Sebelum menyelesaikan masalah, anda harus mengetahui formula dan peraturan bagaimana untuk mencari isipadu gas. Kita harus ingat undang-undang Avogadro. Dan jumlah gas itu sendiri boleh dikira menggunakan beberapa formula, memilih yang sesuai daripada mereka. Apabila memilih formula yang diperlukan, keadaan persekitaran, khususnya suhu dan tekanan, adalah sangat penting.
undang-undang Avogadro
Ia mengatakan bahawa pada tekanan dan suhu yang sama, isipadu gas yang berbeza yang sama akan mengandungi bilangan molekul yang sama. Bilangan molekul gas yang terkandung dalam satu mol ialah nombor Avogadro. Daripada undang-undang ini, ia mengikuti bahawa: 1 Kmol (kilomol) gas ideal, sebarang gas, pada tekanan dan suhu yang sama (760 mm Hg dan t = 0*C) sentiasa menduduki satu isipadu = 22.4136 m3.
Bagaimana untuk menentukan isipadu gas
- Formula V=n*Vm paling kerap boleh ditemui dalam masalah. Di sini isipadu gas dalam liter ialah V, Vm ialah isipadu molar gas (l/mol), yang dalam keadaan normal = 22.4 l/mol, dan n ialah jumlah bahan dalam mol. Apabila keadaan tidak mempunyai jumlah bahan, tetapi terdapat jisim bahan, maka kita meneruskan cara ini: n=m/M. Di sini M ialah g/mol (jisim molar bahan), dan jisim bahan dalam gram ialah m. Dalam jadual berkala ia ditulis di bawah setiap unsur, sebagai jisim atomnya. Mari kita jumlahkan semua jisim dan dapatkan apa yang kita cari.
- Jadi, bagaimana untuk mengira isipadu gas. Inilah tugasnya: larutkan 10 g aluminium dalam asid hidroklorik. Soalan: berapa banyak hidrogen boleh dibebaskan u.? Persamaan tindak balas kelihatan seperti ini: 2Al+6HCl(g)=2AlCl3+3H2. Pada mulanya, kita dapati aluminium (kuantiti) yang bertindak balas mengikut formula: n(Al)=m(Al)/M(Al). Kami mengambil jisim aluminium (molar) dari jadual berkala M(Al) = 27 g/mol. Mari kita gantikan: n(Al)=10/27=0.37 mol. Daripada persamaan kimia dapat dilihat bahawa 3 mol hidrogen terbentuk apabila 2 mol aluminium dibubarkan. Adalah perlu untuk mengira berapa banyak hidrogen yang akan dibebaskan daripada 0.4 mol aluminium: n(H2)=3*0.37/2=0.56mol. Mari kita gantikan data ke dalam formula dan cari isipadu gas ini. V=n*Vm=0.56*22.4=12.54l.
Untuk mengetahui komposisi sebarang bahan gas, anda mesti boleh beroperasi dengan konsep seperti isipadu molar, jisim molar dan ketumpatan bahan. Dalam artikel ini, kita akan melihat apakah isipadu molar dan bagaimana untuk mengiranya?
Kuantiti bahan
Pengiraan kuantitatif dijalankan untuk benar-benar menjalankan proses tertentu atau untuk mengetahui komposisi dan struktur bahan tertentu. Pengiraan ini menyusahkan untuk dilakukan dengan nilai mutlak jisim atom atau molekul kerana fakta bahawa mereka sangat kecil. Jisim atom relatif juga tidak boleh digunakan dalam kebanyakan kes, kerana ia tidak berkaitan dengan ukuran jisim atau isipadu bahan yang diterima umum. Oleh itu, konsep kuantiti sesuatu bahan diperkenalkan, yang dilambangkan dengan huruf Yunani v (nu) atau n. Jumlah bahan adalah berkadar dengan bilangan unit struktur (molekul, zarah atom) yang terkandung dalam bahan.
Unit kuantiti bahan ialah mol.
Mol ialah jumlah bahan yang mengandungi bilangan unit struktur yang sama seperti terdapat atom yang terkandung dalam 12 g isotop karbon.
Jisim 1 atom ialah 12 a. e.m., oleh itu bilangan atom dalam 12 g isotop karbon adalah sama dengan:
Na= 12g/12*1.66057*10 kepada kuasa-24g=6.0221*10 kepada kuasa 23
Kuantiti fizik Na dipanggil pemalar Avogadro. Satu mol mana-mana bahan mengandungi 6.02 * 10 kepada kuasa 23 zarah.
nasi. 1. Undang-undang Avogadro.
