К такому подходу толкает и сходство брутто-формул серной, селеновой и так называемой теллуровой кислот – H2SO4, H2SeO4 и H2TeO4 соответственно. Однако, если первые два соединения полностью отвечают структурным представлениям о кислотах, поскольку содержат обособленные тетраэдрические комплексные радикалы 2- или 2- с КЧ S и Se, равным 4, что дает основание к написанию их структурных формул в виде H2 и H2, этого нельзя сказать о "теллуровой кислоте". Исследование этого соединения не обнаружило в его структуре анионных групп 2- с КЧ Te = 4. Вместо этого было установлено, что ионы Te6+ имеют КЧ = 6, т.е. отвечают КЧ амфотерных или слабо кислых анионообразователей. Структура же этого соединения оказалась состоящей из цепочек TeO4(OH)2 - октаэдров, в двух противоположных вершинах которых находятся OH-ионы, связанные друг с другом общими атомами O экваториальных вершин октаэдров . Легко видеть, что, вырезав элемент повторяемости такой структуры, получим структурную формулу в виде Te(OH)2O2. Таким образом, это соединение является гидроксидо-оксидом Te6+ с очень слабо кислыми свойствами, резко отличающими его от серной и селеновой кислот.

Слайд 109 из презентации «Систематика минералов» к урокам химии на тему «Минералы»

Размеры: 960 х 720 пикселей, формат: jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке химии, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Скачать всю презентацию «Систематика минералов.ppt» можно в zip-архиве размером 4289 КБ.

Скачать презентацию

Минералы

«Химия минералов» - Минералы и минералогия представляют собой чрезвычайно большой интерес. Минералы. Минералы в природе. Среди промышленно ценных минералов принято выделять две группы. Свойства минералов. Минералы в продуктах. Драгоценные минералы. Значение минералов в жизни человека. Минералы сыграли важную роль в развитии человека.

«Систематика минералов» - Металлы, элементы которых занимают левую наибольшую часть. Кайносимметричный элемент. Семейство цеолитов, объединяющее подсемейства. Основные требования к систематике минералов. Несоизмеримо больше соединений различных элементов друг с другом. Отнесение минерала к определенному классу оксисолей. Минералы преимущественно с ковалентно-ионным и ионным типом.

«Классификация минералов» - Космическое тело. Кварц. Опал. Классификация минералов. Сфалерит. Класс самородных элементов. Галит. Силикаты характеризуются сложным химическим составом. Доломит. Окраска. Силикаты. Минералы класса сульфатов. Минералы. Кварц и халцедон. Класс силикатов. Из наиболее распространенных минералов первого класса можно назвать серу.

«Уральские самоцветы» - Но особенно ценится: зелёный узорчатый малахит и розовый орлец. Нередко и в виде кристаллов или их фрагментов. Изделия с БРИЛЛИАНТАМИ. Алмаз. Драгоценные камни встречаются в природе в самом разном обличье, в разнообразнейших формах. Изумруд (устар.: Смарагд) - драгоценный камень 1-го класса. Изумруд.

«Руды чёрных и цветных металлов» - Ознакомится с учебным материалом. Недостаток. Применение стали и чугуна. Руды. Ржавчина. Основные свойства металлов. Материал о руде. Как определить, какой металл чёрный, а какой цветной. Железо. Ожидаемые результаты.

«Месторождение золота» - Радиоактивные элементы. Уголь. Минерально-сырьевая база. Сурьма. Месторождения олова и вольфрама. Неметаллические ископаемые. Нефть и газ. Горючие ископаемые. Цветные и редкие металлы. Динамика ежегодного производства золота. Золото. Месторождения сурьмы. Месторождения золота. Олово и вольфрам. Улучшение законодательства в горнодобывающем секторе.

