Измерения это в химии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Схема. Химические формулы в 8 классе

4. Основные определения в 8 классе

  • Атом — мельчайшая химически неделимая частица вещества.
  • Химический элемент — определённый вид атомов.
  • Молекула — мельчайшая частица вещества, сохраняющая его состав и химические свойства и состоящая из атомов.
  • Простые вещества — вещества, молекулы которых состоят из атомов одного вида.
  • Сложные вещества — вещества, молекулы которых состоят из атомов разного вида.
  • Качественный состав вещества показывает, из атомов каких элементов оно состоит.
  • Количественный состав вещества показывает число атомов каждого элемента в его составе.
  • Химическая формула — условная запись качественного и количественного состава вещества посредством химических символов и индексов.
  • Атомная единица массы (а.е.м.) — единица измерения массы атома, равная массы 1/12 атома углерода 12 С.
  • Моль — количество вещества, в котором содержится число частиц, равное числу атомов в 0,012 кг углерода 12 С.
  • Постоянная Авогадро (Na = 6*10 23 моль -1 ) — число частиц, содержащихся в одном моле.
  • Молярная масса вещества (М) — масса вещества, взятого в количестве 1 моль.
  • Относительная атомная масса элемента Аr — отношение массы атома данного элемента m0 к 1/12 массы атома углерода 12 С.
  • Относительная молекулярная масса вещества Мr — отношение массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода 12 С. Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс химических элементов, образующих соединение, с учётом числа атомов данного элемента.
  • Массовая доля химического элемента ω(Х) показывает, какая часть относительной молекулярной массы вещества X приходится на данный элемент.

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ
1. Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
2. Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры.
3. Молекулы находятся в непрерывном движении.
4. Молекулы состоят из атомов.
6. Атомы характеризуются определённой массой и размерами.
При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются. Атомы при химических явлениях перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ.

ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА ВЕЩЕСТВА
Каждое химически чистое вещество молекулярного строения независимо от способа получения имеет постоянный качественный и количественный состав.

ВАЛЕНТНОСТЬ
Валентность — свойство атома химического элемента присоединять или замещать определённое число атомов другого элемента.

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
Химическая реакция — явление, в результате которого из одних веществ образуются другие. Реагенты — вещества, вступающие в химическую реакцию. Продукты реакции — вещества, образующиеся в результате реакции.
Признаки химических реакций:
1. Выделение теплоты (света).
2. Изменение окраски.
3. Появление запаха.
4. Образование осадка.
5. Выделение газа.

  • Химическое уравнение — запись химической реакции с помощью химических формул. Показывает, какие вещества и в каком количестве вступают в реакцию и получаются в результате реакции.

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка.

Примечание Слова "измерение", "измерять" рекомендуется относить только к аналитическому сигналу, т.е. к физическому свойству (параметру), которое используется в качестве аналитического сигнала. Это может быть светопоглощение, сила тока, потенциал и т.п. К концентрации или количеству эти слова относить не рекомендуется. Например, не рекомендуется говорить "измерение содержания". Связано это, в частности, с тем, что между величиной аналитического сигнала и величиной концентрации есть уравнение связи (в разных методах, естественно, разное), которое может быть не идеальным, на параметры которого могут влиять условия эксперимента. Не говоря уже о том общеизвестном факте, что измерение аналитического сигнала – лишь одна из стадий анализа, причем часто не самая трудная (в том числе и с точки зрения сопровождающих стадию ошибок).

Таким образом, рекомендуются следующие словосочетания: объект – анализируют; компоненты (аналиты) – обнаруживают, идентифицируют, определяют; аналитический сигнал – измеряют.

Общая химия : учебник . А. В. Жолнин ; под ред. В. А. Попкова, А. В. Жолнина. . 2012 .