Isipadu molar gas
Isipadu molar gas ialah nisbah isipadu bahan kepada jumlah bahan itu. Nilai ini dikira dengan membahagikan jisim molar bahan dengan ketumpatannya menggunakan formula berikut:
di mana Vm ialah isipadu molar, M ialah jisim molar, dan p ialah ketumpatan bahan itu.
nasi. 2. Formula isipadu molar.
Dalam sistem C antarabangsa, isipadu molar bahan gas diukur dalam meter padu per mol (m 3 / mol)
Isipadu molar bahan gas berbeza daripada bahan dalam keadaan cecair dan pepejal kerana unsur gas dengan jumlah 1 mol sentiasa menduduki isipadu yang sama (jika parameter yang sama dipenuhi).
Isipadu gas bergantung pada suhu dan tekanan, jadi apabila mengira, anda harus mengambil isipadu gas dalam keadaan biasa. Keadaan normal dianggap sebagai suhu 0 darjah dan tekanan 101.325 kPa. Isipadu molar 1 mol gas dalam keadaan normal sentiasa sama dan sama dengan 22.41 dm 3 /mol. Isipadu ini dipanggil isipadu molar gas ideal. Iaitu, dalam 1 mol sebarang gas (oksigen, hidrogen, udara) isipadu ialah 22.41 dm 3 /m.
nasi. 3. Isipadu molar gas dalam keadaan normal.
Jadual "isipadu molar gas"
Jadual berikut menunjukkan isipadu beberapa gas:
| Gas | Isipadu molar, l |
| H 2 | 22,432 |
| O2 | 22,391 |
| Cl2 | 22,022 |
| CO2 | 22,263 |
| NH 3 | 22,065 |
| JADI 2 | 21,888 |
| Ideal | 22,41383 |
Isipadu 1 mol bahan dipanggil isipadu Molar jisim molar 1 mol air = 18 g/mol 18 g air menduduki isipadu 18 ml. Ini bermakna isipadu molar air ialah 18 ml. 18 g air menduduki isipadu yang sama dengan 18 ml, kerana ketumpatan air ialah 1 g/ml KESIMPULAN: Isipadu molar bergantung kepada ketumpatan bahan (untuk cecair dan pepejal).
1 mol mana-mana gas dalam keadaan normal menduduki isipadu yang sama bersamaan dengan 22.4 liter. Keadaan biasa dan sebutan mereka no. (0 0 C dan 760 mmHg; 1 atm.; 101.3 kPa). Isipadu gas dengan 1 mol bahan dipanggil isipadu molar dan dilambangkan dengan – V m
Menyelesaikan masalah Masalah 1 Diberi: V(NH 3) n.s. = 33.6 m 3 Cari: m - ? Penyelesaian: 1. Kira jisim molar ammonia: M(NH 3) = = 17 kg/kmol
KESIMPULAN 1. Isipadu 1 mol bahan dipanggil isipadu molar V m 2. Bagi bahan cecair dan pepejal, isipadu molar bergantung kepada ketumpatannya 3. V m = 22.4 l/mol 4. Keadaan normal (n.s.): dan tekanan 760 mmHg, atau 101.3 kPa 5. Isipadu molar bahan gas dinyatakan dalam l/mol, ml/mmol,
Nama asid terbentuk daripada nama Rusia atom pusat asid dengan penambahan akhiran dan penghujung. Jika keadaan pengoksidaan atom pusat asid sepadan dengan nombor kumpulan Jadual Berkala, maka nama itu dibentuk menggunakan kata sifat termudah daripada nama unsur: H 2 SO 4 - asid sulfurik, HMnO 4 - asid mangan. . Jika unsur pembentuk asid mempunyai dua keadaan pengoksidaan, maka keadaan pengoksidaan perantaraan dilambangkan dengan akhiran –ist-: H 2 SO 3 – asid sulfur, HNO 2 – asid nitrus. Pelbagai akhiran digunakan untuk nama asid halogen yang mempunyai banyak keadaan pengoksidaan: contoh biasa ialah HClO 4 - klorin n asid, HClO 3 – klorin novat asid, HClO 2 – klorin ist asid, HClO – klorin novatis asid ary (asid bebas oksigen HCl dipanggil asid hidroklorik - biasanya asid hidroklorik). Asid boleh berbeza dalam bilangan molekul air yang menghidrat oksida. Asid yang mengandungi bilangan atom hidrogen terbesar dipanggil asid orto: H 4 SiO 4 - asid ortosilisik, H 3 PO 4 - asid ortofosforik. Asid yang mengandungi 1 atau 2 atom hidrogen dipanggil metaasid: H 2 SiO 3 - asid metasilisik, HPO 3 - asid metafosforik. Asid yang mengandungi dua atom pusat dipanggil di asid: H 2 S 2 O 7 – asid disulfurik, H 4 P 2 O 7 – asid difosforik.