Простейшие химические расчеты. Основные понятия и законы химии Химическая символика Химический знак (символ химического элемента) применяется как сокращение для названия элемента. В качестве знака обычно берут одну или две буквы от латинского названия элементов. Си - медь (cuprum), Аи - золото (Aurum) и т. п. Система химических знаков была предложена в 1811 г. шведским ученым Я. Верцелиусом. Химический знак обозначает: [Г) название элемента; 1 моль его атомов; |Т] атомный номер; [б] относительную атомную массу элемента. Химические расчеты Химическая формула - выражение состава вещества при помощи химических знаков. Из химической формулы можно узнать: (TJ название вещества; (2] одну его молекулу; сколько моль атомов каждого элемента содержит один моль вещества. Характеризуя соотношение между массовыми количествами элементов, входящих в состав вещества, формула дает возможность расчета массы каждого элемента в соединении и его массовую долю. Пример 1 Рассчитайте массовую долю водорода в аммиаке. Дано: М(N) =14 г/моль М(Н) = 1 г/моль Найти: ш(Н) Решение: 1) Определяем хмолярную массу NH3: M(NH3) =14 + 1- 3 = 17 г/моль. 2) Определяем массу аммиака в количестве вещества 1 моль: m(NH3) = 1 моль 17 г/моль = 17 г. 3) Из формулы аммиака следует, что количество вещества атомарного водорода в 3 раза больше количества вещества NH3: v(H) - 3v(NH3), v(H) = 3-1 = 3 моль. 4) Рассчитываем массу водорода: т = v М; т(Н) = 3 1 = 3 г. 5) Находим массовую долю водорода в аммиаке: ц;(Н) = - = 0,176 или 17,6%. 17 Ответ: w(H) = 17,6 %. КГ Пример 2 Рассчитайте массу фосфора, которую можно получить из 620 кг ортофосфата кальция. Дано: m(Ca3(P04)2) = 620 кг Найти: т(Р Решение: 1) Определяем молярную массу Са3 (Р04)2: М(Са3 (Р04)2) = 40 3 + 31 2 + 16 8 = 310 г/моль. 2) Рассчитываем количество вещества ортофосфа та кальция: = 2 03 моль. 3) Из формулы ортофосфата кальция следует, что количество вещества атомарного фосфора в 2 раза больше количества вещества Са3(Р04)2: v(P) = 2v(Ca3(P04)2), v(P) = 2 2 103 - 4 103 моль. 4) Находим массу фосфора; т(Р) - 4 103 31 = 124 кг. Ответ: т(Р) = 124кг. Различают простейшие и истинные (молекулярные) формулы. Простейшая формула выражает наименьшее отношение между числами атомов элементов, входящих в молекулу. Истинная формула показывает действительное число атомов в молекуле, отвечающее наименьшему соотношению. Для установления истинной формулы нужно знать не только массовый состав вещества, но и его молекулярную массу. w(С) = 75 % Найти: Решение: 1) Выбираем массу неизвестного соединения за 100 г. Тогда массы элементов Н и С равны: Э Пример 3 Выведите формулу соединения, содержащего 25 % водорода и 75 % углерода. /п(Н) = 100-0,25 = 25 г, m(C) = 100 0,75 = 75 г. 2) Определяем количества веществ атомарных элементов Н и С: 25 75 v(H) = -- = 25 моль, v(C) = -- = 6,25 моль. 1 А/ 3) Составляем количественное отношение веществ: v(H): v(C) - 25: 6,25. 4) Делим правую часть пропорции на меньшее число (6,25) и получаем соотношение атомов в формуле неизвестного соединения: *(С): у(Н) =1:4. Простейшая формула соединения - СН4. Ответ: СН4. Пример 4 При полном сгорании 2,66 г некоторого вещества образовалось 1,54 г оксида углерода (IV) и 4,48 г оксида серы (IV). Плотность пара этого вещества по воздуху равна 2,62. Выведите истинную формулу этого вещества. Дано: m(C02) = 1,54 г m(S02) = 4,48 г Найти: истинную формулу вещества Решение: 1) Рассчитываем количества веществ оксида углерода (IV) и оксида серы (IV): 1,54 v(C02) = --- = 0,035 моль, 44 4,48 v(S02) ~ -ГТ~ = 0,07 моль. 64 2) Определяем количества веществ атомарных углерода и серы: v(C) = v(C02) - 0,035 моль, v(S) = v(S02) = 0,07 моль. 3) Находим массы углерода и серы: /72(C) = 0,035-12 «0,42 г, m(S) = 0,07 32 « 2,24 г. Суммарная масса этих элементов составляет 2,66 г и равна массе сжигаемого вещества. Следовательно, оно состоит только из углерода и серы. 4) Находим простейшую формулу вещества: v(C): v(S) - 0,035: 0,07 - 1:2. Простейшая формула - CS2. 