Смотреть что такое "измерение" в других словарях:

ИЗМЕРЕНИЕ — представление свойств реальных объектов в виде числовой величины, один из важнейших методов эмпирического познания. В самом общем случае величиной называют все то, что может быть больше или меньше, что может быть присуще объекту в большей или… … Философская энциклопедия

Измерение X — Измерение Икс … Википедия

измерение — замер, обмер; вымеривание, установление, фиксирование, замеривание, распознавание, промер, диагностирование, смеривание, нахождение, обмеривание, определение Словарь русских синонимов. измерение см. установление 2 Словарь синонимов … Словарь синонимов

измерение — (в психологии) научный метод представления числами интересующего психического свойства или параметров психического процесса на основе нек рых процедурных правил. Совокупность теоретико математических представлений и процедурных правил,… … Большая психологическая энциклопедия

ИЗМЕРЕНИЕ — ИЗМЕРЕНИЕ, измерения, ср. 1. Действие по гл. измерить измерять. Измерение роста. 2. Измеряемая величина, протяжение (мат.). Куб имеет три измерения: длину, высоту и ширину. ❖ Четвертое измерение (ирон.) перен. сверхъестественная и бесплодно… … Толковый словарь Ушакова

ИЗМЕРЕНИЕ — последовательность эксперим. и вычислит. операций, осуществляемая с целью нахождения значения физ. величины, характеризующей нек рый объект или явление. И. завершается определением степени приближения найденного значения к истинному значению… … Физическая энциклопедия

ИЗМЕРЕНИЕ — ИЗМЕРЕНИЕ, действия, производимые с целью нахождения числовых значений какой либо величины в принятых единицах измерения. Измерение выполняют с помощью соответствующих средств измерения (линейка, часы, весы и т.д.). Различают прямые… … Современная энциклопедия

ИЗМЕРЕНИЕ — совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (напр., измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные… … Большой Энциклопедический словарь

измерение — Сравнение конкретного проявления измеряемого свойства (измеряемой величины) со шкалой (частью шкалы) измерений этого свойства (величины) с целью получения результата измерения (значения величины или оценки свойства). [МИ 2365 96] измерение… … Справочник технического переводчика

Измерение — ИЗМЕРЕНИЕ, действия, производимые с целью нахождения числовых значений какой либо величины в принятых единицах измерения. Измерение выполняют с помощью соответствующих средств измерения (линейка, часы, весы и т.д.). Различают прямые… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Массы атомов и молекул очень малы. Например, масса одного из наиболее тяжелых атомов — атома урана составляет 39,54 · 10 −23 г, а масса самого легкого — атома водорода — 1,67 · 10 −24 г. Понятно, что проводить химические расчеты с такими малыми числами очень трудно, поэтому используют не абсолютные массы атомов (в граммах), а относительные массы.

За единицу атомной массы в химии и физике с 1961 г. принята атомная единица массы (а. е. м.), которая равна 1 /12 массы атома изотопа углерода 12 С:

1 а. е. м. = 1 /12 · m( 12 C) = 1 /12 · 1,9927 · 10 −26 кг =

= 1,6606 · 10 −27 кг.

Относительная атомная масса (Аr) химического элемента — это величина, равная отношению средней массы атома (mа) природной смеси изотопов данного элемента к 1 /12 массы атома углерода 12 С.

Например, относительная атомная масса химического элементы серы равна 32

Зная относительную атомную массу, можно найти абсолютную массу атома mа (в граммах, килограммах). Для этого нужно относительную атомную массу умножить на одну атомную единицу массы; например для атома меди получим

mа(Cu) = Ar(Cu) · 1 а. е. м. = 63,546 · 1,6606 · 10 −27 кг =

Относительная молекулярная масса(Мr)вещества— это величина, равная сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы или формульной единицы вещества.

Например, относительную молекулярную массу молекулы серной кислоты можно рассчитать следующим образом:

= 2 · 1 + 1 · 32 + 4 · 16 = 98.

