єм 22,41 л.
Наслідок із закону Авогадро та поняття молярного об'єму засновані на тому, що моль будь-якої речовини містить однакову кількість частинок (для газів – молекул), що дорівнює постійній Авогадро.
Щоб дізнатися кількість молей розчиненої речовини міститься в одному літрі розчину, необхідно визначити молярну концентрацію речовини за формулою c=n/V, де n – кількість розчиненої речовини, що виражається в молях, V – об'єм розчину, що виражається в літрах С – молярність.
Що ми дізналися?
У шкільній програміз хімії 8 класу вивчається тема "Молярний обсяг". В одному молі газу завжди міститься однаковий об'єм, що дорівнює 22,41 кубічний метр/моль. Цей обсяг називається молярним обсягом газу.
Тест на тему
Оцінка доповіді
Середня оцінка: 4.2. Усього отримано оцінок: 64.