5) Определяем молярную массу CS2: M(CS2) = 12 + 32 2 = 76 г/моль. 6) Рассчитываем истинную формулу вещества: Af = 29 1> = 29 2,62 - 76 г/моль. ИСТ. ВОЭД. * " Таким образом, истинная формула вещества совпадает с простейшей. Ответ: Л/ист - 76 г/моль. Пример 5 Выведите истинную формулу органического соединения, содержащего 40,03 % С, 6,67 % Н и 53,30 % О. Молярная масса данного соединения равна 180 г/моль. Дано: и>(С) = 40,03 % ш(Н) - 6,67 % ш(0) = 53,30% т(СхНу02) = 180 г/моль Найти: схяуог Решение: 1) Обозначим число атомов углерода через х, число атомов водорода - у, число атомов кислорода - г. 2) Делим процентное содержание элементов соответственно на величины их относительных атомных масс и находим соотношения между атомами в молекуле данного соединения: 40,03 6,67 53,30 х:у: z = 3,33: 6,67: 3,33. 3) Приводим найденные величины к целочисленным значениям: х: у: г = 1: 2:1. Простейшая формула органического соединения будет СН20. Молярная масса составляет: (12 + 2 + 16)-30 г/моль. Молярная масса простейшей формулы в 6 раз 180:30 = 6 меньше молярной массы истинной формулы этого соединения. Поэтому для вывода истинной формулы органического соединения надо число атомов умножить на 6. Тогда получим С6Н1206. Ответ: СбН12Об. Пример 6 Установите формулу кристаллогидрата хлорида кальция, если при прокаливании 6,57 г его выделилось 3,24 г сконденсировавшейся воды. Дано: /л(СаС12 *Н20) = 6,57 г m(H20) = 3,24 г Найти: формулу кристаллогидрата Решение: 1) Рассчитаем массу безводной соли СаС12, содержащейся в кристаллогидрате: т(СаС12) - 6,57 - 3,2 = 3,33 г. 2) Определяем количества веществ СаС12и Н20: 3 33 v(CaCL) - ---- 0,03 моль, 111 3,24 v(H90) --- 0,18 моль. 2 18 3) Находим формулу кристаллогидрата: v(CaCl2): v(H20) = 0,03: 0,18 = 1:6. Формула кристаллогидрата - СаС12 6H20. Ответ: СаС12 6Н20. Химическое уравнение - это изображение химической реакции при помощи химических знаков и формул. Уравнение характеризует как качественную сторону реакции (какие вещества вступили в химическую реакцию и какие получились в ходе ее), так и количественную (каковы количественные соотношения между массами или объемами для газов исходных веществ и продуктов реакции). Отражение уравнениями количественной стороны химических процессов позволяет производить на их основе различные расчеты: нахождение массы или объема исходных веществ для получения заданного количества продуктов реакции, массы или объема новых веществ, которые можно получить из данного количества исходных веществ, и т. п. Пример 7 Какую массу алюминия необходимо взять для восстановления железа из 464 г железной окалины? Дано: m(Fe304) = 464 г Найти: т(А1) Решение: 1) Записываем уравнение реакции и указываем количественные отношения необходимых веществ: 8А1 + 3Fe304 - 9Fe + 4А1203. 