Как найти количество формульных единиц

Как найти количество формульных единиц

andrei6975 писал(а): ↑

Вс апр 18, 2021 4:31 pm


число формульных единиц Z, т.е. количество “молекулярных” фрагментов (в данном случае NaCl), входящих в элементарную ячейку. Для определения числа формульных единиц надо подсчитать, сколько атомов Na и Сl содержится в элементарной ячейке.
Атом Na, расположенный в вершине куба, принадлежит одновременно восьми элементарным ячейкам (его вклад равен, соответственно, 1/8).
Таких ионов в ячейке 8, как и вершин куба. Каждый атом в центре грани принадлежит двум ячейкам (его вклад в данную ячейку равен ½). Таких атомов 6 (по числу граней куба). Значит, в одной элементарной ячейке хлорида натрия атомов Na 8×1/8+6×1/2=4. Аналогичный подсчет атомов Cl приводит к такому же значению, что и следовало ожидать из соотношения натрия и хлора в формуле соединения, а Z=4.

Да, так, у хлорида натрия Z=4
http://www.ilpi.com/inorganic/structure … index.html

andrei6975 писал(а): ↑

Вс апр 18, 2021 4:31 pm


Натрий-серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком. Выше — 222 °С устойчива модификация с кубич. решеткой (а = 0,4291 нм, z = 2,

Не вижу связи между кристаллической решеткой металла и его соли. Запись создает определенную неоднозначность, ибо “кубическая решетка” может быть ошибочно интерперетировна как “простая кубическая решетка”, в то время как

andrei6975 писал(а): ↑

Вс апр 18, 2021 4:31 pm

пространств. группа ImЗт);

Это неудачный скан Im-3m – это кубическая объемно-центрированная, BCC, 1/8*8+1=2
http://lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/crys … cc/bcc.php – Тут не используется буква Z, но достаточно понятно прописано что это решетка натрия и что там два атома на ячейку.
Вон напрямую (на примере альфа-железа) прописано что BCC структура имеет Z=2
https://www.uni-konstanz.de/chemie/~agf … BCC_L.HTML

andrei6975 писал(а): ↑

Вс апр 18, 2021 4:31 pm


А как расчитать для формулы Na0.8 Cl0.2

А как выглядит такой кристалл? У Оганова было немало прикольных вещей типа Na3Cl, NaCl3, NaCl7, но о Na4Cl я слышу впервые.

Источник

Зная
модель кристаллической структуры, т.
е. пространственное рас­положение
атомов относительно элементов симметрии
в элементарной ячейке — их координаты,
а, следовательно, и характеристики
правильных систем точек, которые занимают
атомы, можно сделать ряд кристаллохимических
выводов, используя достаточно простые
приемы описания струк­тур. Поскольку
14 выведенных решеток Браве не могут
отразить все многообразие известных к
настоящему времени кристаллических
струк­тур, необходимы характеристики,
позволяющие однозначно описать
ин­дивидуальные особенности каждой
кристаллической структуры. К таким
характеристикам, дающим представление
о геометрическом характере структуры,
относятся: координационные
числа (КЧ),
координационные
многогранники (КМ),
или полиэдры
(КП),
и число
формульных единиц (Z).
Прежде всего по модели можно решить
вопрос о типе
химической формулы рассматриваемого
соединения, т. е. установить количественное
соотношение атомов в структуре. Это
нетрудно сделать на основе ана­лиза
взаимного окружения — взаимной
координации — атомов разных (или
одинаковых) элементов.

Термин
«координация атома» был введен в химии
в конце XIX
в. в процессе формирования ее новой
области — химии координационных
(комплексных) соединений. И уже в 1893 г.
А.
Вернер ввел
понятие коор­динационное
число (КЧ)
как число атомов (лигандов – ионы,
непосредственно связанные с центральными
атомами (катионами)), непосредствен­но
связанных с центральным. Химики в свое
время столкнулись с тем фактом, что
число связей, образуемых атомом, может
отличаться от его формальной валентности
и даже превышать ее. Например, в ионном
со­единении NaCl
каждый ион окружен шестью ионами
противоположного заряда (KЧNa/Cl
= 6, KЧCl/Na
= 6), хотя формальная валентность атомов
Na
и С1 равна 1. Таким образом, согласно
современному представлению, КЧ — это
число ближайших к данному атому (иону)
соседних атомов (ионов) в структуре
кристалла независимо от того, являются
они атомами того же сорта, что и
центральный, или иного. При
этом межатомные расстоя­ния являются
основным критерием, используемым при
подсчете КЧ.

