Kabla ya kutatua matatizo, unapaswa kujua kanuni na sheria za jinsi ya kupata kiasi cha gesi. Tunapaswa kukumbuka sheria ya Avogadro. Na kiasi cha gesi yenyewe kinaweza kuhesabiwa kwa kutumia formula kadhaa, kuchagua moja sahihi kutoka kwao. Wakati wa kuchagua fomula inayohitajika, hali ya mazingira, haswa joto na shinikizo, ni muhimu sana.
Sheria ya Avogadro
Inasema kwamba kwa shinikizo sawa na joto sawa, kiasi sawa cha gesi tofauti kitakuwa na idadi sawa ya molekuli. Idadi ya molekuli za gesi zilizomo kwenye mole moja ni nambari ya Avogadro. Kutoka kwa sheria hii inafuata kwamba: 1 Kmol (kilomol) ya gesi bora, gesi yoyote, kwa shinikizo sawa na joto (760 mm Hg na t = 0 * C) daima inachukua kiasi kimoja = 22.4136 m3.
Jinsi ya kuamua kiasi cha gesi
- Fomula V=n*Vm mara nyingi inaweza kupatikana katika matatizo. Hapa kiasi cha gesi katika lita ni V, Vm ni kiasi cha molar ya gesi (l / mol), ambayo chini ya hali ya kawaida = 22.4 l / mol, na n ni kiasi cha dutu katika moles. Wakati hali hazina kiasi cha dutu, lakini kuna wingi wa dutu, basi tunaendelea kwa njia hii: n = m/M. Hapa M ni g/mol (molar molekuli ya dutu), na wingi wa dutu katika gramu ni m. Katika jedwali la mara kwa mara imeandikwa chini ya kila kipengele, kama molekuli yake ya atomiki. Wacha tujumuishe raia wote na tupate kile tunachotafuta.
- Hivyo, jinsi ya kuhesabu kiasi cha gesi. Hapa ni kazi: kufuta 10 g ya alumini katika asidi hidrokloric. Swali: ni kiasi gani cha hidrojeni kinaweza kutolewa u.? Mlinganyo wa majibu inaonekana kama hii: 2Al+6HCl(g)=2AlCl3+3H2. Mwanzoni kabisa, tunapata alumini (wingi) ambayo ilijibu kulingana na fomula: n(Al)=m(Al)/M(Al). Tunachukua wingi wa alumini (molar) kutoka kwa meza ya mara kwa mara M (Al) = 27 g / mol. Wacha tubadilishe: n(Al)=10/27=0.37 mol. Kutoka kwa equation ya kemikali inaweza kuonekana kuwa moles 3 za hidrojeni huundwa wakati moles 2 za alumini zinapasuka. Ni muhimu kuhesabu ni kiasi gani cha hidrojeni kitatolewa kutoka kwa moles 0.4 ya alumini: n (H2) = 3 * 0.37/2 = 0.56mol. Wacha tubadilishe data kwenye fomula na tupate kiasi cha gesi hii. V=n*Vm=0.56*22.4=12.54l.
Ili kujua muundo wa dutu yoyote ya gesi, lazima uweze kufanya kazi na dhana kama vile kiasi cha molar, molekuli ya molar na wiani wa dutu hii. Katika makala hii, tutaangalia ni kiasi gani cha molar na jinsi ya kuhesabu?
Kiasi cha dutu
Mahesabu ya kiasi hufanywa ili kutekeleza mchakato fulani au kujua muundo na muundo wa dutu fulani. Mahesabu haya ni ngumu kufanya na maadili kamili ya wingi wa atomi au molekuli kwa sababu ya ukweli kwamba ni ndogo sana. Misa ya atomiki inayohusiana pia haiwezi kutumika katika hali nyingi, kwa kuwa haihusiani na vipimo vinavyokubalika kwa ujumla vya wingi au ujazo wa dutu. Kwa hiyo, dhana ya wingi wa dutu ilianzishwa, ambayo inaonyeshwa na barua ya Kigiriki v (nu) au n. Kiasi cha dutu ni sawia na idadi ya vitengo vya kimuundo (molekuli, chembe za atomiki) zilizomo katika dutu hii.