8 моль 3 моль 2) Определяем молярную массу Fe304: M(Fe304) - 56 3 + 16 4 = 232 г/моль. 3) Рассчитываем количество вещества железной окалины (Fe304): 464 v(Fe304) - -- = 2 моль. С помощью уравнения химической реакции можно рассчитать, какое вещество и в каком количестве взято в избытке (или недостатке) при взаимодействии заданных количеств реагирующих веществ. Пример 9 К раствору, содержащему 37,6 г азотнокислой меди, прибавили железных опилок массой 5,6 г. Рассчитайте, останется ли в растворе нитрат меди после окончания химической реакции. Дано: /n(Cu(N03)3) = 37,6 г m(Fe) - 5,6 г Найти: останется ли в растворе нитрат меди Решение: 1) Записываем уравнение реакции: Cu(N03)2 + Fe = Fe(N03)2 + Си. 2) Находим молярную массу Cu(N03)2: M(Cu(N03)2) = 64 + 14 2 + 16 6 - 188 г/моль. 3) Определяем количества веществ Cu(N03)2 и Fe: 37,6 v(Cu(N03)2) = -щ- = 0,2 моль, v(Fe) = - " =0,1 моль. 56 4) Рассчитываем количество вещества Си (N03)2 согласно уравнению реакции по пропорции: 1 моль Cu(N03)2 - 1 моль Fe v моль Cu(N03)2 - 0,1 моль Fe v(Cu(N03)2) = 0,1 моль. Сравнивая исходное количество Cu(N03)2 и требуемое для реакции, делаем заключение, что количество Cu(N03)2 взято в избытке. Расчет количества реагирующих веществ и продуктов реакции необходимо проводить по количеству вещества, взятого в недостатке. В нашем случае - по Fe. Рассчитываем количество вещества и массу Cu(N03)2 в растворе после реакции: v(Cu(N03)2) = 0,2 - 0,1 = 0,1 моль, m(Cu(N03)2) = 0,1 188 = 18,8 г. Ответ: m(Cu(N03)2) = 18,8 г. По химическому уравнению можно производить расчеты и в том случае, когда исходное вещество содержит некоторое заданное количество примесей. Пример 10 Вычислите, какое количество нитрита натрия образуется при прокаливании 1 кг чилийской селитры, содержащей 85 % NaN03. Дано: /п(селитры) = 1 кг to(NaN03) = 85 % Найти: m(NaN02) Решение: 1) Записываем уравнение реакции: 2NaN03 = 2NaN02 + 02|. 2) Определяем массу NaN03: т(селитры) to(NaN03) m(NaNOo) = 37 100 % 1 103- 85 % m(NaN03) = = 850 г. v(NaN03) = = 10 моль. 3) Определяем количество вещества NaN03: 850 85 4) Рассчитываем количество вещества NaN02 со гласно уравнению реакции по пропорции: 2 моль NaN03 - 2 моль NaN02 10 моль NaNO. - v моль NaNO., Находим массу NaN02: m(NaN02) = 10 69 = 690 г. Ответ: m(NaN02) = 690 г. На основе уравнения химической реакции (или химической формулы) производится решение задач на выход продукта. Пример 11 Песок массой 2 кг сплавили с избытком гидрокси-да калия, получив в результате реакции силикат калия массой 3,82 кг. Определите выход продукта реакции, если массовая доля оксида кремния (IV) в песке равна 90 %. Дано: т(песка) = 2 кг 0)(Si02) = 90 % m(K2Si03) = 3,82 кг Найти: 4(K2Si03) Решение: 1) Записываем уравнение реакции: Si02 + 2КОН = K2Si03 + Н20. 2) Определяем массу Si02: т(песка) 90 % 2>" шГ%-2 90 % т(8Ю^)=-тшг=1"8кг- 3) Определяем количество вещества Si02: 1,8-103 v(Si02) ---- = 30 моль. Ё-Ll 4) Рассчитываем количество вещества K2Si03 согласно уравнению реакции по пропорции: 1 моль Si02 - 1 моль K2Si03 30 моль Si02 - v моль K2Si03 v(K2Si03) = 30 моль. 5) Находим массу K2Si03, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом: m(K2Si03) - 30 154 - 4620 г или 4,62 кг. 6) Рассчитываем выход продукта реакции: 3,82 100 % ллгтл/ Л-Щ--82.7%. Ответ: Ti(K2Si03) - 82,7 % . Задачи для самостоятельного решения 1. Вычислите массовую долю каждого из элементов в следующих соединениях хрома: a) Fe(Cr02)2; б) Cr2(S04)3; в) (NH4)2Cr04. 