Nama-nama sebatian kompleks dibentuk dengan cara yang sama seperti nama-nama garam, tetapi kation atau anion kompleks diberi nama yang sistematik, iaitu, ia dibaca dari kanan ke kiri: K 3 - kalium heksafluoroferrat(III), SO 4 - tetraamin kuprum(II) sulfat.
Nama-nama oksida dibentuk menggunakan perkataan "oksida" dan kes genitif nama Rusia atom pusat oksida, menunjukkan, jika perlu, keadaan pengoksidaan unsur: Al 2 O 3 - aluminium oksida, Fe 2 O 3 - besi (III) oksida.
Nama pangkalan dibentuk menggunakan perkataan "hidroksida" dan kes genitif nama Rusia atom hidroksida pusat, menunjukkan, jika perlu, keadaan pengoksidaan unsur: Al(OH) 3 - aluminium hidroksida, Fe(OH) 3 - besi (III) hidroksida.
Nama sebatian dengan hidrogen terbentuk bergantung pada sifat asid-bes bagi sebatian ini. Untuk sebatian pembentuk asid gas dengan hidrogen, nama berikut digunakan: H 2 S – sulfane (hidrogen sulfida), H 2 Se – selan (hidrogen selenida), HI – hidrogen iodida; larutan mereka dalam air dipanggil hidrogen sulfida, hidroselenik dan asid hidroiodik, masing-masing. Untuk beberapa sebatian dengan hidrogen, nama khas digunakan: NH 3 - ammonia, N 2 H 4 - hidrazin, PH 3 - fosfin. Sebatian dengan hidrogen mempunyai keadaan pengoksidaan –1 dipanggil hidrida: NaH ialah natrium hidrida, CaH 2 ialah kalsium hidrida.
Nama-nama garam terbentuk daripada nama Latin atom pusat sisa berasid dengan penambahan awalan dan akhiran. Nama-nama garam binari (dua unsur) dibentuk menggunakan akhiran - hari raya: NaCl – natrium klorida, Na 2 S – natrium sulfida. Jika atom pusat bagi sisa berasid yang mengandungi oksigen mempunyai dua keadaan pengoksidaan positif, maka keadaan pengoksidaan tertinggi dilambangkan dengan akhiran – di: Na 2 SO 4 – sulf di natrium, KNO 3 – nitr di kalium, dan keadaan pengoksidaan terendah ialah akhiran - ia: Na 2 SO 3 – sulf ia natrium, KNO 2 – nitr ia potasium Untuk menamakan garam halogen yang mengandungi oksigen, awalan dan akhiran digunakan: KClO 4 – lorong klorin di kalium, Mg(ClO 3) 2 – klorin di magnesium, KClO 2 – klorin ia kalium, KClO – hipo klorin ia potasium
Ketepuan kovalenssambungankepada dia– memanifestasikan dirinya dalam fakta bahawa dalam sebatian unsur s dan p tidak ada elektron yang tidak berpasangan, iaitu, semua elektron atom yang tidak berpasangan membentuk pasangan elektron ikatan (pengecualian adalah NO, NO 2, ClO 2 dan ClO 3).
Pasangan elektron tunggal (LEP) adalah elektron yang menduduki orbital atom secara berpasangan. Kehadiran DEB menentukan keupayaan anion atau molekul untuk membentuk ikatan penderma-penerima sebagai penderma pasangan elektron.
Elektron tidak berpasangan ialah elektron atom, terkandung satu dalam orbital. Untuk unsur s dan p, bilangan elektron tidak berpasangan menentukan bilangan pasangan elektron ikatan yang boleh dibentuk oleh atom tertentu dengan atom lain melalui mekanisme pertukaran. Kaedah ikatan valensi mengandaikan bahawa bilangan elektron tidak berpasangan boleh ditambah oleh pasangan elektron tunggal jika terdapat orbital kosong dalam aras elektron valens. Dalam kebanyakan sebatian unsur s dan p tidak terdapat elektron yang tidak berpasangan, kerana semua elektron atom yang tidak berpasangan membentuk ikatan. Walau bagaimanapun, molekul dengan elektron tidak berpasangan wujud, contohnya, NO, NO 2, mereka telah meningkatkan kereaktifan dan cenderung untuk membentuk dimer seperti N 2 O 4 disebabkan oleh elektron tidak berpasangan.