Например,
в кубических структурах модификации
a-Fe
(рис. 7.2.а) и CsCl
(рис. 7.2. в) координационные числа всех
атомов равны 8: в струк­туре a-Fe
атомы Fe
располагаются в узлах объемноцентрированного
куба, отсюда KЧFe=
8; в структуре CsCl
в вершинах элементарной ячейки
располагаются ионы Сl–
, а в центре объема — ион Cs+,
координационное число которого тоже
равно 8 (КЧ Cs/Cl
= 8), так же как и каждый ион Cl
окружен восемью ионами Cs+
по кубу (КЧ Cl/Cs
= 8). Это подтверждает от­ношение Cs
: С1 = 1: 1 в структуре этого
соединения.

а

б

в

Рис.
7.2. Кристаллические структуры α-Fe
(а и б) и CsCl
(в).

В
структуре α
–Fe
координационное число атома Fe
по первой координационной сфере равно
8, с учетом второй сферы — 14 (8 + 6).
Координационные полиэдры — соответственно
куб и ромбододекаэдр.

Координационные
числа и координационные многогранники
являются
важнейшими характеристиками конкретной
кристаллической структуры,
отличающими ее от остальных структур.
На этой основе можно
проводить классификацию, относя
конкретную кристаллическую структуру
к определенному структурному типу.

Установить
тип химической формулы по структурным
данным (т. е. по
модели структуры или по ее проекции —
чертежу) можно и иным пу­тем,
подсчитав число атомов каждого сорта
(химического элемента), при­ходящихся
на одну элементарную ячейку. Это
подтверждает тип химической формулы
NaCl.

Рис.
7.3. Некоторые координационные полиэдры,
встречающиеся в кристаллических
структурах: а – гантель
(КЧ = 2); б – треугольник
(КЧ = 3); в –
квадрат (КЧ = 4); г –
тетраэдр (КЧ = 4); д
– тригональная призма
(КЧ = 6); е – октаэдр
(КЧ = 6);ж —
куб (КЧ = 8); з —
томсоновский куб
(КЧ = 8); и —
архимедов кубооктаэдр (КЧ = 12); к
— гексагональный
аналог кубооктаэдра (КЧ =12)

В
структуре NаС1 (рис. 7.4), типичной для
ионных кристаллов типа АВ (где А—атомы
(ионы) одного сорта, В—другого), в
построении элементарной ячейки принимают
участие 27 атомов обоих сортов, из них
14 атомов А (шары большого размера) и 13
атомов В (меньшие шары), но полностью
входит в ячейку лишь один. атом, находящийся
в ее центре. Атом, находящийся в центре
грани элементарной ячейки, принадлежит
одновременно двум ячейкам—данной и
смежной с ней. Поэтому данной ячейке
принадлежит лишь половина этого атома.
В каждой из вершин ячейки сходится
одновременно по 8 ячеек, поэтому данной
ячейке принадлежит лишь 1/8 атома,
расположенного в вершине. От каждого
атома, находящегося на ребре ячейки, ей
принадлежит лишь 1/4.

Вычислим общее
число атомов, приходящихся на одну
элементарную ячейку NаС1:

Положение

атома

Объем
входящих в ячейку

Число

атомов

Всего
в ячейку приходится

В вершине

В середине ребра

В центре грани

В центре ячейки

1/8

1/4

1/2

1

8

12

6

1

1

3

3

1

Итак,
на долю ячейки, показанной на рис. 7.4,
приходится не 27 атомов, а всего 8 атомов:
4 атома натрия и 4 атома хлора.

–
Cl

– Na

Рис.7.4
Структура каменной соли

Определение
числа атомов в ячейке Браве позволяет
кроме типа хи­мической формулы получить
еще одну полезную константу — число
фор­мульных единиц, обозначаемое
буквой Z.
Для простых веществ, состоящих из атомов
одного элемента (Сu,
Fe,
Se
и др.), число формульных единиц соответствует
числу атомов в элементарной ячейке. Для
простых молеку­лярных веществ (I2,
S8
и т. д.) и молекулярных соединений (СО2)
число Z
paвно
числу молекул в ячейке. В подавляющем
же боль­шинстве неорганических и
интерметаллических соединений (NaCl,
CaF2,
СuАu
и т. д.) молекул нет, и в этом случае вместо
термина «количество молекул» используют
термин «число формульных единиц».

Число
формульных единиц можно определить
экспериментально в процессе рентгеновского
исследования вещества.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Источник

Определите число формульных единиц и общее число атомов в навеске медн… — Учеба и наука

Ответы

1) находим число молей=125: М(СиSO4*5h3O)=125:250=0,5моль                                                                           2)1 моль вещества=6.