2. Вычислите массу меди, содержащейся в 444 г основного карбоната меди. Ответ: 256 г. 3. Вычислите массу железа, которую можно получить из 320 г красного железняка. Ответ: 224 г. 4. В каком количестве моль нитрата свинца содержится в: а) 414 г свинца; б) 560 г азота; в) 768 г кислорода. Ответ: а) 2 моль; б) 20 моль; в) 8 моль. 5. Вычислите массу фосфора, которую можно получить из 1 т фосфорита, содержащего 31 % ортофосфата кальция. Ответ: 62 кг. 6. Неочищенная глауберова соль содержит 94 % кристаллогидрата. Вычислите массу безводного сульфата натрия, которую можно получить из 6,85 т этого сырья. Ответ: 2,84 т. 7. Выведите простейшую формулу соединения, содержащего 44,89% калия, 18,37% серы и 36,74% кислорода. Ответ: K2S04. 8. Минерал медный блеск содержит 79,87% меди и 20,13 % серы. Найдите формулу минерала. Ответ: Cu2S. 9. Кальций или магний, сгорая в атмосфере азота, образуют соединения, содержащие соответственно 18,92 % и 27,75 % азота. Найдите формулы этих соединений. Ответ: Ca3N2; Mg3N2. 10. Углеводород содержит 85,72 % углерода и 14,28 % водорода. Найдите его формулу и определите, к какому гомологическому ряду он относится. Ответ: С2Н4. 11. Молярная масса соединения равна 98 г/моль. Определите формулу этого соединения, содержащего 3,03 % Н, 31,62% Р и 65,35% О. Ответ: Н3Р04. 12. При сжигании органического вещества, состоящего из углерода, водорода и серы, получено 2,64 г оксида углерода (IV), 1,62 г воды и 1,92 г оксида серы (IV). Найдите формулу этого вещества. Ответ: C2H6S. 13. Установите истинную формулу органического вещества, если при сжигании 2,4 г его было получено 5,28 г оксида углерода (IV) и 2,86 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 30. Ответ: С3Н80. 14. Установите формулу одного из кристаллогидратов сернокислого натрия, если при его обезвоживании потеря массы составляет 20,22 % от массы кристаллогидрата. Ответ: Na2S04 2Н20. 15. 0,327 г цинка растворили в серной кислоте и из полученного раствора выкристаллизовали 1,438 г кристаллогидрата соли цинка. Установите формулу кристаллогидрата. Ответ: ZnS04 7Н20. 16. При восстановлении оксида вольфрама (VI) водородом образовалось 27 г воды. Какая масса вольфрама может быть при этом получена? Ответ: 92 г. 17. Железную пластинку погрузили в раствор сульфата меди. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 1г. Какая масса меди осадилась на пластинке? Ответ: 8 г. 18. Определите, какое вещество и в каком количестве останется в избытке в результате реакции между 4 г оксида магния и 10 г серной кислоты. Ответ: 0,20 г H2S04. 19. Какой объем углекислого газа потребуется для превращения 50 г карбоната кальция в гидрокарбонат? Ответ: 11,2л С02. 20. Какого состава и в каком количестве образуется соль, полученная при взаимодействии раствора, содержащего 9 г едкого натра с углекислым газом, образовавшимся при сжигании 2,24 л метана? Ответ: 11,9 г Na2C03. 21. При разложении 44,4 г малахита получено 4,44 л оксида углерода (IV) (н. у.). Определите массовую долю (%) примесей в малахите. Ответ: 0,9%. 22. При обработке смеси магния и оксида магния массой 5 г хлороводородной кислотой выделилось 4 л (н. у.) водорода. Рассчитайте массовую долю магния в смеси. Ответ: 85,7%. 23. Какой объем аммиака (н. у.) будет получен при нагревании смеси 5,35 г хлорида аммония с 10 г гидро-ксида кальция? Ответ: 2,24 л. 24. Какая масса кремния, содержащая 8 % примесей, вступила в реакцию с раствором едкого натра, если при этом выделилось 5,6 л водорода (н. у.)? Ответ: 3,8 г. 25. Из природного фосфорита массой 310 кг получили фосфорную кислоту массой 195 кг. Вычислите массовую долю Са3(Р04)2 в природном фосфорите. Ответ: 99,5%.

