Химические формулы. Относительная молекулярная масса.
Вы уже знаете, что в молекуле воды один атом кислорода связан с двумя атомами водорода. С помощью знаков химических элементов состав воды можно выразить химической формулой Н2О.
ХИМИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА — это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.
Цифру 2, стоящую в формуле воды справа внизу у знака элемента водорода, называют индексом. Индекс обозначает число атомов элемента, входящих в состав данного вещества.
Если требуется обозначить не одну, а несколько молекул (или отдельных атомов), то перед химической формулой (или знаком) ставят соответствующую цифру, которую называют коэффициентом. Например, три молекулы воды обозначаются 3Н2О, пять атомов железа — 5Fe и т. д. Индекс 1 в химических формулах и коэффициент 1 перед химическими символами и формулами не пишут.
Представленные на рисунке 20 формулы читаются так: три-купрум-хлор-два, пять-алюминий-два-о-три, три-феррум-хлор-три.
Запись 5Н2О (пять-аш-два-о) следует понимать так: пять молекул воды образованы десятью атомами водорода и пятью атомами кислорода.
Химическая формула показывает, из атомов каких элементов состоит вещество (т. е. качественный состав вещества) и каково соотношение атомов этих элементов (т. е. количественный состав вещества).
- Массу молекул, так же как массу атомов, принято выражать в атомных единицах массы. Разделив массу молекулы какого-либо вещества на 1/12 массы атома углерода, получают величину, которую называют относительной молекулярной массой вещества.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА вещества показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а. е. м.
Относительная молекулярная масса М r — безразмерная величина. Она складывается из относительных атомных масс элементов, составляющих молекулу, например:
M r(H2O) = 2Аr(H) + А r(O) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18
M r(CO2) = А r(C) + 2 А r(O) = 12 + 2 ⋅ 16 = 44
Какую же информацию о веществе можно получить по его химической формуле? По химической формуле мы можем дать веществу название, определить его качественный и количественный состав, а также подсчитать его относительную молекулярную массу.
1. Химическая формула вещества
4. Качественный состав (из каких химических элементов данное вещество состоит)
В состав воды входят химические элементы водород H и кислород O
В состав углекислого газа входят химические элементы углерод С и кислород О
5. Количественный состав (сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы данного вещества и каковы массовые соотношения элементов)
Молекула воды образована двумя атомами водорода Н и одним атомом кислорода О.
Молекула углекислого газа образована одним атомом углерода С и двумя атомами кислорода О.
Химические формулы веществ, имеющих немолекулярное строение, например FeS, не описывают состав молекулы, а только показывают соотношение элементов, образующих данное вещество.
Так, кристаллическая решётка поваренной соли — хлорида натрия состоит не из молекул, а из ионов. На каждый положительно заряженный ион натрия в ней приходится один отрицательно заряженный ион хлора. Получается, что отношение индексов в записи NaCl совпадает с отношением, в котором химические элементы соединяются между собой, образуя вещество. По отношению к веществам, имеющим немолекулярное строение, такую запись правильнее называть не формулой, а формульной единицей.
В этом случае величина M r должна называться не относительной молекулярной массой, а относительной формульной массой. Но часто по традиции выражение «относительная молекулярная масса» используют и по отношению к веществам немолекулярного строения.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5ea18ca322b6bd32eecb4f38/himicheskie-formuly-otnositelnaia-molekuliarnaia-massa-5eb9781e46a76d4919819f33
Молекулы. Химические формулы. Молекулярные массы
Атомы могут соединяться друг с другом. В результате этого соединения обычно образуются более сложные частицы – молекулы. Например:
Эти примеры показывают, что соединяться друг с другом могут атомы одного элемента и атомы разных элементов. Число атомов, которые соединяются друг с другом, может быть различным.
Состав любой молекулы можно выразить химической формулой.
Так, молекула водорода имеет формулу Н2. Число «2» в этой формуле показывает число атомов водорода в молекуле водорода.
Числа в химических формулах, которые показывают, сколько атомов данного элемента входит в состав молекулы, называются индексами.
Молекула хлороводорода имеет формулу НCl, так как она состоит из одного атома водорода и одного атома хлора. Молекула воды имеет формулу Н2O. Эта формула показывает, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода Н, одного атома серы S и четырех атомов кислорода О. Значит, формула молекулы серной кислоты — H2SO4.
Существуют молекулы, в состав которых входит несколько одинаковых групп атомов. В формулах таких молекул эти группы атомов заключают в скобки, а индекс за скобками показывает число этих групп в молекуле. Например, формула Cu(NO3)2 показывает, что эта молекула состоит из одного атома меди и двух групп атомов NО3, т. е. двух атомов азота и шести атомов кислорода.
Таким образом, химические формулы доказывают качественный и количественный состав молекулы (из атомов каких элементов состоит молекула и сколько этих атомов в молекуле).
Согласно закону постоянства состава (Ж. Пруст, Франция, 1808 г.): Каждое чистое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав, который не зависит от способа получения вещества.
