Основы количественных химических расчетов

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

ОСНОВЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Универсальные способы измерения количества вещества

1. Универсальной мерой для любых веществ (не зависимо от их вида) является масса m, измеряемая [ кг ]; [ г ]; [ т ]; [ мг ] и т.д.

2. Количество жидкости может быть измерено величинами массы (m ) и объема (V). Единицы измерения объема – [м3];   [л]; [мл]  (“литр” – специальное название кубического дециметра.)

 [см3]=[мл]. Переход от массы к объёму (или от объёма к массе) осуществляется через плотность r - массу единицы объёма раствора:

      r = m/V [г/мл];  m = r ·V;  V = m/r.

 Моль – индивидуальная количественная характеристика вещества. Измерение количества вещества числом моль

Моль – Авогадрово число (6,02×1023) частиц данного вида;

количество граммов вещества, численно равное атомной или молекулярной массе данного вещества.

Обозначается М(В), где В – вид вещества, о количестве которого идет речь.

Молекулярные массы (Мr) сложных веществ вычисляются с использованием округленных целочисленных значений атомных масс элементов (Аr) из Таблицы Д.И. Менделеева, где они приведены в [а.е.м.] – в атомных единицах массы (1/12 массы атома изотопа 126С).

Термин “моль “ –  не склоняется: 2 моль; 5 моль; 0,1 моль и т.д.

3.2.1. Специфически химический способ измерения количества вещества – числом моль n(в) = m(в)  (в).

            Соответствующие пересчёты осуществляются по формулам:

m(в) =n(в)× M(в);     M(в) = m(в) / n(в).

3.2.1. Для газов  используется измерение их количества числом мольных объёмов (при н.у. 22,4 л/моль – следствие закона А. Авогадро).

n(газа)=V0(газа) / 22,4;    V(газа)= n(газа)·22,4;

(Здесь V0 –объём газа, измеренный при нормальных условиях – 00С и 1 атм).

3.2.2.Количество вещества может быть измерено:

(а) числом частиц (атомов, молекул);

(б) числом моль этого вещества;

(в) числом граммов ([кг] и т. д.);

(г) числом мольных объёмов газа (см. табл.3).

Подстрочный индекс “r” в символах Аr и Мr – первая буква лат. relative -  относительный, - соответственно, относительные атомная и молекулярная массы. Следует подчеркнуть, что при измерении количества вещества числом моль обязательно указывается вид вещества, о количестве которого идет речь, т.к. молярная масса у каждого вещества – своя.

          Мольный объём газа – универсальная  мера количества любого газа.

Пересчеты количества различных веществ

    М(В)

Масса

m=n×M(в)

Число моль

n=m/M

Число частиц

N=n´6,02´1023

Объём газа

V0=n(моль)´22,4л/моль

М (Н2)=

=2г/моль

1 моль´2г/моль=

= 2 [г]

6,02´1023

(молекул Н2)

22.4[л]

М(Na)=

=23г/моль

3 моль´23г/моль=

= 69 [г]

3´6,02´1023=

=1,8´1024

(атомов Na)

-

(тв. Вещество)

М(СН4)=

=16г/моль

     0,5 моль´

16г/моль= 8 [г]

0,5´6,02´1023=

=3,01´1023

(молекул СН4)

0,5моль´22,4л/моль=

=11,2[л]

М(С8Н18)=

=114г/моль

8,77 моль´114г/моль=

= 1000 [г]

8,77´6,02´1023=

=5,28´1024

(молекул С8Н18)

-

(жидкость)

М(С2Н4)=

=28г/моль

44,64 моль´114г/моль=

= 1249/9 [г]

44,64´6,02´1023=

=2,69´1025

(молекул С2Н4)

44,64моль´22,4л/моль=1000[л]

          В каждой строчке таблицы 3 – одно и тоже количество вещества, измеренное четырьмя различными способами.

Количественная информация из химического символа, формулы и уравнения

Химический символ  (здесь: C).

1)  Вид элемента (углерод).

2)  Один атом или один моль атомов С.

3)  Относительная атомная масса Аr(C) =12 [а.е.м.].

4)  Молярная (масса одного моль атомов углерода)

М(С) = 12 [г/моль].

Химическая формула (здесь: С3Н8).

1)  Качественный состав молекулы (С и Н).

2)  Количественный состав молекулы (три атома С и восемь атомов Н).

3)  Одна молекула или один моль молекул С3Н8.

4)  Относительная молекулярная масса.

Мr3Н8) = 3´12 + 8 = 44 [а.е.м.].

5)  Молярная масса М (С3Н8) = 44 г/моль.

Химическое уравнение.

С3Н8 + 5 О2 = 3СО2 + 4Н2О(ж).

1)  Вид реагентов (С3Н8 и О2) и вид продуктов (СО2 и Н2О) реакции.

2)  Количественное их соотношение по числу молекул и по числу моль ( один С3Н8 и пять О2; три СО2 и четыре Н2О).

3)  Демонстрация закона сохранения массы:

44 г3Н8) + 5´32г (О2) = 3´44г (СО2) + 4´18г (Н2О)

                    204г реагентов = 204г продуктов

Расчеты по химическим формулам и уравнениям

Эти расчеты проводятся путем составления и последующего решения х и м и ч е с к о й  п р о п о р ц и и:

1я строка  - сведения из химической  формулы или уравнения.

2я строка  - искомая величина (х) и цифра из условия задачи.

          При составлении пропорции соблюдаются два условия:

а) Друг под другом в пропорции должны стоять цифры, относящиеся к одному и тому же веществу;

б) У этих цифр (стоящих в пропорции друг под другом) должны быть одинаковые размерности.

          Желательно перед решением задачи сделать компактную запись условия, включив в перечень данных величин молярные массы тех участников реакции, о массах которых идет речь в условии. Ответы удобно показать в компактной записи условия.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
99 Kb
Скачали:
0