Для того чтобы найти абсолютную массу молекулы mм (в граммах или килограммах), нужно относительную молекулярную массу умножить на одну атомную единицу массы; для молекулы H2SO4 получим

Важным показателем количественного состава вещества является массовая доля химического элемента в сложном веществе.

Массовую долю w(Х)химического элементаХв сложном веществе рассчитывают по формуле


где n — число атомов элемента Х в молекуле или формульной единице вещества; Ar(Х) — относительная атомная масса элемента Х; Мr — относительная молекулярная масса вещества.

Например, массовые доли химических элементов в серной кислоте составляют: ( H2SO4 )

Массовые доли, как правило, выражают в процентах, для этого долю умножают на 100 %:

w(H) = 0,02 · 100 % = 2 %,

w(S) = 0,327 · 100 % = 32,7 %,

w(O) = 0,653 · 100 % = 65,3 %,

w(H) + w(S) + w(O) = 100 %.

Если известны массовые доли химических элементов А, В, С в соединении АxВyСz, то можно вывести молекулярную формулу этого соединения :

где x, y, z — индексы в формуле АxВyСz; w(A), w(В), w(С) — массовые доли химических элементов А, В, С в соединении АxВyСz; Аr(A), Аr(В), Аr(С) — относительные атомные массы элементов А, В, С.

В качестве примера выведем формулу вещества, в котором массовая доля калия составляет 24,7 %, марганца — 34,8 %, кислорода — 40,5 %.

Обозначим формулу вещества — КxMnyOz.

где x, y, z — индексы в формуле КxMnyOz; w(K) = 0,247, w(Mn) = 0,348, w(O) = 0,405 — массовые доли химических элементов в соединении КxMnyOz; Аr(К) = 39, Аr(Mn) = 55, Аr(О) = 16 — относительные атомные массы элементов.

В результате получим x = 1, y = 1, z = 4.

Таким образом, формула вещества — КMnO4 (перманганат калия — сильнейший окислитель).

· Количество вещества (ν) — это физическая величина, которая показывает число атомов, молекул или других формульных единиц данного вещества. Единица измерения количества вещества — моль.

· Моль — это такое количество вещества, которое содержит столько атомов, молекул и других формульных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода 12 С.

Число 6,02 · 10 23 названо постоянной (числом) Авогадро (NA) в честь итальянского ученого А. Авогадро.

В одном моле любого вещества всегда содержится 6,02 · 10 23 атомов, молекул или других формульных единиц данного вещества:

NA = 6,02 · 10 23 моль −1 .

Для измерения количества вещества используют следующие единицы: моль, киломоль (кмоль; 1 кмоль = 10 3 моль), миллимоль (ммоль; 1 ммоль = 10 −3 моль).

Молярная масса (М) — это физическая величина, равная отношению массы вещества (m, г) к количеству вещества (ν, моль):

Единица измерения молярной массы — г/моль.

По сути, молярная масса — это масса 1 моля вещества, поэтому молярную массу можно рассчитать как массу 6,02 · 10 23 атомов (молекул и т. п.):




М = 6,02 · 10 23 моль −1 · ma = 6,02 · 10 23 моль −1 · Ar · 1 а. е. м. =

= 6,02 · 10 23 моль −1 · 1,6606 · 10 −27 кг · Ar = 1 г/моль · Ar.

Аналогично можно получить

М = 1 г/моль · Мr.

Полезно помнить, что численно значения молярной массы и относительной атомной массы или относительной молекулярной массы совпадают.

Молярный объем газа (Vm) — это физическая величина, равная отношению объема газообразного вещества (V, л) к количеству вещества (ν, моль):


Единица измерения молярного объема — л/моль.

В заключение отметим, что количество вещества (ν, моль) можно рассчитать:

· как отношение массы (m) вещества к его молярной массе (M)

· как отношение объема (V) газообразного вещества к молярному объему (Vm) при нормальных условиях (н. у.):

· как отношение числа (N) атомов, молекул или других формульных единиц вещества к постоянной Авогадро (NА):

Во­про­сы и за­да­ния

3. Как рассчитывают молярную массу вещества? В каких единицах ее выражают?