02*10 в 23 степени=соответственно 0,5моль=3.01*10 в 23 степени,(молекул) а число атомов =3.01*10 в 23 степени умножить на 21(число атомов) в СиSO4*5h3O                                                        OTBET-медный купорос массой 125 грамм составляет 0,5моль и общее число атомов=63,21*10 в 23 степени

Михаил Александров
Читать ответы

Кареев Сергей
Читать ответы

Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Химия

Решено

Рассчитайте массовые доли элементов, входящих в состав гидроксида меди(II).

Fe HNO3(конц ) → Fe2O3…

Решено

Помогите решить S—SO2—SO3—BaSO4

Раствор Люголя

Решено

3h3O что это?

Урок 8. Химическое количество вещества и моль – HIMI4KA

Архив уроков › Химия 8 класс

В уроке 8 «Химическое количество вещества и моль» из курса «Химия для чайников» выясним, что такое химическое количество вещества; рассмотрим моль в качестве единицы количества вещества, а также познакомимся с постоянной Авогадро. Напоминаю, что в прошлом уроке «Относительная молекулярная и относительная формульная массы» мы научились вычислять относительную молекулярную массу, а также относительную формульную массу веществ; кроме того, выяснили что такое массовая доля и привели формулу для ее вычисления.

Любое чистое вещество имеет свою химическую формулу, т. е. характеризуется определенным качественным и количественным составом.

Если необходима какая-то порция твердого вещества, то для этого следует взять нужную его массу, т. е. взвесить вещество (рис. 43). Нужный объем жидкого вещества обычно отмеряют с помощью мензурки или мерного цилиндра (рис. 44). Для отбора необходимой порции (объема) газообразных веществ применяют специальные емкости — газометры (рис. 45).

Следовательно, объем и масса — это величины, характеризующие данную порцию вещества.

Химическое количество вещества

В жизни мы часто не различаем понятия «масса» и «количество». А это разные понятия. Когда вы говорите: «Я купил 2 кг груш», то здесь речь идет о массе груш. Но если вы говорите: «Я купил 10 груш», то в этом случае речь идет о количестве груш. Массу вещества измеряют в граммах, килограммах, тоннах, а количество — в штуках.

Груши можно пересчитать поштучно, а если это, например, зерна? Тут уже посчитать каждое зернышко даже в небольшой емкости сложно. Поэтому зерно обычно продают мешками, т. е. определенными порциями. В каждой такой порции — мешке (если они равны по массе и все зерна одинаковы) — будет находиться практически одно и то же число зерен. Подобным образом продают многие товары. Например, яйца — десятками, спички — спичечными коробками, в каждом из которых находится по 45 спичек (рис. 46).

В химической практике, помимо массы или объема, необходимо знать число структурных единиц (атомов, молекул, формульных единиц), которые содержатся в данной порции вещества, поскольку именно они участвуют в химических реакциях. Поэтому в химии, как и в других естественных науках, используют физическую величину, характеризующую число частиц в рассматриваемой порции вещества. Эта физическая величина называется количеством вещества или, как следует называть ее при химических расчетах, — химическое количество вещества.

Химическое количество вещества — физическая величина, пропорциональная числу структурных единиц, содержащихся в данной порции вещества.

Другими словами, химическое количество вещества — это порция данного вещества, содержащая определенное число его структурных единиц. Химическое количество вещества обозначают латинской буквой n. Это одна из семи основных физических величин Международной системы единиц (СИ).

Моль — единица химического количества вещества

Каждая из основных физических величин имеет свою единицу. Например, единица длины — метр (м), массы — килограмм (кг), времени — секунда (с). Единицей химического количества вещества является моль.

Моль — порция вещества (т. е. такое его химическое количество), которая содержит столько же структурных единиц, сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

Сокращенное обозначение единицы химического количества записывается, как и полное, — моль. Поэтому, если слово «моль» стоит после числа, то оно не склоняется, так же, как и другие сокращенные единицы величин: 3 кг, 5 л, 8 моль. При чтении вслух и при записи числительного буквами слово «моль» склоняется: три килограмма, пять литров, восемь молей.

На заметку. Термины «молекула» и «моль», как нетрудно заметить, однокоренные. Они действительно произошли от одного и того же латинского слова «moles». Но это слово имеет, по крайней мере, два значения. Первое — «маленькая масса». Именно в этом смысле в XVII в. оно превратилось в термин «молекула». А понятие «моль» (в смысле кучка, порция) появилось значительно позже, в начале ХХ в. Автор этого термина известный немецкий химик и физик Оствальд толковал его смысл как «большая масса», как бы противопоставляя термину «молекула».

Число (N) атомов в порции углерода массой 0,012 кг легко определить, зная массу одного атома углерода (19,94·10-27 кг):

Следовательно, в углероде массой 0,012 кг содержатся 6,02·1023 атомов углерода и эта порция составляет 1 моль. Столько же структурных единиц содержится в 1 моль любого вещества.

