Образец решения задания № 1

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия

1. Относительная молекулярная масса равна сумме всех относительных атомных масс элементов с учетом индекса элемента. Относительная молекулярная масса соединения величина безразмерная. Она показывает во сколько раз относительная молекулярная масса соединения больше 1/12 массы изотопа углерода-12.

2. Для вычисления относительной молекулярной массы необходимо суммировать относительные атомные массы элементов образующих соединение.

М_r = n₁ *А_r1 + n₂* A_r2 + n₃* A_r3 (1)

3. Зная относительные атомные массы элементов и число атомов, входящих в состав химического соединения, можно определить массовые соотношения этих элементов.

4. Массовая доля элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества:

(2)

где w – массовая доля элемента в веществе;

A_r– относительная атомная масса;

n– индекс в химической формуле;

M_r– относительная молекулярная масса вещества.

Массовые доли выражают в процентах или в долях:

w (элемента) = 20% или 0,2.

5. Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.

Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной молекулярной массе M_r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A_r).

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

(3)

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

(4)

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

m = ν • M (5)

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от M_r и A_r. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

6. Задачи на вывод формулы вещества по данным химического анализа относится к группе задач, которые решаются по формулам.

Для решения задач данного типа необходимо знать массовые доли элементов, которые входят в состав соединения.

Также необходимо знать, что общее содержание веществ в соединении равно 100%. Поэтому иногда в условии задачи указывается содержание не всех элементов, с учетом того, что неизвестное содержание второго или третьего элемента всегда можно определить.

Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию

1. Сформулируйте закон постоянства состава и закон сохранения массы вещества.
2. Кем и когда был сформулирован закон сохранения массы вещества?
3. Кем и когда был сформулирован закон постоянства состава?

Задания для практического занятия:

1. Решить предложенные задачи.
2. Правильно оформить их в тетрадь для практических и контрольных работ.
3. Ответить на вопросы для контроля.
4. Отчитаться о выполненной работе преподавателю.

Задание 1

Образец решения задания № 1

Вычислите массовую долю кислорода в ортофосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H₃PO₄, с точностью до сотых.

Алгоритм решения

Дано: Ортофосфорная кислота H₃PO₄

Найти: w (О) -?

Решение

1. Из Периодической таблицы Д.И. Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав ортофосфорной кислоты:

Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(P) = 31 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м

2. Записываем формулу расчета в общем виде Mr(H₃PO₄):

Mr(H₃PO₄) = n₁*Ar(H) + n₂*Ar(P) + n₃*Ar(O)

3. Подставляем значения относительных атомных масс элементов с учетом моль атомов в формулу расчета и вычисляем:

Mr(H₃PO₄) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98 а.е.м

4. Вычисляем массовую долю элементов по формуле (2):

w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H₃PO₄) = 4·16·100% / 98 = 65,31%.

Ответ: w(O) = 65,31%.

Задание 2