4. Как рассчитывают молярный объем? В каких единицах его выражают?

5. Как рассчитывают количество вещества? В каких единицах его выражают?

6. Сколько молей составляют: а) 14 г азота; б) 48 г кислорода?

7. Определите массу: а) 0,1 моля NaOH; б) 2 молей HСl.

8. Определите объем: а) 40 г углекислого газа CO2.

9. Какое количество вещества составляют: а) 3,7 г Ca(OH)2?

10. Сколько молекул содержится: а) в 4 кг NaOH?

Химия С-12 27.05.2020

1. Изучите материал.

2. Выполните задания после изучения темы.

Массы атомов и молекул очень малы. Например, масса одного из наиболее тяжелых атомов — атома урана составляет 39,54 · 10 −23 г, а масса самого легкого — атома водорода — 1,67 · 10 −24 г. Понятно, что проводить химические расчеты с такими малыми числами очень трудно, поэтому используют не абсолютные массы атомов (в граммах), а относительные массы.

За единицу атомной массы в химии и физике с 1961 г. принята атомная единица массы (а. е. м.), которая равна 1 /12 массы атома изотопа углерода 12 С:

1 а. е. м. = 1 /12 · m( 12 C) = 1 /12 · 1,9927 · 10 −26 кг =

= 1,6606 · 10 −27 кг.

Относительная атомная масса (Аr) химического элемента — это величина, равная отношению средней массы атома (mа) природной смеси изотопов данного элемента к 1 /12 массы атома углерода 12 С.

Например, относительная атомная масса химического элементы серы равна 32

Зная относительную атомную массу, можно найти абсолютную массу атома mа (в граммах, килограммах). Для этого нужно относительную атомную массу умножить на одну атомную единицу массы; например для атома меди получим

mа(Cu) = Ar(Cu) · 1 а. е. м. = 63,546 · 1,6606 · 10 −27 кг =

Относительная молекулярная масса(Мr)вещества— это величина, равная сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы или формульной единицы вещества.

Например, относительную молекулярную массу молекулы серной кислоты можно рассчитать следующим образом:

= 2 · 1 + 1 · 32 + 4 · 16 = 98.

Для того чтобы найти абсолютную массу молекулы mм (в граммах или килограммах), нужно относительную молекулярную массу умножить на одну атомную единицу массы; для молекулы H2SO4 получим

Важным показателем количественного состава вещества является массовая доля химического элемента в сложном веществе.

Массовую долю w(Х)химического элементаХв сложном веществе рассчитывают по формуле


где n — число атомов элемента Х в молекуле или формульной единице вещества; Ar(Х) — относительная атомная масса элемента Х; Мr — относительная молекулярная масса вещества.

Например, массовые доли химических элементов в серной кислоте составляют: ( H2SO4 )

Массовые доли, как правило, выражают в процентах, для этого долю умножают на 100 %:

w(H) = 0,02 · 100 % = 2 %,

w(S) = 0,327 · 100 % = 32,7 %,

w(O) = 0,653 · 100 % = 65,3 %,

w(H) + w(S) + w(O) = 100 %.

Если известны массовые доли химических элементов А, В, С в соединении АxВyСz, то можно вывести молекулярную формулу этого соединения :

где x, y, z — индексы в формуле АxВyСz; w(A), w(В), w(С) — массовые доли химических элементов А, В, С в соединении АxВyСz; Аr(A), Аr(В), Аr(С) — относительные атомные массы элементов А, В, С.

В качестве примера выведем формулу вещества, в котором массовая доля калия составляет 24,7 %, марганца — 34,8 %, кислорода — 40,5 %.

Обозначим формулу вещества — КxMnyOz.

