молярная масса, закон Авогадро, массовая доля элемента

Молярная масса

Количество вещества 1 моль, то есть порция, которая обязательно содержит 6,02 ∙ 10²³ частиц, обладает массой, характерной именно для данного вещества. Так, 1 моль углерода отвечает массе 12 г, 1 моль воды H₂O – массе 18 г. Эту характеристику вещества – массу одного моля вещества – называют молярной массой и обозначают М. Очевидно, если порция вещества будет 2 моль, то масса этой порции окажется в 2 раза больше значения М для данного вещества.

Молярная масса вещества В – это отношение массы данной порции вещества m_Вк количеству вещества n_Вв этой порции:

М_В = m_В / n_В.

Единица молярной массы – г/моль.

Рассмотрим некоторые примеры: М_С = 12 г/моль, М(H₂O) = 18 г/моль.

Отметим тот важный факт, что молярная масса данного вещества М всегда численно равна его относительной молекулярной массе M_r (для атомного вещества – относительной атомной массе A_r). Иными словами, для расчета М нужно вычислить значение M_r данного вещества по Периодической системе и приписать ему единицу г/моль:

Н                          A_r = 1                                     М = 1 г/моль;

Cа                        A_r = 40                                   М = 40 г/моль.

Все указные массовые порции веществ содержат 1 моль

этих веществ или 6,02 ∙ 10²³ их формульных единиц.

Закон Авогадро. Молярный объем газа. Относительная плотность газа

В химических расчетах объемами газов часто заменяют массу газообразных реагентов и продуктов. Основной газовый закон – это закон Авогадро: при одинаковых температуре и давлении в равных объемах различных газов содержится одно и то же число молекул.

В 1811 году итальянским физикохимиком А. Авогадро закон был высказан как гипотеза и интерпретирован в 1858 году итальянским химиком С. Канниццаро с позиции атомно-молекулярного учения.

Первое следствие из закона Авогадро говорит о том, что равные количества различных газов при одинаковых условиях занимают равные объемы.

В частности, при нормальных условиях, то есть при температуре

Т = 273,15 К (0° С) и давлении р = 1,01325 ∙ 10⁵ Па (1 атм, 760 мм. рт. ст.), любой близкий по свойствам к идеальному газу газ, который взят в количестве 1 моль, занимает объем, равный 22,4 л. Эта физическая постоянная носит название молярного объема газа при нормальных условиях.

В некоторых случаях – при определенных условиях – молярный объем газа V_м равен отношению объема порции газа В (V_в) к количеству вещества в этой порции (n_в): V_м = V_в/ n_в.

Единица молярного объема газа – это л/моль.

При нормальных условиях V_м = 22,4 л/моль. Эту константу следует запомнить.

Из определения V_мследует, что V_в = V_мn_в = V_м(m_В/М_В

).

Это выражение позволяет пересчитывать массы газов в их объемы.

Второе следствие из закона Авогадро гласит, что молярная масса вещества В в газообразном состоянии равна его удвоенной плотности по водороду, то есть
М_В = М(Н₂)∙D(Н₂) = 2D(Н₂) [г/моль].

Аналогично, с учетом средней молярной массы воздуха М_возд = 29 г/моль имеем: М_В = М_возд ∙ D_возд = 29D_возд [г/моль].

Относительная плотность по водороду D(Н₂), по воздуху D_возд и по любому иному газу определяется посредством эксперимента, а затем только рассчитывается молекулярная масса газа.

Массовая доля элемента в сложном веществе

Массовые доли элементов, входящих в сложное вещество, определяют по известной химической формуле

данного вещества.

В общей массе сложного вещества массовая доля элемента (w_э) – это отношение массы, которая приходится на этот элемент (то есть массы части), к массе всего вещества (то есть к массе целого): w_э = m_э / m_вещ. Массовая доля элемента – это доля от единицы или от 100 %.

В сложном веществе массовая доля элемента всегда меньше единицы (w_э < 1 или 100 %), например, для воды Н₂О:   w_н = 0,11 (11 %) и w_о = 0,89 (89 %).