Sehemu ya wingi wa dutu ni mole.
Mole ni kiasi cha dutu ambayo ina idadi sawa ya vitengo vya kimuundo kama kuna atomi zilizomo katika 12 g ya isotopu ya kaboni.
Uzito wa atomi 1 ni 12 a. k.m., kwa hivyo idadi ya atomi katika 12 g ya isotopu ya kaboni ni sawa na:
Na= 12g/12*1.66057*10 hadi nguvu-24g=6.0221*10 kwa nguvu ya 23
Kiasi halisi Na inaitwa Avogadro ya mara kwa mara. Mole moja ya dutu yoyote ina 6.02 * 10 kwa nguvu ya chembe 23.
Mchele. 1. Sheria ya Avogadro.
Kiasi cha molar ya gesi
Kiasi cha molar ya gesi ni uwiano wa kiasi cha dutu kwa kiasi cha dutu hiyo. Thamani hii huhesabiwa kwa kugawanya molekuli ya molar ya dutu kwa msongamano wake kwa kutumia fomula ifuatayo:
ambapo Vm ni ujazo wa molar, M ni molekuli ya molar, na p ni msongamano wa dutu.
Mchele. 2. Fomula ya kiasi cha molar.
Katika mfumo wa kimataifa wa C, kiasi cha molar ya vitu vya gesi hupimwa kwa mita za ujazo kwa mole (m 3 / mol)
Kiasi cha molar cha vitu vya gesi hutofautiana na vitu katika hali ya kioevu na imara kwa kuwa kipengele cha gesi yenye kiasi cha mole 1 daima kinachukua kiasi sawa (ikiwa vigezo sawa vinakutana).
Kiasi cha gesi inategemea joto na shinikizo, hivyo wakati wa kuhesabu, unapaswa kuchukua kiasi cha gesi chini ya hali ya kawaida. Hali ya kawaida inachukuliwa kuwa joto la digrii 0 na shinikizo la 101.325 kPa. Kiasi cha molar ya mole 1 ya gesi chini ya hali ya kawaida daima ni sawa na sawa na 22.41 dm 3 / mol. Kiasi hiki kinaitwa kiasi cha molar cha gesi bora. Hiyo ni, katika mole 1 ya gesi yoyote (oksijeni, hidrojeni, hewa) kiasi ni 22.41 dm 3 / m.
Mchele. 3. Molar kiasi cha gesi chini ya hali ya kawaida.
Jedwali "kiasi cha molar ya gesi"
Jedwali lifuatalo linaonyesha kiasi cha gesi fulani:
| Gesi | Kiasi cha molar, l |
| H 2 | 22,432 |
| O2 | 22,391 |
| Cl2 | 22,022 |
| CO2 | 22,263 |
| NH 3 | 22,065 |
| SO 2 | 21,888 |
| Bora | 22,41383 |
Kiasi cha mole 1 ya dutu inaitwa kiasi cha Molar. Uzito wa mole ya 1 mole ya maji = 18 g/mol 18 g ya maji huchukua kiasi cha 18 ml. Hii ina maana kiasi cha molar ya maji ni 18 ml. 18 g ya maji huchukua kiasi sawa na 18 ml, kwa sababu msongamano wa maji ni 1 g/ml HITIMISHO: Kiasi cha molar hutegemea msongamano wa dutu (kwa vimiminika na yabisi).