Величина, равная:

получила название постоянной Авогадро. Она является одной из важнейших универсальных постоянных и обозначается символом NA:

Единица в числителе дроби (1/моль) заменяет название структурной единицы.

Если структурной единицей вещества (например, меди, углерода) является атом, то в порции этого вещества количеством 1 моль содержатся 6,02·1023атомов. В случае веществ молекулярного строения (вода, углекислый газ) их порции количеством 1 моль содержат по 6,02·1023молекул. Если структурными единицами веществ немолекулярного строения (например, NaCl или CuSO4) являются их формульные единицы, то в порциях этих веществ количеством 1 моль содержатся по 6,02·1023формульных единиц.

На заметку. Численное значение постоянной Авогадро огромно. О том, насколько велико это число, можно судить по следующему сравнению. Поверхность Земли, включая и водную, равна 510 000 000 км2. Если равномерно рассыпать по всей этой поверхности 6,02·1023 песчинок диаметром 1 мм, то они образуют слой песка толщиной более 1 м.

Зная химическое количество n данного вещества Х, легко рассчитать число молекул (атомов, формульных единиц) N(Х) в этой порции:

если 1 моль вещества содержит 6,02·1023 молекул, то n моль вещества содержат N(Х) молекул.

Отсюда:

И наоборот, по числу структурных единиц можно рассчитать химическое количество вещества:

Пример 1. Определите число молекул, содержащихся в серной кислоте химическим количеством 3 моль.

Спойлер

[свернуть]

Пример 2. Рассчитайте химическое количество CuSO4 в порции, содержащей 36,12·1023 формульных единиц (ФЕ).

Спойлер

[свернуть]

Краткие выводы урока:

  1. Химическое количество вещества — физическая величина, пропорциональная числу структурных единиц, содержащихся в данной порции вещества.
  2. Моль — единица химического количества вещества, т. е. такое его количество, которое содержит 6,02·1023 структурных единиц.

Надеюсь урок 8 «Химическое количество вещества и моль» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Урок 9. Молярная масса и молярный объем →

← Урок 7. Относительная молекулярная и относительная формульная массы

5.11: Масса формулы — масса молекулы или единица формулы

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    98015
    • Цели обучения
    • Определить формулу массы ионного или молекулярного соединения.

    Необходимым навыком для будущих глав является умение определять массу формулы ионного соединения. Эта величина называется формулой массы. Масса формулы получается путем сложения масс каждого отдельного атома в формуле соединения. Поскольку правильная формула электрически нейтральна (без дополнительных или потерянных электронов), ионы можно рассматривать как атомы для целей расчета массы формулы.

    Начнем с вычисления формулы массы хлорида натрия (NaCl). Эта формула массы представляет собой сумму атомных масс одного атома натрия и одного атома хлора, которую мы находим из периодической таблицы; здесь мы используем массы с точностью до двух знаков после запятой:

    Na: 22,99 а.е.м.

    Cl: +35,34 а.е.м.

    Всего: 58,44 а.е.м.

    Если ионное соединение имеет более одного аниона или катиона, вы должны помнить об использовании правильного кратного атомной массы рассматриваемого элемента. Чтобы получить формулу массы фторида кальция (CaF 2 ), мы должны умножить массу атома фтора на 2, чтобы учесть два атома фтора в химической формуле:

    Ca: 1 x 40,08 = 40,08 а. е.м.

    F: 2 x 19,00 = +38,00 а.е.м.

    Всего = 78,08 а.е.м.

    Для ионных соединений с многоатомными ионами сумма должна включать количество и массу каждого атома в формуле для многоатомного иона. Например, нитрат калия (KNO 3 ) имеет один атом калия, один атом азота и три атома кислорода:

    K: 1 x 39,10 = 39,10 а.е.м.

    N: 1 x 14,00 = +14,00 а.е.м.

    O: 3 x 16,00 = +48,00 а.е.м.

    Всего = 101,10 а.е.м.

    Нитрат калия является ключевым компонентом пороха и используется в качестве мочегонного средства.

    Если формула содержит более одной многоатомной единицы в химической формуле, как в Ca(NO 3 ) 2 , не забудьте умножить атомную массу каждого атома внутри скобок на нижний индекс вне скобок . Это необходимо, потому что нижний индекс относится к весь многоатомный ион . Так, для Ca(NO 3 ) 2 индекс 2 означает два полных нитрат-иона, поэтому мы должны просуммировать массы двух (1 × 2) атомов азота и шести (3 × 2) атомов кислорода, а также Масса одного атома кальция:

    CA: 1 x 40,08 = 40,08 AMU

    N: 2 x 14,00 = +28,00 AMU

    O: 6 x 16,00 = +96,00 AMU

    Общая сумма = 164,08 AMU

    99

    = 164,08 AMU

    999

    = 164,08 AM Ключом к вычислению массы формулы ионного соединения является правильный подсчет каждого атома в формуле и соответствующее умножение атомных масс его атомов.