Так как вещество состоит из одинаковых молекул, то состав молекулы определяет состав всего вещества. Различия в химических свойствах веществ обусловлены различиями в составе и строении молекул, из которых состоят эти вещества. Поэтому можно сделать вывод:
Молекула — это наименьшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства.
Масса любой молекулы равна сумме масс образующих ее атомов. Если при расчете массы молекулы используются относительные атомные массы, то получается относительная молекулярная масса, которая обозначается символом Мr.
Например, относительная молекулярная масса воды Н2O равна:
Mr(H2О) = Ar(H) + Аr(Н) + Аr(О) = 2Аr(Н) + Аr(О) =2∙1+16=18;
относительная молекулярная масса сульфата железа (III) Fe2(SO4)3 равна: Mr[Fe2(SO4)3] = 2Ar(Fe) + 3Ar(S) + 12Ar(O) = 2∙56+3∙32+12∙16=400;
Относительная молекулярная масса вещества Мr — это число, которое показывает, во сколько раз абсолютная масса молекулы данного вещества больше 1/12 части абсолютной массы атома углерода С.
Например, относительная молекулярная масса воды Mr(H2О) = 18. Это значит, что масса молекулы воды в 18 раз больше 1/12 части массы атома углерода.
Относительные молекулярные массы, как и относительные атомные массы, являются величинами безразмерными.
По формуле вещества можно рассчитать массовую долю каждого химического элемента, который входит в состав вещества.
Массовая доля (ω) химического элемента в данном веществе равна отношению относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле, к относительной молекулярной массе вещества:
где ω(Х) — массовая доля элемента Х; Ar(X) — относительная атомная масса элемента Х; n — число атомов элемента Х в молекуле вещества; Мr — относительная молекулярная масса вещества.
Источник статьи: http://al-himik.ru/molekuly-himicheskie-formuly-molekuljarnye-massy-jelementnyj-sostav-veshhestv/
Как пишется молекулярная масса в химии
Химическая формула — это условная запись качественного и количественного состава вещества при помощи химических знаков и индексов.
Качественный состав молекулы показывает какие виды атомов входят в состав вещества.
Количественный состав показывает сколько атомов определённого вида входит в состав молекулы вещества.
Числа стоящие перед химическими формулами или химическими знаками называются коэффициентами . Коэффициенты показывают число атомов или молекул определённого вида.
H2 — это одна молекула водорода (аш-два), в её состав входят два атома водорода.
5O2 — это пять молекул кислорода (пять-о-два), в состав одной молекулы входят два атома кислорода.
6Fe — это шесть атомов железа (шесть-феррум).
3H2SO4 — это три молекулы серной кислоты (три-аш-два-эс-о-четыре), в состав одной молекулы серной кислоты входят два атома водорода, один атом серы, четыре атома кислорода.
Относительная молекулярная масса
Относительная молекулярная масса (Mr) — безразмерная 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 с учетом индексов.
Mr(B2O3) = 2 · Ar(B) + 3 · Ar(O) = 2 · 11 + 3 · 16 = 70
Mr(KAl(SO4)2) = 1 · Ar(K) + 1 · Ar(Al) + 1· 2 · Ar(S) + 2· 4 · Ar(O) =
= 1 · 39 + 1 · 27 + 1 · 2 · 32 + 2 · 4 ·16 = 258
УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТЕМЫ
№1. Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ: NaOH, CuCl2, HNO3
№2. Напишите, что обозначают следующие записи, в скобках указаны названия незнакомых веществ:
Источник статьи: http://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/8-klass/urok-no10-otnositelnaa-molekularnaa-massa-himiceskie-formuly
Что такое «моль» в химии и как узнать молярную массу
Каждый, кто уже немного продвинулся в изучении химии, сталкивается с понятием «моль». Правда, большинство сразу думает о моли, которая съела за лето шубу в шкафу, но моль в химии – это совсем другая история . И вот сейчас мы в этом разберёмся.
Итак, давайте посмотрим на какую-нибудь химическую реакцию. Например, такую:
Здесь 1 молекула водорода H2 реагирует с одной молекулой фтора F2 и получается две молекулы фторида водорода. Напомню, то число молекул или атомов, вступающих в реакцию или получающихся в реакции, определяется коэффициентом, то есть цифрой, стоящей перед формулой вещества. В нашем примере перед водородом не стоит ничего, но на самом деле мы можем поставить здесь единицу, то есть нам нужна 1 молекула водорода. Перед фтором тоже не стоит ничего, значит, нам нужна 1 молекула фтора. А вот перед фторидом водорода HF стоит двойка. Это означает, что у нас получилось 2 молекула фторида водорода. То есть:
Н2 + F2 = 2HF – это то же самое, что и
1 молекула H2 + 1 молекула F2 = 2 молекулы HF.
Но вы знаете, что молекулы так малы, что мы их увидеть не можем. Как же нам считать эти молекулы, вступающие в реакцию? Для этого и ввели понятие МОЛЬ .