На их основе составляются схемы и уравнения химических реакций , а также химическая классификация и номенклатура веществ . Одним из первых начал использовать их русский химик А. А. Иовский .

Химическая формула может обозначать или отражать :

• 1 молекулу (а также ион , радикал …) или 1 моль конкретного вещества ;
• качественный состав: из каких химических элементов состоит вещество;
• количественный состав: сколько атомов каждого элемента содержит молекула (ион, радикал…).

Например, формула HNO 3 обозначает:

• 1 молекулу азотной кислоты или 1 моль азотной кислоты;
• качественный состав: молекула азотной кислоты состоит из водорода , азота и кислорода ;
• количественный состав: в состав молекулы азотной кислоты входят один атом водорода, один атом азота и три атома кислорода.

Виды

В настоящее время различают следующие виды химических формул:

• Простейшая формула . Может быть получена опытным путём через определение соотношения химических элементов в веществе с применением значений атомной массы элементов. Так, простейшая формула воды будет H 2 O, а простейшая формула бензола CH (в отличие от C 6 H 6 - истинной, ). Атомы в формулах обозначаются знаками химических элементов, а относительное их количество - числами в формате нижних индексов.
• Истинная формула . Молекулярная формула - может быть получена, если известна молекулярная масса вещества. Истинная формула воды Н 2 О, что совпадает с простейшей. Истинная формула бензола С 6 Н 6 , что отличается от простейшей. Истинные формулы также называют брутто-формулами . Они отражают состав, но не структуру молекул вещества. Истинная формула показывает точное количество атомов каждого элемента в одной молекуле. Этому количеству отвечает [нижний] индекс - маленькая цифра после символа соответствующего элемента. Если индекс равен 1, то есть в молекуле присутствует только один атом данного элемента, то такой индекс не указывают.
• Рациональная формула . В рациональных формулах выделяются группы атомов, характерные для классов химических соединений. Например, для спиртов выделяется группа -ОН . При записи рациональной формулы такие группы атомов заключаются в круглые скобки (ОН). Количество повторяющихся групп обозначаются числами в формате нижних индексов, которые ставятся сразу за закрывающей скобкой. Квадратные скобки применяются для отражения структуры комплексных соединений . Например, К 4 - гексацианокобальтат калия . Рациональные формулы часто встречаются в полуразвернутом виде, когда часть одинаковых атомов показывается по отдельности для лучшего отражения строения молекулы вещества.
• Формула Маркуша представляют собой формулу, в которой выделяется активное ядро и некоторое количество вариантов заместителей, объединяемых в группу альтернативных структур. Она является удобным способом обозначения химических структур в обобщенном виде. Формула относится к описанию целого класса веществ. Использование «широких» формул Маркуша в химических патентах приводит к массе проблем и дискуссий.
• Эмпирическая формула . Разные авторы могут использовать этот термин для обозначения простейшей , истинной или рациональной формулы.
• Структурная формула . В графическом виде показывает взаимное расположение атомов в молекуле. Химические связи между атомами обозначаются линиями (чёрточками). Различают двумерные (2D) и трёхмерные (3D) формулы. Двумерные представляют собой отражение структуры вещества на плоскости (также скелетная формула - попытки приблизить 3D-структуру на 2D-плоскости). Трёхмерные [пространственные модели] позволяют наиболее близко к теоретическим моделям строения вещества представлять его состав, и, зачастую (но не всегда), более полное (истинное) взаимное расположение атомов, угол связи и расстояния между атомами.

• Простейшая формула: С 2 Н 6 О
• Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: С 2 Н 6 О
• Рациональная формула: С 2 Н 5 ОН
• Рациональная формула в полуразвернутом виде: СН 3 СН 2 ОН

Н Н │ │ Н-С-С-О-Н │ │ Н Н

• Структурная формула (3D):

Вариант 1: Вариант 2:

Простейшей формуле С 2 Н 6 О в равной мере может соответствовать и диметиловый эфир (рациональная формула; структурная изомерия): СН 3 -О-СН 3 .

Существуют и другие способы записи химических формул. Новые способы появились в конце 1980-х с развитием персональной компьютерной техники (SMILES , WLN, ROSDAL, SLN и др.). В персональных компьютерах для работы с химическими формулами также используются специальные программные средства, называемые молекулярными редакторами .