    Пример (PageIndex{1})

    Используйте атомные массы (округленные до двух знаков после запятой) для определения массы формулы для каждого ионного соединения.

    1. FeCl 3
    2. (NH 4 ) 3 Заказ на покупку 4
    Раствор

    а.

    Fe: 1 x 55,85 = 55,85 а.е.м.

    Cl: 1 x 35,45 = +106. 3 5 а.е.м.

    ____________________________

    Итого = 162. 2 0 а.е.м.

    Масса формулы FeCl 3 составляет 162,2 а.е.м.

    б. Когда мы распределяем индекс 3 через скобки, содержащие формулу иона аммония, мы видим, что у нас есть 3 атома азота и 12 атомов водорода. Таким образом, мы устанавливаем сумму следующим образом:

    N: 3 x 14,00 = 42,00 а.е.м.

    H: 12 x 1,00 = +12. 0 0 а.е.м.

    P: 1 x 30,97 = +30,97 а.е.м.

    O: 4 x 16,00 = +64,00 а.е.м.0030

    Формула массы для (NH 4 ) 3 PO 4 составляет 149,0 а. е.м.

    Упражнение (PageIndex{1})

    Используйте атомные массы (округленные до двух знаков после запятой), чтобы определить массу формулы для каждого ионного соединения.

    1. TiO 2
    2. AgBr
    3. Au(№ 3 ) 3
    4. Fe 3 (ПО 4 ) 2
    Ответить
    1. 79,87 а.е.м.
    2. 187,77 а.е.м.
    3. 383,0 а.е.м.
    Для вашего здоровья: гидраты

    Некоторые ионные соединения содержат воду ((ce{h3O})) в составе их формульной единицы. Эти соединения, называемые гидратами , имеют характерное количество единиц воды, связанных с каждой формульной единицей соединения. Гидраты представляют собой твердые вещества, а не жидкости или растворы, несмотря на содержащуюся в них воду.

    Чтобы написать химическую формулу гидрата, напишите количество единиц воды на формульную единицу соединения после его химической формулы. Две химические формулы разделены вертикально расположенной точкой. Гидрат сульфата меди (II) имеет пять единиц воды, связанных с каждой формульной единицей, поэтому он записывается как (ce{CuSO4 cdot 5h3O}). Название этого соединения — пентагидрат сульфата меди (II), с 9Префикс 0084 пента-

    , указывающий на наличие пяти единиц воды на формульную единицу сульфата меди (II).

    • Массы формул ионных соединений можно определить по массам атомов в их формулах.
    1. Наверх
    • Была ли эта статья полезной?
    1. Тип артикула
      Раздел или Страница
      Показать страницу TOC
      № на стр.
    2. Теги
        На этой странице нет тегов.

    ChemTeam: Использование числа Авогадро в расчетах

    0,9631352 моль умножить на 44,0962 г/моль = 42,47 г

    до трех цифр, это 42,5 г.

    Задача № 7: Если образец гексабромида дисеры содержит 6,99 x 10 23 атомов брома, какова масса образца?

    Решение:

    1) Нам нужны моли брома:

    6,99 x 10 23 атома разделить на 6,022 x 10 23 атома/моль = 1,160744 моль или атомов Br

    2) Формула гексабромида дисеры: S 2 Br 6 . Это означает, что на каждый моль S 9 приходится 6 молей Br.0044 2 Бр 6 , следовательно:

    1,160744 моль / 6 = 0,193457 моль S 2 Br 6 присутствует

    3) Молярная масса S 2 Br 6 составляет 543,554 г/моль:

    543,554 г/моль умножить на 0,193457 моль = 105,15 г

    инжир до трех знаков, 105 г

    4) Размерный анализ:

    1 моль 1 моль 543,554 г
    6,99 х 10 23 атомов х –––––––––– х ––––––– х –––––––– = 105 г
    6,022 x 10 23 6 моль 1 моль

    Задача №8: Образец трехокиси азота содержит 0,250 моль кислорода. Сколько молекул соединения присутствует?

    Решение:

    1) Расчет молей N 2 O 3 :

    0,250 моль O раз (1 моль N 2 O 3 / 3 моль O) = 0,083333 моль N 2 O 3

    2) Расчет молекул N 2 O 3 :

    0,083333 моль N 2 O 3 умножить на (6,022 х 10 23 молекул/моль) = 5,02 х 10 22 молекул (до трех сиг фиг)

    Задача №9: Определить число атомов кислорода в 2,30 г Al 2 (SO 4 ) 3 .