Kepekatan normal - ini ialah bilangan tahi lalat setara dalam 1 liter larutan.
Keadaan biasa - suhu 273K (0 o C), tekanan 101.3 kPa (1 atm).
Mekanisme pertukaran dan penderma-penerima pembentukan ikatan kimia. Pembentukan ikatan kovalen antara atom boleh berlaku dalam dua cara. Jika pembentukan pasangan elektron ikatan berlaku disebabkan oleh elektron tidak berpasangan kedua-dua atom terikat, maka kaedah pembentukan pasangan elektron ikatan ini dipanggil mekanisme pertukaran - atom menukar elektron, dan elektron ikatan tergolong dalam kedua-dua atom terikat. Jika pasangan elektron ikatan terbentuk disebabkan oleh pasangan elektron tunggal satu atom dan orbital kosong atom lain, maka pembentukan pasangan elektron ikatan tersebut adalah mekanisme penerima donor (lihat. kaedah ikatan valens).
Tindak balas ion boleh balik - ini adalah tindak balas di mana produk terbentuk yang mampu membentuk bahan permulaan (jika kita mengingati persamaan bertulis, maka mengenai tindak balas boleh balik kita boleh mengatakan bahawa mereka boleh meneruskan ke satu arah atau yang lain dengan pembentukan elektrolit lemah atau kurang larut. sebatian). Tindak balas ionik boleh balik selalunya dicirikan oleh penukaran yang tidak lengkap; kerana semasa tindak balas ion boleh balik, molekul atau ion terbentuk yang menyebabkan peralihan ke arah produk tindak balas awal, iaitu, ia seolah-olah "memperlahankan" tindak balas. Tindak balas ionik boleh balik diterangkan menggunakan tanda ⇄, dan tindak balas tidak boleh balik - tanda →. Contoh tindak balas ion boleh balik ialah tindak balas H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, dan contoh tindak balas tidak boleh balik ialah S 2- + Fe 2+ → FeS.
Agen pengoksidaan – bahan di mana, semasa tindak balas redoks, keadaan pengoksidaan beberapa unsur berkurangan.
Dualitas redoks - keupayaan bahan untuk bertindak dalam tindak balas redoks sebagai agen pengoksidaan atau penurun bergantung kepada pasangan (contohnya, H 2 O 2, NaNO 2).
Reaksi redoks(OVR) – Ini adalah tindak balas kimia semasa keadaan pengoksidaan unsur-unsur bahan bertindak balas berubah.
Potensi redoks - nilai yang mencirikan keupayaan redoks (kekuatan) kedua-dua agen pengoksidaan dan agen penurunan yang membentuk separuh tindak balas yang sepadan. Oleh itu, potensi redoks pasangan Cl 2 /Cl -, bersamaan dengan 1.36 V, mencirikan klorin molekul sebagai agen pengoksidaan dan ion klorida sebagai agen penurunan.
Oksida – sebatian unsur dengan oksigen di mana oksigen mempunyai keadaan pengoksidaan –2.
Interaksi orientasi– interaksi antara molekul molekul polar.
Osmosis – fenomena pemindahan molekul pelarut pada membran separa telap (telap hanya kepada pelarut) ke arah kepekatan pelarut yang lebih rendah.
Tekanan osmotik - sifat fizikokimia larutan kerana keupayaan membran untuk melepasi molekul pelarut sahaja. Tekanan osmotik daripada larutan kurang pekat menyamakan kadar penembusan molekul pelarut ke dalam kedua-dua belah membran. Tekanan osmotik larutan adalah sama dengan tekanan gas di mana kepekatan molekul adalah sama dengan kepekatan zarah dalam larutan.
pangkalan Arrhenius - bahan yang membelah ion hidroksida semasa penceraian elektrolitik.
Pangkalan Bronsted - sebatian (molekul atau ion jenis S 2-, HS) yang boleh melekatkan ion hidrogen.
Alasan menurut Lewis (Lewis bases) – sebatian (molekul atau ion) dengan pasangan elektron tunggal yang mampu membentuk ikatan penderma-penerima. Bes Lewis yang paling biasa ialah molekul air, yang mempunyai sifat penderma yang kuat.