где x, y, z — индексы в формуле КxMnyOz; w(K) = 0,247, w(Mn) = 0,348, w(O) = 0,405 — массовые доли химических элементов в соединении КxMnyOz; Аr(К) = 39, Аr(Mn) = 55, Аr(О) = 16 — относительные атомные массы элементов.

В результате получим x = 1, y = 1, z = 4.

Таким образом, формула вещества — КMnO4 (перманганат калия — сильнейший окислитель).

· Количество вещества (ν) — это физическая величина, которая показывает число атомов, молекул или других формульных единиц данного вещества. Единица измерения количества вещества — моль.

· Моль — это такое количество вещества, которое содержит столько атомов, молекул и других формульных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода 12 С.

Число 6,02 · 10 23 названо постоянной (числом) Авогадро (NA) в честь итальянского ученого А. Авогадро.

В одном моле любого вещества всегда содержится 6,02 · 10 23 атомов, молекул или других формульных единиц данного вещества:

NA = 6,02 · 10 23 моль −1 .

Для измерения количества вещества используют следующие единицы: моль, киломоль (кмоль; 1 кмоль = 10 3 моль), миллимоль (ммоль; 1 ммоль = 10 −3 моль).

Молярная масса (М) — это физическая величина, равная отношению массы вещества (m, г) к количеству вещества (ν, моль):

Единица измерения молярной массы — г/моль.

По сути, молярная масса — это масса 1 моля вещества, поэтому молярную массу можно рассчитать как массу 6,02 · 10 23 атомов (молекул и т. п.):

М = 6,02 · 10 23 моль −1 · ma = 6,02 · 10 23 моль −1 · Ar · 1 а. е. м. =

= 6,02 · 10 23 моль −1 · 1,6606 · 10 −27 кг · Ar = 1 г/моль · Ar.

Аналогично можно получить

М = 1 г/моль · Мr.

Полезно помнить, что численно значения молярной массы и относительной атомной массы или относительной молекулярной массы совпадают.

Молярный объем газа (Vm) — это физическая величина, равная отношению объема газообразного вещества (V, л) к количеству вещества (ν, моль):


Единица измерения молярного объема — л/моль.

В заключение отметим, что количество вещества (ν, моль) можно рассчитать:

· как отношение массы (m) вещества к его молярной массе (M)

· как отношение объема (V) газообразного вещества к молярному объему (Vm) при нормальных условиях (н. у.):

· как отношение числа (N) атомов, молекул или других формульных единиц вещества к постоянной Авогадро (NА):

Во­про­сы и за­да­ния

3. Как рассчитывают молярную массу вещества? В каких единицах ее выражают?

Химия – это наука, которая сопутствует нам, где бы мы не находились: дома, в офисе, на природе или в городе. Трудно переоценить ее вклад в нашу жизнь, необходимость понимания и знания основных понятий и законов химии.

Итак, какие же основные понятия и законы включает химия? Сначала дадим определение науке: Химия — наука о веществах, закономерностях их превращений (физических и химических свойствах) и применении.

Основные понятия химии

Основными в химии являются такие понятия, как атом, молекула, элемент, вещество, аллотропия и др.

У истока основных понятий химии стоит атомно-молекулярное учение, которое дает определение молекулы и атома:

Молекула

Это наименьшая частица определенного вещества, которая обладает его химическими свойствами. Состав и химическое строение молекулы определяют ее химические свойства. Все вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов.

Атом

Это наименьшая частица химического элемента, входящая в состав молекул простых и сложных веществ, это электронейтральная частица, которая состоит из положительно заряженного ядра атома и отрицательно заряженных электронов, вращающихся вокруг ядра.

Молекулы и атомы находятся в постоянном движении.

Химический элемент

В настоящее время известно 118 элементов, 89 из которых найдены в природе, остальные получены искусственно (см. Интересные факты о химических элементах). Что же такое Химический элемент? Это такой вид атомов, который имеет определенный заряд ядра и строение электронных оболочек.