Mole 1 ya gesi yoyote chini ya hali ya kawaida inachukua kiasi sawa na lita 22.4. Hali ya kawaida na majina yao No. (0 0 C na 760 mmHg; 1 atm.; 101.3 kPa). Kiasi cha gesi yenye mole 1 ya dutu inaitwa kiasi cha molar na inaonyeshwa na - V m
Kutatua matatizo Tatizo la 1 Imetolewa: V(NH 3) n.s. = 33.6 m 3 Tafuta: m -? Suluhisho: 1. Kuhesabu molekuli ya molar ya amonia: M(NH 3) = = 17 kg/kmol
HITIMISHO 1. Kiasi cha mole 1 ya dutu inaitwa kiasi cha molar V m 2. Kwa vitu vya kioevu na imara, kiasi cha molar kinategemea wiani wao 3. V m = 22.4 l / mol 4. Hali ya kawaida (n.s.): na shinikizo 760 mmHg, au 101.3 kPa 5. Kiasi cha molar cha dutu za gesi kinaonyeshwa katika l/mol, ml/mmol,
Majina ya asidi huundwa kutoka kwa jina la Kirusi la atomi kuu ya asidi na kuongeza ya viambishi na miisho. Ikiwa hali ya oxidation ya atomi kuu ya asidi inalingana na nambari ya kikundi cha Jedwali la Periodic, basi jina linaundwa kwa kutumia kivumishi rahisi kutoka kwa jina la kitu hicho: H 2 SO 4 - asidi ya sulfuriki, HMnO 4 - asidi ya manganese. . Ikiwa vipengele vya kutengeneza asidi vina hali mbili za oxidation, basi hali ya kati ya oxidation inaonyeshwa na kiambishi -ist-: H 2 SO 3 - asidi ya sulfuri, HNO 2 - asidi ya nitrous. Viambishi tofauti hutumiwa kwa majina ya asidi ya halojeni ambayo ina hali nyingi za oksidi: mifano ya kawaida ni HClO 4 - klorini. n asidi, HClO 3 - klorini novat asidi, HClO 2 - klorini ist asidi, HClO - klorini novatist asidi ic (asidi isiyo na oksijeni HCl inaitwa asidi hidrokloric - kwa kawaida asidi hidrokloriki). Asidi zinaweza kutofautiana katika idadi ya molekuli za maji ambazo hutia oksidi. Asidi zilizo na idadi kubwa ya atomi za hidrojeni huitwa asidi ya ortho: H 4 SiO 4 - asidi ya orthosilicic, H 3 PO 4 - asidi ya orthophosphoric. Asidi zenye atomi 1 au 2 za hidrojeni huitwa metaacids: H 2 SiO 3 - asidi ya metasilicic, HPO 3 - asidi ya metaphosphoric. Asidi zilizo na atomi mbili za kati huitwa di asidi: H 2 S 2 O 7 - asidi disulfuriki, H 4 P 2 O 7 - asidi ya diphosphoric.
Majina ya misombo tata huundwa kwa njia sawa na majina ya chumvi, lakini cation tata au anion inapewa jina la utaratibu, yaani, inasomwa kutoka kulia kwenda kushoto: K 3 - potasiamu hexafluoroferrate(III), SO 4 - tetraammine shaba (II) sulfate.
Majina ya oksidi huundwa kwa kutumia neno "oksidi" na kesi ya jeni ya jina la Kirusi la atomi kuu ya oksidi, ikionyesha, ikiwa ni lazima, hali ya oxidation ya kipengele: Al 2 O 3 - oksidi ya alumini, Fe 2 O 3 - chuma. (III) oksidi.
Majina ya misingi huundwa kwa kutumia neno "hidroksidi" na kesi ya jeni ya jina la Kirusi la atomi ya kati ya hidroksidi, ikionyesha, ikiwa ni lazima, hali ya oxidation ya kipengele: Al (OH) 3 - hidroksidi ya alumini, Fe (OH) 3 - chuma. (III) hidroksidi.
Majina ya misombo na hidrojeni huundwa kulingana na mali ya asidi-msingi ya misombo hii. Kwa misombo ya kutengeneza asidi ya gesi na hidrojeni, majina yafuatayo hutumiwa: H 2 S - sulfane (sulfidi hidrojeni), H 2 Se - selan (selenide hidrojeni), HI - iodidi hidrojeni; ufumbuzi wao katika maji huitwa sulfidi hidrojeni, asidi hidroselenic na hydroiodic, kwa mtiririko huo. Kwa misombo fulani na hidrojeni, majina maalum hutumiwa: NH 3 - amonia, N 2 H 4 - hydrazine, PH 3 - phosphine. Michanganyiko yenye hidrojeni iliyo na hali ya oxidation ya -1 inaitwa hidridi: NaH ni hidridi ya sodiamu, CaH 2 ni hidridi ya kalsiamu.