Примечания

1. Основные понятия химии (неопр.) (недоступная ссылка) . Дата обращения 23 ноября 2009. Архивировано 21 ноября 2009 года.
2. Различают эмпирическую и истинную формулы. Эмпирическая формула выражает простейшую формулу вещества (химического соединения), которую устанавливают путём элементного анализа. Так, анализ показывает, что простейшая , или эмпирическая , формула некоторого соединения соответствует CH. Истинная формула показывает, какое количество таких простейших групп CH содержится в молекуле. Представим истинную формулу в виде (CH) x , тогда при значении x = 2 имеем ацетилен C 2 H 2 , при x= 6 - бензол C 6 H 6 .
3. Строго говоря, нельзя употреблять термины «молекулярная формула » и «молекулярная масса » соли, поскольку в солях нет молекул, а имеются только упорядоченные решётки, состоящие из ионов . Ни один из ионов натрия [катион] в структуре хлорида натрия не «принадлежит» какому-либо конкретному хлорид-иону [аниону]. Правильно говорить о химической формуле соли & соответствующей ей формульной массе . Поскольку химическая формула (истинная ) хлорида натрия - NaCl, формульная масса хлорида натрия определяется как сумма атомных масс одного атома натрия и одного атома хлора: 1 атом натрия: 22,990 а. е. м.
   1 атом хлора: 35,453 а. е. м.
   -----------
   Итого: 58,443 а. е. м.
   Принято называть эту величину «

10-1. Напишите уравнения реакций взаимодействия с водой следующих

соединений: SOCl2, PCl3, P2S5, Al4C3, LiAlH4, NaHCO3, Na2SiO3.

10-2. В лаборатории имеется пять колб с водными растворами различных

веществ. На первой колбе написано «гидроксид бария», на второй – «иодид

калия», на третьей – «карбонат натрия», на четвертой – «соляная кислота» и на

пятой – «нитрат меди». Этикетки перепутаны таким образом, что ни один из

растворов не подписан правильно. При сливании раствора из второй колбы с

раствором из третьей колбы выделяется газ, раствор при этом остается

прозрачным. При смешивании раствора из второй колбы с содержимым

четвертой колбы образуется белый осадок, цвет раствора не изменяется.

1. Укажите правильные надписи для колб №№ 1–5.

2. Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии.

3. Какие еще реакции можно провести между указанными веществами?

10-3. Три органических вещества являются изомерами. При сжигании они

образуют только CO2 и воду. Молекулярная масса каждого из этих веществ

составляет 60, при этом массовая доля водорода в молекуле в 6 раз меньше, чем

массовая доля углерода.

1. Определите состав веществ, предложите их возможное строение.

2. Какие из указанных соединений взаимодействуют с а) водным

раствором гидроксида натрия. в) свежеосажденным гидроксидом меди?

Напишите уравнения реакций.

10-4. Разбирая на полках обезболивающие препараты, фармацевт наткнулся на

банку с белыми кристаллами. Фирменная этикетка почти стерлась, и можно

было прочесть только часть названия вещества: «S-2-(пара-изо...)-

про...овая…….». На титрование водного раствора 1,0 грамма этих кристаллов

было израсходовано 4,85 мл 1 М раствора NaOH. Элементный анализ показал,

что помимо углерода и водорода, вещество содержит 15,5% кислорода по массе.

Попробуйте по имеющимся данным восстановить брутто-формулу, а затем и

структуру этого соединения. Обоснуйте свой выбор.

10-5. Навеску минерала энаргит массой 3,95 г подвергли обжигу в избытке

кислорода. При обжиге получено 896 мл (н.у.) газа А с плотностью по водороду

32, а также 3,55 г смеси двух твердых продуктов Б и В. При обработке смеси Б

и В разбавленным раствором гидроксида натрия вещество Б растворилось с

образованием соли трехосновной кислоты. Молекула этой кислоты содержит

45,10% кислорода по массе. Нерастворившийся остаток представляет собой

вещество В массой 2,40 г, оно растворимо в разбавленной серной кислоте с

образованием голубого раствора.

1. Определите количественный состав (формулу) энаргита

2. Определите степени окисления входящих в его состав элементов. К

какому классу соединений можно отнести этот минерал?

3. Напишите уравнения упомянутых реакций.

10-6. При кипячении 100 г раствора, содержащего вещество А, выделилось

0,448 л оксида углерода(IV) (н.у.). После прекращения выделения газа раствор

осторожно упарили, получив 5,72 г вещества. При прокаливании масса этого

вещества уменьшилась на 3,60 г.

1. Что представляет собой вещество А?

2. Определите массовую долю вещества в растворе, полученном после

прекращения выделения газа, если при кипячении объем раствора не изменился.

Решения

10-1.

SOCl2 + H2O = SO2 + 2 HCl либо SOCl2 + 2 H2O = H2SO3 + 2 HCl

PCl3 + 3 H2O = H3PO3 + 3 HCl

P2S5 + 8 H2O = 2 H3PO4 + 5 H2S

Так как количество воды не указано, то реакции с образованием других фосфорных кислот, например, HPO3, тоже являются правильным решением. Однако писать в продуктах оксид фосфора - неправильно, так как он очень гигроскопичен и взаимодействует с водой гораздо быстрее, чем исходный сульфид.

Al4C3 + 12 H2O = 4 Al(OH)3 + 3 CH4

LiAlH4 + 4 H2O = + 4 H2

NaHCO3 в воде гидролизуется с образованием щелочной среды.

Гидролиз лучше писать в ионном виде, однако любой способ написания оценивался как правильный.

HCO32– + H2O = H2CO3 + OH–

То же самое верно относительно силиката натрия Na2SiO3

SiO32– + H2O = HSiO3– + OH–

10-2.

1. Выделение газа (без образования осадка) означает, что слили растворы

карбоната натрия и соляной кислоты: Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O (колбы № 2+ № 3)

Образование белого осадка соответствует Na2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3 + 2 NaOH (№ 2 + № 4)

Вторая колба встречается в обоих случаях, следовательно это карбонат натрия

№2 - карбонат натрия

№3 - соляная кислота

№4 - гидроксид бария

Остались №1 и №5 - иодид калия и нитрат меди. Так как все колбы подписаны неправильно, то №1 - нитрат меди, а №5 - иодид калия (наоборот быть не может, так как номер 5 подписан как нитрат меди).

Другие реакции, которые можно провести между указанными веществами:

2 Cu(NO3)2 + 2 Na2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaNO3

Cu(NO3)2 + Ba(OH)2 = Cu(OH)2 + Ba(NO3)2

2 Cu(NO3)2 + 4 KI = 2 CuI + I2 + 4 KNO3

Ba(OH)2 + 2 HCl = BaCl2 + 2H2O

10-3.

Судя по продуктам сгорания, вещество содержит только C, H и O.

Так как соотношение C и H по массе 6: 1, то атомное отношение = 1: 2.

Углеводорода с таким соотношением и молекулярной массой 60 быть не может,

в молекуле должен быть еще и кислород. Подходит C2H4O2.

В качестве изомеров можно предложить

CH3COOH уксусная кислота

HCOOCH3 метилформиат

HOCH2–CHO гликолевый альдегид

Реакции: а) с водным раствором NaOH

CH3COOH + NaOH 􀃆 CH3COONa + H2O нейтрализация, образование ацетата натрия

HCOOCH3 + NaOH 􀃆 HCOONa + CH3OH щелочной гидролиз

HOCH2–CHO + NaOH 􀃆 NaOCH2–CHO + H2O (частично)

б) с гидроксидом меди

CH3COOH + Cu(OH)2 􀃆 (CH3COO)2Cu + 2H2O нейтрализация, образование ацетата меди

HOCH2–CHO + 2 Cu(OH)2 􀃆 HOCH2–COOH + Cu2O + 2 H2O окисление

10-4.

По названию очевидно, что вещество ароматическое, оно содержит пара-замещенное

бензольное кольцо, скорее всего это кислота.

Расчет по титрованию. Количество NaOH пошедшее на титрование: 0,00485 моль

Предположим, что кислота одноосновная.

Тогда ее молярная масса составляет 1 / 0,00485 = 206,18.

анализа можно узнать количество атомов кислорода: 206,2 х 0,155 = 32, два атома О,

т.е. в молекуле только карбоксильная группа, больше кислорода нет.

С учетом наличия одной группы COOH и бензольного кольца, можно определить,

что брутто формула вещества -C13H18O2

Обратив внимание на то, что бензольное кольцо замещено в пара-положение,

карбоновая кислота (скорее всего пропионовая) замещена в положение 2,