Основные химические понятия и законы химии

При выполнении заданий данного раздела следует знать некоторые понятия и законы химии.

Относительная атомная масса Аr показывает, во сколько раз атом данного элемента тяжелее или легче одной двенадцатой массы атома углерода. Масса атома углерода очень мала и составляет 1,993*10г. Одна двенадцатая часть этой массы принята за единицу. Значения относительных атомных масс указаны в таблице Менделеева. Например, относительная атомная масса равна 14.азота . Масса молекулы находится сложением масс атомов, составляющих вещество.

Моль –это количество вещества, содержащее 6.02*10 атомов, молекул, ионов или других частиц вещества. Величина 6,02*10 называется числом Авогадро. Масса 1 моля (молярная масса) численно равна молекулярной массе и выражается в г/моль. Число молей (количество вещества) обозначается (ню).

Если вещество является газом, то согласно закону Авогадро 1моль его при нормальных условиях будет занимать объём, равный 22,4 л.

Согласно закону сохранения веществ в ходе химических реакций масса веществ до реакции равна массе веществ после реакции. Это используется в расчётах при решении задач по химическим уравнениям.

Все неоранические вещества можно разделить на оксиды, кислоты основания и соли. Между всеми классами возможно осуществить генетические переходы. Для этого необходимо знать химические свойства каждого класса соединений.

Пример 1. Вычислить молекулярную массу азотной кислоты.

Решение:молекулярная масса определяется сложением атомных масс, т. е. А(HNO3) = A(H) + A(N) + 3A(O) = 1 +14 +3*16 = 63

Пример 2.Какое число частиц составляет 2 моль железа?

Решение:согласно числу Авогадро 1 моль составляет 6,02*10 частиц. Поэтому 2 моль будут составлять 2*6,02*10 = 12 *10 = частиц

Пример 3. Вычислите объём, массу и число молекул, содержащихся в трёх молях водорода при нормальных условиях.

Дано: Решение:

(Н2) = 3 моль Согласно закону Авогадро объём 1 моля газа при н.у.

составляет 22,4 л. Поэтому объём 3-х моль водорода можн-

V(H2)-- ? но найти по формуле

m(H2)-- ? V = VM * , где VM - молярный объём газа

N(H2) --? - количество вещества

V(H2) = 22,4 л/моль * 3 моль = 67,2 л.

Масса водорода находится по формуле

m = M(H2) * , где М(Н2) – молярная масса водорода

m(H2) = 2г/моль * 3моль = 6 г.

Число Авогадро показывает количество частиц, содер-

жащихся в 1 моле любого вещества :

NA = 6,02 * 10 . Отсюда можно найти число молекул,

содержащихся в 3-х молях водорода:

N(H2) = NA * = 6, 02 * 10 * 3 = 18, 06 * 10 молекул.

Пример 4.Определите количество вещества и объём кислорода, необходимого для получения 88 г углекислого газа.

Дано: Решение:

m(CO2) = 88г По закону сохранения массы веществ в результате хими-

ческой реакции масса веществ до реакции равна массе ве-

(О2) - ? ществ, образовавшихся после реакции. Это позволяет про-

V(O2) - ? изводить расчеты по химическим уравнениям.

Для данной задачи

V, 88г

C + O2 = CO2

22,4 л 44г/моль

1 моль

Объём кислорода можно найти по пропорции

из Vл - 88г

из 22,4 л - 44г V(O2) = 22,4 * 88 / 44 = 44,8(л)

Количество вещества находим аналогично:

Из моль - 88г

Из 1 моль - 44 г (О2) = 1 * 88 / 44 = 2 (моль)

Пример 5.Выберите из приведённых веществ основания : NaCl, NaOH, P2O5, Al(OH)3, H2SO4, H2O, Ba(OH)2. Осуществите превращения Ca(OH)2 à CaCO3 à CaO àCaCl2 à Ca(NO3)2

Решение:основания –это вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксильных групп. Поэтому к основаниям будут относиться NaOH, Al(OH)3, Ba(OH)2.

Для осуществления превращений воспользуемся свойствами классов неорганических соединений:

1) основания взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

2) соли неустойчивых кислот при нагревании разлагаются на оксиды

CaCO3 à CaO + CO2

3) оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей и воды

CaO +2 HCl = CaCl2 + H2O

4) соли взаимодействуют с cолями. При этом образуются две новые соли

CaCl2 + AgNO3 = Ca(NO3)2 + AgCl

Задания

1. Вычислите молярные массы угольной кислоты, оксида кремния, нитрата натрия

2. Масса какого оксида больше: оксида калия, оксида водорода или оксида углерода(IV)?

3. Какой объём занимают 3.4г аммиака при нормальных условиях?

4. При нормальных условиях газ занимает объём 67,2 л. Найдите количество вещества этого газа.

5. Сколько молекул содержится в 40г сульфата меди? Какой объём занимают 2 моль хлора?

6. Сколько граммов составляют 0,1 моль серной кислоты, сколько молей составляют 60 граммов гидроксида натрия?

7. Определите массу продукта реакции(соли), образующегося при взаимодействии 2 моль гидроксида калия с соляной кислотой.

8. Определите массу соли, полученную при взаимодействии 0,2 моль гидроксида калия с оксидом углерода.

9. Определите массу соли, образующуюся в результате реакции 40г оксида магния с 3,65г соляной кислоты.

10. Осуществите превращения по схеме: углерод à оксид углеродаà карбонат натрияà угольная кислота à водаà гидроксид бария

11. Осуществите превращения по схеме : Mg à MgSO4 à CaSO4 à H2SO4 à H2CO3 à CO2

12. Составьте уравнения реакций, в ходе которых можно получить из натрия гидроксид алюминия.

13. Составьте уравнения реакций, в ходе которых можно получить из серы сульфат бария.

14. Составьте уравнения реакций, в ходе которых можно получить из гидроксида железа(III) железо.