Моль – это количество вещества, в котором содержится столько же частиц, сколько атомов содержится в 12 граммах углерода с атомной единицей массы 12.
Это довольно мудрёное определение, но его нужно запомнить. Есть и приятный момент: в одном моле любого вещества содержится число Авогадро частиц. Вот оно, это число:
Такое число представить сложно. Вы только подумайте, миллиард – это 1 000 000 000. А в одном моле частиц 6,02*100 000 000 000 000 000 000 000! (Но чтобы не видеть по ночам кошмаров, просто запомните 6,02*10 в двадцать третьей степени).
Итак, в одном моле любого вещества содержится 6,02*10 в двадцать третьей степени частиц. Но мы же знаем, что атомы разных веществ имеют разное строение, а поэтому и разную массу. Поэтому и массы одного моля у разных веществ различаются . Чтобы разобраться в этом, давайте поедем на дачу и проведём эксперимент.
Мы точно помним, что 1 моль – это всегда одинаковое число частиц (6,02*10 в двадцать третьей степени ). Но в обычной жизни таких чисел нет, поэтому возьмём число поменьше, например, 100. Это будет наш условный экспериментальный моль. Теперь в одну кучу складываем 100 вишен, в другую кучу – 100 груш, в третью – 100 арбузов. Куча – это 1 моль. В каждую кучу мы добросовестно сложили одинаковое число частиц, верно? Но частицы эти разного вида: в одной куче вишни, в другой – груши, в третьей – арбузы. А теперь будем взвешивать. Как вы думаете, будет ли различаться масса 100 вишен, 100 груш и 100 арбузов? Конечно же, будет. При этом обратите внимание: число частиц в каждой куче одинаково, но весят эти кучи по-разному. Почему? Потому что частицы разные!
В химии всё точно так же. Если взять 1 моль водорода, 1 моль кислорода и 1 моль натрия, то масса их будет разной (вспоминаем поездку на дачу). И это важно. Но теперь возникает закономерный вопрос: а как же узнать, какова масса 1 моль водорода, 1 моль кислорода и 1 моль натрия и вообще любого вещества? Для этого вводится понятие молярная масса.
Молярная масса и есть масса 1 моля вещества.
Как её определить? Просто. Это атомная масса или молекулярная масса вещества, которую мы рассчитываем, пользуясь таблицей Менделеева. Молярная масса обозначается буквой М и выражается в г/моль (просто потому, что она показывает сколько граммов вести 1 моль). Примеры из учебника химии.
Пример 1.
Найдите массу одного моля (она же молярная масса ) алюминия.
Решаем химию и смотрим в таблицу Менделеева. Видим, что атомная масса алюминия 27. Формула просто вещества алюминия – Al, то есть атом здесь один. Следовательно, молярная масса алюминия совпадает с атомной и равна 27 г/моль.
Пример 2.
Найдите молярную массу фтора.
Фтор у нас в обычных условиях – газ, поэтому молекула фтора состоит из двух атомов и выглядит так: F2. В периодической таблице находим фтор и видим, что его атомная масса 19. Следовательно, молярная масса фтора 2*19=38 г/моль.
Пример 3.
Найдите молярную массу оксида кальция.
Формула оксида кальция СаО. Опять смотрим в таблицу: атомная масса кальция 40, атомная масса кислорода 16. Молярная масса оксида кальция 40+16=56 г/моль.
Пример 4.
Найдите молярную массу оксида кремния.
Формула оксида кремния SiO2. Таблица Менделеева сообщает, что атомная масса кремния 28, кислорода – 16. Будьте внимательны, в этом вопросе подвох! В формуле оксида два атома кислорода, обязательно учтите это, чтобы ответ был верным. И он будет таким: молярная масса оксида кремния 28+16*2=60 г/моль. (16 – масса одного атома кислорода, у нас в формуле их два, поэтому мы и умножили 16 на 2!).
Пример 5.
Сложный пример от репетитора по химии. Но я рекомендую всё-таки вникнуть и разобраться, чтобы прояснить всё окончательно. Итак, ответьте, какова молярная масса серной кислоты.
Здесь придётся сосредоточиться, чтобы не запутаться. Формула серной кислоты H2SO4, то есть у нас имеется:
Смотрим в периодическую таблицу и определяем атомные массы:
· атомная масса водорода – 1
· атомная масса кислорода – 16.
2 атома водорода + 1 атом серы + 4 атома кислорода
В этом выражении в каждом слагаемом первый множитель – число атомов элемента, второй множитель – атомная масса. Дальше просто математика: 2*1+1*32+4*16=98. И да, молярная масса серной кислоты 98 г/моль.
Уверена, теперь вы различите моль в шкафу и моль в химии. А дальше мы будем разбираться, как взвесить на обычных весах эти моли .
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5c56f90c18d56e00ae42d74c/chto-takoe-mol-v-himii-i-kak-uznat-moliarnuiu-massu-5c6045305aa05c00ad8c8647