    Решение:

    1) Вот шаги:

    (a) 2,30 г разделить на молярную массу Al 2 (SO 4 ) 3 = моли Al 2 (SO 4 ) 9 0 моль Alb (SO 4 ) 3 умножить на 6,022 x 10 23 = формульные единицы Al 2 (SO 4 ) 3

    (c) единицы формулы AL 2 (SO 4 ) 3 раз 12 = атомы кислорода в AL 2 (SO 4 ) 444 3 2 (SO 4 ) 444 3 2 (SO 4 ) 444 3 2 (SO 4 ) 4 3 2 (SO 4 )

    2) Давайте построим это в стиле размерного анализа:

    1 моль 6,022 x 10 23 12 атомов О
    2,30 г х ––––––––– х –––––––––– х ––––––– = 4,86 ​​х 10 22 атомов кислорода
    342,147 г 1 моль 1
    ↑ шаг (а) ↑ ↑ шаг (б) ↑ ↑ шаг (в) ↑

    Задача №10: Сколько ионов калия содержится в 85,0 г сульфата калия (K 2 СО 4 )?

    Решение:

    1 моль 6,022 x 10 23 2 атома К
    85,0 г х ––––––– х –––––––––– х ––––––––––– = 5,87 x 10 23 атомов К
    174,26 г 1 моль 1 формульная единица
    К 2 SO 4

    Задача №11: Раствор аммиака и воды содержит 2,10 x 10 25 молекул воды и 8,10 x 10 24 молекул аммиака. Сколько всего атомов водорода содержится в этом растворе?

    Решение:

    Формула аммиака — NH 3 , а воды — H 2 O. Аммиак содержит три атома Н на молекулу, а вода — два атома Н на молекулу.

    1) Вклад аммиака:

    8,10 х 10 24 умножить на 3 = 2,43 х 10 25 атомов Н

    2) Вклад воды:

    2,10 x 10 25 умножить на 2 = 4,20 x 10 25 атомов H

    3) Суммируйте их:

    2,43 х 10 25 + 4,20 х 10 25 = 6,63 х 10 25 Атомы Н

    Задача № 12: (a) Сколько молекул воды содержится в образце твердого октадекагидрата сульфата алюминия массой 4,080 г? б) Сколько атомов кислорода содержится в образце массой 4,080 г?

    Решение:

    1) Формула (и молярная масса) октадекагидрата сульфата алюминия:

    Ал 2 (СО 4 ) 3 ⋅ 18H 2 О

    666,4134 г/моль

    2) Перевести 4,080 г Al 2 (SO 4 ) 3 ⋅ 18H 2 O в моли:

    4,080 г / 666,4134 г/моль = 0,006122326 моль

    3) Определите формульные единицы Al 2 (SO 4 ) 3 ⋅ 18H 2 О в 4,080 г:

    (0,006122326 моль) (6,022 х 10 23 формульных единиц/моль) = 3,68686 х 10 21 формульных единиц

    4) С каждой формульной единицей связано 18 молекул воды:

    (3,68686 x 10 21 формульных единиц) (18 молекул воды на формульную единицу) = 6,636 x 10 22 молекул воды (ответ на вопрос а)

    5) In 3,68686 x 10 21 формульные единицы Al 2 (SO 4 ) 3 ⋅ 18H 2 O, всего в каждой формульной единице 30 атомов кислорода:

    (3,68686 x 10 21 формульных единиц) (30 атомов O на формульную единицу) = 1,106 x 10 23 атомов O (ответ на вопрос b)

    Задача №13: Определите, сколько атомов водорода содержится в 20,0 граммах хлорида аммония.

    Решение №1:

    1) Хлорид аммония = NH 4 Cl

    Масса одного моля хлорида аммония = 53,4916 г

    Масса 4 молей Н = 4,0316 г

    Фракция H в NH 4 Cl = 4,0316 / 53,4916 = 0,075368843

    2) Для определения массы водорода в удельной массе хлорида аммония умножить на долю H в NH 4 Cl.