Теперь рассмотрим строение атомного ядра и следующее основное понятие химии.

Атомное ядро

Атомное ядро состоит из протонов (Z) и нейтронов (N), имеет положительный заряд, равный по величине количеству протонов (или электронов в нейтральном атоме) и совпадает с порядковым номером элемента в периодической таблице. Суммарная масса протонов и нейтронов атомного ядра называется массовым числом A = Z + N. Существуют химические элементы (изотопы), имеющие одинаковый заряд ядер, но при этом различные массовые числами, что достигается за счет разного числа нейтронов в ядре.

Вещество

Некая совокупность атомов и молекул, их ассоциатов и агрегатов, которые могут находиться в любом из трех агрегатных состояний, образуют вещество.

Простые вещества состоят из атомов одного вида, а сложные вещества (химические соединения) состоят из атомов разного вида и образуются при химическом взаимодействии атомов разных химических элементов.

Аллотропия

Встречается явление, при котором один химический элемент может образовывать нескольких простых веществ, различных по свойствам и строению. Это явление называется Аллотропией. Аллотропные модификации характерны, например, для кислорода (O2 и O3), фосфора (белый, красный, черный фосфор), углерода (алмаз, графит), серы (моноклинная, ромбическая, пластическая), олова (белое, серое, ромбическое олово).

Химическая формула

В 1814 г Й. Берцелиус предложил использовать химическую формулу — запись состава веществ с помощью химических знаков и индексов.

Химическое вещество характеризуется атомной массой, а молекулы — молекулярной массой.

Относительная атомная масса (Ar)

Это отношение средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к 1 /12 массы атома 12 C.

Относительная молекулярная масса (Mr)

Это величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1 /12 массы атома углерода 12 C. Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов, составляющих химическое соединение, с учетом индексов.

Моль вещества (n)

Это количество вещества, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится их в 12 г изотопа углерода 12 C.

Число структурных единиц, содержащихся в 1 моле вещества равно 6,02 • 10 23 .Эточисло называется числом Авогадро (NA)

Молярная масса (M) показывает массу 1 моля вещества и равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

Химический эквивалент

Для более удобного сравнения способности различных элементов к соединению введено понятие химического эквивалента. Это одно из важнейших понятий химии, дадим ему определение:

Химическим эквивалентом вещества (Э) называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Масса 1 эквивалента вещества называется эквивалентной массой (mэкв). Масса одного моля эквивалента элемента — это молярная масса эквивалента MЭ(X).

Молярную массу эквивалента химического элемента, простых и сложных веществ (Mэкв(X)) рассчитывают по формуле:

где M(X) – молярная масса; вал – суммарная валентность.

Например, молярная масса эквивалента алюминия составляет Mэкв(Са) = 40/2 = 20 г/моль.

Молярные массы эквивалента кислорода и водорода постоянны и составляют:

Эквивалентную массу соединения можно определить по его химической формуле, например,

М экв(оксида) = М(оксида)/(число атомов кислорода ∙ 2);
М экв(основания) = М(основания)/число гидроксильных групп;
М экв(кислоты) = М(кислоты)/число протонов;
М экв(соли) = М(соли)/(число атомов металла ∙ валентность металла).

Пример, определим эквивалент (Э) и эквивалентную массу Мэкв (Х) фосфора, серы и брома в соединениях PHз, Н2S и HBr.

В PHз 1 моль атомов водорода соединяется с 1/3 моль фосфора, поэтому эквивалент фосфора равен Э(N) = 1/3 моль

В Н2S 1 моль атомов водорода соединяется с 1/2 моль серы, поэтому эквивалент серы равен Э(S) = 1/2 моль

В HBr 1 моль атомов водорода соединяется с 1 моль брома, поэтому эквивалент брома равен Э(Br) = 1 моль.

Найдем эквивалентные массы:

Мэкв (Р) = 31/3 = 10,33 г/моль;

Мэкв (S) = 32/2 = 16 г/моль;

Мэкв (Br) = 80/1 = 80 г/моль.