Сумма массовых долей всех элементов, входящих в сложное вещество, равна 1 (или 100 %).

Например, для воды: w_н + w_о = 0,11 + 0,89 = 1 (100 %).

Обычно для расчета

w_эпорцию вещества берут равной молярной массе; масса данного элемента в этой порции равна его молярной массе, умноженной на число атомов данного элемента в молекуле. Для двухэлементного вещества А_аВ_b:

w_А = m_А / m_вещ = аМ_А / М_вещ и     w_В = m_В / m_вещ = bМ_В / М_вещ

Причем w_В можно также определить по выражению: w_В = 1 – w_А

Аналогичные формулы используются для многоэлементных веществ.

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.tutoronline.ru

Массовая доля (также называют процентной концентрацией)

Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г ;

• m — общая масса раствора, г .

Массовое процентное содержание компонента, m%

m_%=(m_i/Σm_i)*100

В бинарных растворах часто существует однозначная (функциональная) зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Следует учитывать, что для некоторых веществ кривая плотности раствора имеет максимум, в этом случае проводят 2 измерения: непосредственное, и при небольшом разбавлении раствора.

Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в электролите аккумуляторных батарей) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры(денсиметры, плотномеры), предназначенные для определения концентрации растворов веществ.

Объёмная доля

Объёмная доля — отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах.

,

где:

V₁ — объём растворённого вещества, л;

V — общий объём раствора, л.

Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. Для распространённых растворов этилового спирта, концентрация которых обычно выражается в объёмных процентах, такие ареометры получили название спиртомеров или андрометров.

Молярность (молярная объёмная концентрация)

Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также распространено выражение в «молярности». Возможно другое обозначение молярной концентрации C_M , которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным. Примечание: единица «моль» не склоняется по падежам. После цифры пишут «моль», подобно тому, как после цифры пишут «см», «кг» и т. д.

,

где:

ν — количество растворённого вещества, моль;

V — общий объём раствора, л.

Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента)

Нормальная концентрация — количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора. Нормальную концентрацию выражают в моль-экв/л или г-экв/л (имеется в виду моль эквивалентов). Для записи концентрации таких растворов используют сокращения «н» или «N». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

,

где:

ν — количество растворённого вещества, моль;

V — общий объём раствора, л;

z — число эквивалентности.

Нормальная концентрация может отличаться в зависимости от реакции, в которой участвует вещество. Например, одномолярный раствор H₂SO₄ будет однонормальным, если он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата KHSO

4, и двухнормальным в реакции с образованием K₂SO₄.

studfile.net

Как найти массовую долю химического элемента по формуле вещества?

Как найти массовую долю вещества 1. Прочитайте внимательно задачу. Кратко с левой стороны страницы запишите ее данные с использованием буквенных обозначений и формул химических веществ, если они есть. Определите из вопроса задачи, что нужно найти. 2. Запишите с правой стороны листа общую формулу массовой доли растворенного вещества &#969; = m1 / m, где m1 – масса растворенного вещества, а m – масса всего раствора. Если содержание массовой доли растворенного вещества нужно узнать в процентах, умножьте полученное число на 100%: &#969; = m1 / m х 100% 3. В задачах, где нужно вычислить массовые доли каждого из элементов, входящих в состав химического вещества, используйте таблицу Д. И. Менделеева. Например, узнайте массовые доли каждого из элементов, входящих в состав углеводорода, формула которого C6h22 m (C6h22) = 6 х 12 + 12 х 1= 84 г/моль &#969; (С) = 6 m1(С) / m (C6h22) х 100% = 6 х 12 г / 84 г/моль х 100% = 85% &#969; (Н) = 12 m1(Н) / m (C6h22) х 100% = 12 х 1 г / 84 г/моль х 100% = 15% 4. Выпишите ответ задачи. «Расчёт массовой доли химических элементов по формуле вещества» . interneturok.ru/…/urok_18_raschet_massovoj_doli_himicheskih_ele…

посмотрите тему урока в книге обычно примеры решения задачи бывают там

touch.otvet.mail.ru