    Масса H = (20,00 г) (0,075368843) = 1,50737686 г

    3) Определить количество молей водорода:

    1,50737686 г / 1,008 г/моль = 1,49541355 моль

    4) Определите атомы водорода:

    (1,49541355 моль) (6,022 x 10 23 моль¯ 1 ) = 9,00 x 10 23 атомов

    Решение №2:

    1) Перевести граммы в моли:

    20,0 г / 53,4916 г/моль = 0,3738905 моль

    2) Преобразовать количество молей в число формульных единиц NH 4 Cl:

    (0,3738905 моль) (6,022 х 10 23 формульных единиц/моль) = 2,2515686 х 10 23 формульных единиц NH 4 Класс

    3) На одну формульную единицу приходится 4 атома водорода:

    (2,2515686 х 10 23 формульных единиц) (4 атома/форм. ед.) = 9,01 х 10 23 атомов (округлено до трех цифр)

    Задача №14: Сколько атомов ртути содержится в 9,70 кубических сантиметрах жидкой ртути? Плотность ртути 13,55 г/см 3 . Ответ в единицах атомов.

    Решение:

    1) Определить массу ртути в 90,70 см 3 :

    (9,70 см 3 ) (13,55 г/см 3 ) = 131,435 г

    2) Определить количество молей ртути в 131,435 г:

    131,435 г / 200,59 г/моль = 0,655242 моль

    3) Определить количество атомов в 0,655242 моль:

    (0,655242 моль) (6,022 х 10 23 атомов/моль) = 3,94 х 10 23 атомов

    Задача №15: Какова масса молекул CH 4 , если они состоят из 15,05 x 10 23 атома?

    Решение:

    1) В х молекул метана содержится:

    ‘x’ атомов C

    «4x» атома H

    2) Из которого следует это уравнение:

    х + 4х = 15,05 х 10 23

    х = 3,01 х 10 23 атомов C

    3) Так как на каждую 1 молекулу СН 4 приходится 1 атом С, то имеем:

    3,01 x 10 23 молекулы CH 4

    4) Рассчитать количество молей CH 4 :

    3,01 x 10 23 молекул разделить на 6,02 x 10 23 молекул/моль = 0,500 моль CH 4

    5) Рассчитать массу:

    0,500 моль умножить на 16,0426 г/моль = 8,02 г (до трех цифр)

    Задача № 16: 3,00 л газообразного водорода в SATP будет содержать сколько атомов водорода?

    Решение:

    1) SATP означает стандартную температуру и давление окружающей среды и имеет следующие значения:

    Температура = 25,0 °С

    Давление = 100,0 кПа

    Обратите внимание, что эти значения отличаются от STP. Я нашел значения для SATP здесь. Посмотрите в таблице, это шестой вниз.

    2) Используйте PV = nRT для определения молей присутствующего H 2 :

    (100,0 кПа / 101,325 кПа/атм) (3,00 л) = (n) (0,08206 л атм/моль К) (298 К)

    н = 0,121076 моль

    Я преобразовал кПа в атм, потому что запомнил значение R, которое использовал. Вы можете найти значение R, выраженное в л кПа на моль К, если хотите.

    3) Используйте число Авогадро, чтобы определить количество молекул:

    (0,121076 моль) (6,022 x 10 23 молекул/моль) = 7,2912 x 10 22 молекул

    4) Определить количество атомов:

    (2 атома/молекула) (7,2912 x 10 22 молекул) = 1,46 x 10 23 атома

    Задача №17: Сколько протонов может содержаться в шести молях NaNO 3 ?

    Решение:

    1) Определить количество протонов в одной формульной единице NaNO 3 :

    Na —> 11

    Н —> 7

    три О —> 24

    всего —> 42

    2) Определить количество протонов в одном моле NaNO 3 :

    (42 протона/формульная единица) (6,022 x 10 23 формульная единица/моль) = 2,52924 x 10 25 протонов/моль

    3) Определите количество протонов в шести молях NaNO 3 :

    (6 моль) (2,52924 x 10 25 протонов/моль) = 1,517544 х 10 26 протонов

    1,518 x 10 26 протонов кажется подходящим ответом. Обратите внимание на использование правила «округления до пяти». Кроме того, обратите внимание, что 6 не диктует знаки фиг. Это точное число, а не число, измеренное экспериментально.

    Задача №18: Банка диетического безалкогольного напитка содержит 70,0 мг аспартама в качестве подсластителя. Учитывая, что формула аспартама C 14 H 18 N 2 O 5 , сколько атомов водорода содержится в 70,0 мг

    Решение с использованием шагов:

    1) Определите количество молей 70,0 мг аспартама:

    0,0700 г
    ––––––––––––––  = 0,000237848 моль
    294,3052 г/моль

    2) Определить количество молекул аспартама в 0,000237848 моль:

    (0,000237848 моль) (6,022 x 10 23 молекул/моль) = 1,43232 x 10 20 молекул

    3) Определить число атомов водорода в 1,43232 х 10 20 молекул аспартама:

    (1,43232 x 10 20 молекул) (18 атомов/молекулу) = 2,58 x 10 21 атомов (до трех знаков)

    4) Если бы потребовался еще один атом, 18, приведенные выше, были бы заменены следующим:

    углерод —> 14

    азот —> 2

    кислород —> 5

    Других изменений шагов решения не будет.

