Дистанционный материал по химии на тему "Первоначальные химические понятия" (часть 7)

На прошлом занятии, я надеюсь, мы с тобой усвоили тему «Валентность». Считаю необходимым еще кое-что добавить к сказанному.

Во-первых, давай рассмотрим на стр. 68 учебника информацию о переменной валентности некоторых элементов в соединениях. Дело в том, что большинство химических элементов имеют переменную валентность. Например, Сульфур (6 группа) может иметь валентность 2, 4, 6.

Рассмотрим соединения H₂S, SO₂, SO₃. В каждой молекуле есть атомы Сульфура, но валентность Сульфура в каждом соединении своя.

В H₂S валентность Гидрогена 1, их два атома, суммарная валентность атомов Гидрогена равна 2, следовательно, Сульфур здесь двухвалентен. 

І ІІ

H₂S

В SO₂ валентность Оксигена 2, их два атома, их суммарная (или общая) валентность равна 4, следовательно, Сульфур в этом соединении будет четырехвалентен.

IV ІІ

SО₂

В соединении SO₃ суммарная валентность Оксигена 6, следовательно, и Сульфур будет шестивалентным.

VІ ІІ

SO₃

Теперь рассмотрим случай, когда в соединении находятся три химических элемента.

Например, H₂SO₄. В этом соединении два атома Гидрогена, один атом Сульфура и четыре атома Оксигена. Определим их валентности. Валентность Гидрогена 1, общая валентность двух атомов Гидрогена будет равна 2.

В молекуле H₂SO₄ содержится четыре атома Оксигена. Оксиген двухвалентный. Общая валентность всех атомов Оксигена будет равна: 4*2=8. Затем поступаем так: от общей валентности Оксигена, то есть 8, вычитаем общую валентность Гидрогена, то есть 2. Получим 8-2=6. 6 - это валентность центрального элемента в молекуле, то есть Сульфура. 

І VІ ІІ

Получим H₂SO₄

Для соединения H₂CO₃ рассуждаем аналогично. Общая валентность Гидрогена-2, Оксигена-6. Разница 6-2=4 - это валентность Карбона.

І IV ІІ

H₂CO₃

Зная валентности атомов химических элементов в соединениях легко в соответствии с валентностью составить графические формулы веществ.

Итак, я надеюсь, что тема валентность тобой понята. Если где-то что-то неясно – сразу проконсультируйся. Иначе в дальнейшем не сможешь правильно составлять формулы химических соединений.

А теперь давай рассмотрим тему «Относительная молекулярная и относительная формульная массы» (в учебнике это параграф 11).

На одном из занятий я рассказывала тебе, что такое относительная атомная масса. Она обозначается A_r(E). Для каждого элемента (E) ее значение можно найти в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, предварительно округлив найденную в таблице величину до целого числа. Относительная атомная масса показывает во сколько раз масса данного атома больше 1/12 части атома Карбона, то есть 1 а. е. м.

А 1 а. е. м. =1, 662_*10^-24 г. (Это число можно записать так: 0, 000000000000000000000001662). Это ничтожно малое число, поэтому вводится понятие относительной атомной массы. Относительная атомная масса – число безразмерное. 

А как определяются массы молекул? Ученые установили, что масса молекулы воды

2, 99_*10^-23 г, а масса молекулы серной кислоты H₂SO₄ 1, 63_* 10^-22 г. Числа очень малы и для вычислений очень неудобные, поэтому в химии ввели понятие относительной молекулярной массы. Обозначают ее так: M_r (вещества). Букву r пишем на строке.

Подсчитаем относительную молекулярную массу воды:

M_r (H₂O) =2·A_r(H) +A_r(O) =2·1+16=18

Весь материал - в документе.

Занятие № 7

Относительная молекулярная и относительная формульная массы

На прошлом занятии, я надеюсь, мы с тобой усвоили тему «Валентность». Считаю необходимым еще кое-что добавить к сказанному.

Во-первых, давай рассмотрим на стр. 68 учебника информацию о переменной валентности некоторых элементов в соединениях. Дело в том, что большинство химических элементов имеют переменную валентность. Например, Сульфур (6 группа) может иметь валентность 2,4,6.

Рассмотрим соединения H₂S, SO₂, SO₃. В каждой молекуле есть атомы Сульфура, но валентность Сульфура в каждом соединении своя.

В H₂S валентность Гидрогена 1, их два атома, суммарная валентность атомов Гидрогена равна 2, следовательно, Сульфур здесь двухвалентен.

І ІІ

H₂S

В SO₂ валентность Оксигена 2, их два атома, их суммарная (или общая) валентность равна 4, следовательно, Сульфур в этом соединении будет четырехвалентен. IV ІІ

SО₂

В соединении SO₃ суммарная валентность Оксигена 6, следовательно, и Сульфур будет шестивалентным.

VІ ІІ

SO₃

Теперь рассмотрим случай, когда в соединении находятся три химических элемента.

Например, H₂SO₄. В этом соединении два атома Гидрогена, один атом Сульфура и четыре атома Оксигена. Определим их валентности. Валентность Гидрогена 1, общая валентность двух атомов Гидрогена будет равна 2. В молекуле H₂SO₄ содержится четыре атома Оксигена. Оксиген двухвалентный. Общая валентность всех атомов Оксигена будет равна: 4*2=8. Затем поступаем так: от общей валентности Оксигена, то есть 8, вычитаем общую валентность Гидрогена, то есть 2. Получим 8-2=6. 6 - это валентность центрального элемента в молекуле, то есть Сульфура.