Majina ya chumvi huundwa kutoka kwa jina la Kilatini la atomi kuu ya mabaki ya tindikali kwa kuongeza viambishi awali na viambishi. Majina ya chumvi za binary (vipengele viwili) huundwa kwa kutumia kiambishi - eid: NaCl - kloridi ya sodiamu, Na 2 S - sulfidi ya sodiamu. Ikiwa atomi ya kati ya mabaki ya asidi iliyo na oksijeni ina hali mbili chanya za oksidi, basi hali ya juu zaidi ya oxidation inaonyeshwa na kiambishi - katika: Na 2 SO 4 - sulf katika sodiamu, KNO 3 - nitr katika potasiamu, na hali ya chini ya oxidation ni kiambishi - hiyo: Na 2 SO 3 - sulf hiyo sodiamu, KNO 2 - nitr hiyo potasiamu Kutaja chumvi za halojeni zenye oksijeni, viambishi awali na viambishi tamati hutumiwa: KClO 4 - njia klorini katika potasiamu, Mg(ClO 3) 2 - klorini katika magnesiamu, KClO 2 - klorini hiyo potasiamu, KClO - hypo klorini hiyo potasiamu
Kueneza kwa Covalentsuhusianokwake- inajidhihirisha katika ukweli kwamba katika misombo ya s- na p-vipengele hakuna elektroni ambazo hazijaunganishwa, yaani, elektroni zote ambazo hazijaunganishwa za atomi huunda jozi za elektroni za kuunganisha (isipokuwa ni NO, NO 2, ClO 2 na ClO 3).
Jozi za elektroni pekee (LEP) ni elektroni ambazo huchukua obiti za atomiki kwa jozi. Uwepo wa NEP huamua uwezo wa anions au molekuli kuunda vifungo vya kupokea wafadhili kama wafadhili wa jozi za elektroni.
Elektroni ambazo hazijaoanishwa ni elektroni za atomi, zilizomo kwenye obiti. Kwa vipengele vya s- na p, idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa huamua ni jozi ngapi za elektroni zinazounganishwa ambazo atomi fulani inaweza kuunda na atomi nyingine kupitia utaratibu wa kubadilishana. Mbinu ya dhamana ya valence inadhania kuwa idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa zinaweza kuongezwa kwa jozi za elektroni moja ikiwa kuna obiti zilizo wazi ndani ya kiwango cha elektroni cha valence. Katika misombo mingi ya s- na p-elementi hakuna elektroni ambazo hazijaoanishwa, kwa kuwa elektroni zote zisizounganishwa za atomi huunda vifungo. Walakini, molekuli zilizo na elektroni ambazo hazijaoanishwa zipo, kwa mfano, HAPANA, HAKUNA 2, zimeongeza utendakazi na huwa na kuunda dimers kama N 2 O 4 kwa sababu ya elektroni ambazo hazijaoanishwa.
Mkusanyiko wa kawaida - hii ni idadi ya moles zinazolingana katika lita 1 ya suluhisho.
Hali ya kawaida - joto 273K (0 o C), shinikizo 101.3 kPa (1 atm).
Njia za kubadilishana na wafadhili wa uundaji dhamana ya kemikali. Uundaji wa vifungo vya ushirikiano kati ya atomi vinaweza kutokea kwa njia mbili. Ikiwa uundaji wa jozi ya elektroni ya kuunganisha hutokea kutokana na elektroni zisizounganishwa za atomi zote mbili zilizounganishwa, basi njia hii ya malezi ya jozi ya elektroni ya kuunganisha inaitwa utaratibu wa kubadilishana - elektroni za kubadilishana atomi, na elektroni za kuunganisha ni za atomi zote mbili zilizounganishwa. Ikiwa jozi ya elektroni ya kuunganisha imeundwa kwa sababu ya jozi ya elektroni pekee ya atomi moja na obiti iliyo wazi ya atomi nyingine, basi uundaji kama huo wa jozi ya elektroni ya kuunganisha ni utaratibu wa kupokea wafadhili (ona. njia ya dhamana ya valence).
Athari za ioni zinazoweza kubadilishwa - hizi ni athari ambazo bidhaa huundwa ambazo zina uwezo wa kutengeneza vitu vya kuanzia (ikiwa tutazingatia equation iliyoandikwa, basi juu ya athari zinazoweza kubadilika tunaweza kusema kwamba zinaweza kuendelea kwa mwelekeo mmoja au mwingine na malezi ya elektroliti dhaifu au mumunyifu duni. misombo). Miitikio ya ioni inayoweza kugeuzwa mara nyingi ina sifa ya uongofu usio kamili; kwa kuwa wakati wa mmenyuko wa ioniki unaoweza kubadilika, molekuli au ioni huundwa ambazo husababisha mabadiliko kuelekea bidhaa za awali za mmenyuko, yaani, zinaonekana "kupunguza" majibu. Miitikio ya ioni inayoweza kutenduliwa inaelezewa kwa kutumia ishara ⇄, na zisizoweza kutenduliwa - ishara →. Mfano wa majibu ya ioni inayoweza kutenduliwa ni majibu H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, na mfano wa isiyoweza kutenduliwa ni S 2- + Fe 2+ → FeS.
Wakala wa oksidi – vitu ambavyo, wakati wa athari za redox, hali ya oxidation ya vitu vingine hupungua.
Uwili wa Redox - uwezo wa dutu kutenda ndani majibu ya redox kama kioksidishaji au wakala wa kupunguza kulingana na mshirika (kwa mfano, H 2 O 2, NaNO 2).
Majibu ya Redox(OVR) - Hizi ni athari za kemikali wakati ambapo hali ya oxidation ya vipengele vya vitu vinavyoathiri hubadilika.
Uwezo wa kupunguza oxidation - thamani inayoangazia uwezo wa redoksi (nguvu) wa wakala wa vioksidishaji na wakala wa kupunguza ambao huunda majibu ya nusu yanayolingana. Kwa hivyo, uwezo wa redoksi wa jozi ya Cl 2/Cl - sawa na 1.36 V, unabainisha klorini ya molekuli kama wakala wa vioksidishaji na ioni ya kloridi kama wakala wa kupunguza.
Oksidi - misombo ya vipengele na oksijeni ambayo oksijeni ina hali ya oxidation ya -2.
Mwingiliano wa mwelekeo- mwingiliano wa kati wa molekuli za polar.
Osmosis - hali ya uhamishaji wa molekuli za kutengenezea kwenye utando unaoweza kupenyeka (unaopenyeza tu kwa kutengenezea) kuelekea ukolezi mdogo wa kutengenezea.
Shinikizo la Osmotic - mali ya physicochemical ya suluhisho kwa sababu ya uwezo wa membrane kupitisha molekuli za kutengenezea tu. Shinikizo la Osmotic kutoka kwa suluhisho la kujilimbikizia kidogo linalingana na kiwango cha kupenya kwa molekuli za kutengenezea kwenye pande zote mbili za membrane. Shinikizo la osmotic la suluhisho ni sawa na shinikizo la gesi ambalo mkusanyiko wa molekuli ni sawa na mkusanyiko wa chembe katika suluhisho.
Msingi wa Arrhenius - vitu vinavyogawanya ioni za hidroksidi wakati wa kutengana kwa elektroliti.
Msingi wa bronsted - misombo (molekuli au ioni za S 2-, HS - aina) ambazo zinaweza kushikamana na ioni za hidrojeni.
Sababu kulingana na Lewis ( Lewis bases) – misombo (molekuli au ayoni) yenye jozi pekee za elektroni zenye uwezo wa kutengeneza vifungo vya wafadhili-wakubali. Msingi wa kawaida wa Lewis ni molekuli za maji, ambazo zina mali kali za wafadhili.