    Решение с использованием размерного анализа:

    1 моль 6,022 x 10 23 молекулы 18 атомов H
    0,0700 г х ––––––––– х ––––––––––––––––––– х –––––––––––– = 2,58 x 10 21 атома
    294,3052 г 1 моль 1 молекула

    Бонусная задача: Образец HNO 3 содержит вдвое больше атомов, чем атомов в 6,840 г Al 2 (SO 4 ) 3 . Рассчитайте массу HNO 3 в образце.

    Решение:

    1) Нам нужно сначала определить количество атомов в нашем образце сульфата алюминия:

    6,840 г / 342,147 г/моль = 0,0199914 моль

    (0,0199914 моль) (6,022 x 10 23 формульных единиц/моль) = 1,203882 x 10 22 формульных единиц

    (1,203882 x 22 формульных единиц) (17 атомов на формульную единицу) = 2,0466 x 10 23 атомов

    2) Приведенный выше расчет выполнен в стиле размерного анализа:

    1 моль 6,022 x 10 23 форма. единицы измерения 17 атомов
    6,840 г х ––––––– х –––––––––––––––––––– х ––––––––– = 2,0466 x 10 23 атома
    342,147 г 1 моль 1 форма.

    No related posts.

    Источник

    Минералогический Музей им. А.Е. Ферсмана
    Москва, Ленинский проспект 18 корпус 2,
    тел. (495) 954-39-00

    Число формульных единиц

    Установить тип химической формулы по структурным данным (т. е. по модели структуры или по ее проекции — чертежу) можно и иным путем, подсчитав число атомов каждого сорта (химического элемента), приходящихся на одну элементарную ячейку. Например, в структуре флюорита CaF2 все восемь ионов F– расположены внутри элементарной ячейки,
    т. е. принадлежат только этой ячейке. Расположение же ионов Са2+ различно: часть из них локализована в восьми вершинах кубической ячейки структуры минерала, другая часть — в центрах всех шести ее граней. Поскольку каждый из восьми «вершинных» ионов Са2+ принадлежит одновременно восьми соседним элементарным ячейкам — кубам, то лишь у часть каждого из них принадлежит исходной ячейке. Таким образом, вклад «вершинных» атомов Са в исходную ячейку будет равен 1 Са (1/8 х 8 = 1 Са). Каждый же из шести атомов Са, расположенных в центрах граней кубической ячейки, принадлежит одновременно двум соседним ячейкам. Отсюда вклад шести центрирующих грани куба атомов Са будет равен 1/2 х 6 = 3 Са. В итоге на одну элементарную ячейку будет приходиться 1 + 3 = 4 атома Са. Проведенный подсчет показывает, что на одну ячейку приходятся четыре атома Са и восемь атомов F. Это подтверждает тип химической формулы (АХ2) минерала — CaF2, где атомов Са в два раза меньше, чем атомов F. К аналогичным результатам легко прийти, если сдвинуть начало координат элементарной ячейки так, чтобы все атомы оказались в пределах одной ячейки.Определение числа атомов в ячейке Браве позволяет кроме типа химической формулы получить еще одну полезную константу — число формульных единиц, обозначаемое буквой Z Для простых веществ, состоящих из атомов одного элемента (Си, Fe, Se и др.), число формульных единиц соответствует числу атомов в элементарной ячейке. Для простых молекулярных веществ (I2, S8 и т. д.) и молекулярных соединений (СО2, реальгара As4S4) число Z равно числу молекул в ячейке. В подавляющем же большинстве неорганических и интерметаллических соединений (NaCl, CaF2, CuAu и т. д.) молекул нет, и в этом случае вместо термина “количество молекул” используют термин «число формульных единиц». В нашем примере для флюорита 4, так как четыре атома Са и восемь F, приходящиеcя на одну ячейку Браве, составят четыре формульные единицы «CaF2».Число формульных единиц можно определить экспериментально в процессе рентгеновского исследования вещества. Если в структуре нет таких микродефектов, как вакансии в положении атомов или замещения одних частиц другими, а также макродефектов (трещиноватости, включений, межблочных пустот), то в пределах ошибки опыта Z должно оказаться целым числом. Определив экспериментально Z и округлив его до целого числа, можно вычислить плотность идеального монокристалла, которую называют рентгеновской плотностью

    Источник: Егоров – Тисменко Ю.К. и другие “Кристаллография и кристаллохимия”, КДУ, 2005г

    Источник

    Добавить комментарий