І VІ ІІ

Получим H₂SO₄

Для соединения H₂CO₃ рассуждаем аналогично. Общая валентность Гидрогена-2, Оксигена-6. Разница 6-2=4 - это валентность Карбона.

І IV ІІ

H₂CO₃

Зная валентности атомов химических элементов в соединениях легко в соответствии с валентностью составить графические формулы веществ.

Например, І ІІ

H₂O H-O-H

І VІ ІІ

H₂SO₄ H-O-S-OH

// \\

O O

VІ ІІ

SO₃ O=S=O

//

O

І ІV ІІ

H₂CO₃ H-O-C-O-H

\\

O

І V ІІ

H₃PO₄ H-O-

H-O- P=O

H-O-

ІІІ ІІ

Al₂O₃ Al Al

// \ / \\

O O O

А теперь проверим правильность выполнения домашнего задания по теме «Валентность».

Учебник. Упр. 76: K, Ca, Zn, H

ІV І V І ІІІ І ІV ІІ V ІІІ

Упр. 77: SCl₄, PBr₅, NI₃, CS₂, P₃N₅

ІІ І V ІІ VІ ІІ ІV І І ІІІ

Упр. 78: a) BaH₂, V₂O₅, MoS₃, SiF₄, Li₃P

ІІ ІІ ІV І ІІ ІІІ III ІІ VІІ ІІ

b) CuS, TiCl₄, Ca₃N₂, P₂O₃, Mn₂O₇

Упр. 79: NaH, BaF₂, Al₂O₃, AlF₃

ІІІ ІІ ІV І ІІ І VІ ІІ

Упр. 80: a) Al₂O₃, SiH₄, ZnBr₂, WO₃

ІІІ ІІ V ІІ ІV І І ІІ

b) N₂O₃, P₂O₅, CF₄, Li₂S

Упр. 81: Li₂O, MgO, OsO₂, OsO₄

Упр.82: Cl-O-Cl, H-P-H, O=S=O

\ \\

H O

Упр.83: IV II I IV III II I IV II

CO₂, H C N S, H₂ Se O₃

Итак, я надеюсь, что тема валентность тобой понята. Если где-то что-то неясно – сразу проконсультируйся. Иначе в дальнейшем не сможешь правильно составлять формулы химических соединений.

А теперь давай рассмотрим тему «Относительная молекулярная и относительная формульная массы» (в учебнике это параграф 11).

На одном из занятий я рассказывала тебе, что такое относительная атомная масса. Она обозначается A_r(E). Для каждого элемента (E) ее значение можно найти в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, предварительно округлив найденную в таблице величину до целого числа. Относительная атомная масса показывает во сколько раз масса данного атома больше 1/12 части атома Карбона, то есть 1 а.е.м.

А 1 а.е.м.=1,662_*10^-24 г. (Это число можно записать так: 0,000000000000000000000001662). Это ничтожно малое число, поэтому вводится понятие относительной атомной массы. Относительная атомная масса – число безразмерное.

А как определяются массы молекул? Ученые установили, что масса молекулы воды
2,99_*10^-23 г, а масса молекулы серной кислоты H₂SO₄ 1,63_* 10^-22 г. Числа очень малы и для вычислений очень неудобные, поэтому в химии ввели понятие относительной молекулярной массы. Обозначают ее так: M_r (вещества). Букву r пишем на строке.

Подсчитаем относительную молекулярную массу воды:

M_r (H₂O)=2·A_r(H)+A_r(O)=2·1+16=18

Для серной кислоты подсчитываем так:

M_r (H₂SO₄)=2·A_r(H)+ A_r(S)+4·A_r(O)=2·1+32+4·16=98

То есть относительная масса молекулы равна сумме относительных масс атомов, которые входят в ее состав.

А если вещество состоит не из молекул, а, например, атомов или ионов, то подсчитываем аналогично относительную формульную массу.

Вещество NaCl (поваренная соль) состоит не из молекул, а из ионов. Подсчеты будут такими: M_r (NaCl)= A_r(Na)+ A_r(Cl)=23+35,5=58,5

Подсчитаем M_r (Al₂(SO₄)₃). Здесь нужно видеть, что атомов Алюминия – 2, Сульфура – 3, а Оксигена – 12. В веществе Al₂(SO₄)₃ группа SO₄ повторяется трижды. Можно это вещество для удобства подсчета записать так: AlAlSO₄SO₄SO₄ и подсчитать количества атомов каждого элемента:

M_r (Al₂(SO₄)₃)=2·A_r(Al)+3·A_r(S)+12·A_r(O)=2·27+3·32+12·16=342

Как видишь, относительная молекулярная масса (как и относительная формульная масса), тоже не имеют размерности. Это просто число, показывающие, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома Карбона.

Думаю, что с подсчетами M_r (вещества) все понятно.

А вот маленький нюанс нужно разобрать. В химии есть вещества, которые называются кристаллогидратами. Например, медный купорос CuSO₄·5H₂O. Как для такого вещества подсчитать M_r?

M_r(CuSO₄·5H₂O)=A_r(Cu)+A_r(S)+4·A_r(O)+5(2·A_r(H)+A_r(O))=64+32+4·16+5·(2·1+16)=16+5·18=250.

Обращаю твое внимание на формулу медного купороса. В формуле есть точка. Это не математический знак умножения. В химии таким образом обозначают, что на один атом Купрума и одну группу SO₄ нужно добавить массу пяти молекул воды (а не умножить!)

Домашние задание: предлагаю выполнить упражнение 86 и 87 из учебника.