Аналогично можно дать определение понятию эквивалентный объем.

Эквивалентный объем – это тот объем, который при данных условиях занимает 1 эквивалент вещества. Так как эквивалент водорода равен 1 моль, а в 22,4 л Н2 содержатся 2 эквивалента водорода; тогда эквивалентный объем водорода равен 22,4/2=11,2 л/моль, для О2 эквивалентный объем равен 5,6 л/моль.

Определить эквивалент вещества можно также по его соединению с другим веществом, эквивалент которого известен.

Определить молярную массу эквивалента (эквивалентную массу) можно исходя из закона эквивалентов, который рассмотрен немного ниже.

Основные законы химии

Нижеперечисленные законы принято считать основными законами химии.

Закон эквивалентов

По закону эквивалентов химические элементы соединяются между собой или замещают друг друга в количествах, пропорциональных их молярным массам эквивалентов:

где m1 и m2 — массы реагирующих или образующихся веществ, М экв1 и М экв2 — эквивалентные массы этих веществ.

Примеры расчета молярной массы эквивалента представлен в задачах 5-7 раздела Задачи к разделу Основные понятия и законы химии

Закон сохранения вещества

В 1756 г. М.В. Ломоносов, после длительных испытаний, пришел к важному открытию: вес всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равен весу всех продуктов реакции.

Этот закон отражается в законе сохранения массы, который заключается в следующем: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции. Вещества не исчезают и не возникают из ничего, а происходит химическое превращение. Закон является основой при составлении химических реакций и количественных расчетов в химии.

Закон постоянства состава

В 1808 Ж. Пруст сформулировал закон, который гласит, что независимо от способа получения все индивидуальные вещества имеют постоянный количественный и качественный состав.

Закон кратных отношений

В 1803 г Д. Дальтон открыл закон, заключающийся в том, что если два химических элемента образуют несколько соединений, то весовые доли одного и того же элемента в этих соединениях, приходящиеся на одну и ту же весовую долю второго элемента, относятся между собой как небольшие целые числа.

Закон объемных отношений

В 1808 г Гей-Люссак сформулировал закон, который гласил:

Газовые законы

Важную роль в развитии химической науки сыграли газовые законы (справедливы только для газов).

В 1811 г. Авогадро ди Кваренья (Закон Авогадро) доказал, что- в равных объемах любых газов при постоянных условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. В одинаковых условиях одно и то же число молекул занимают равные объемы, а 1 моль любого при T=273°К и p=101,3 кПа газа занимает объем 22,4 л, который называется молярным объемом газа (Vm).

Независимо друг от друг трое ученых вывели следующие законы:

закон Бойля-Мариотта при Т= const: P1V1 = P2V2;

закон Шарля при V = const:P1 / T1 = P2 / T2

При объединении этих трех законов получаем:

Если условия отличаются от нормальных, то применяют уравнение Клапейрона – Менделеева:

pV = nRT = (m/M)RT, где

p — давление газа, V — его объем, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль*К).

Количество газа при нормальных условиях рассчитывают по формуле:

Плотность газов при заданных давлении и температуре прямо пропорциональна их молярной массе:

ρ = m/V = pM/(RT) = (p/RT)M.

Относительная плотность газов показывает, во сколько раз один газ тяжелее другого. Плотность газа В по газу А определяется следующим образом:

Это основные законы химии. В заключение приведем Закон парциальных давлений (закон Дальтона). Парциальное давление в смеси равно тому давлению газа, которым он обладал бы, если бы занимал такой же объем, какой занимает вся смесь при той же температуре. При условии, что в газовой смеси нет химического взаимодействия, общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений газов, входящих в эту смесь:

Состав газовых смесей может выражаться количеством вещества (n), массовыми (ωn), объемными (φn) и молярными (χ) долями:

Читайте также: