Самостійна робота № 1 по хімії

§ 1. Методичні вказівки до вивчення теми «Основні хімічні поняття і закони хімії»

До вивчення першої теми курсу хімії слід підходити як до освоєння алфавіту і таблиці множення: в ній все визначення і весь понятійний апарат повинні бути засвоєні досконально, визначення зрозумілі і завчені. Свобода володіння цим матеріалом на рівні компетенцій допоможе в наступних темах легко орієнтуватися в нових термінах і закономірності.

Основними фізичними величинами Міжнародної системи вимірювань (СІ) є:

метр (м) - одиниця вимірювання довжини;

кілограм (кг) - одиниця вимірювання маси;

секунда (с) - одиниця виміру часу;

ампер (А) - одиниця вимірювання сили електричного струму;

коливань (К) - одиниця вимірювання термодинамічної температури;

кандела (Кд) - одиниця вимірювання сили світла;

моль (моль) - одиниця вимірювання кількості речовини.

У систему вимірювань СІ введено деяке число похідних величин: джоуль (Дж) - одиниця виміру роботи, енергії і кількості теплоти; паскаль (Па) - одиниця вимірювання тиску і механічної напруги.

У розрахунках широко застосовуються і позасистемні одиниці вимірювань. До них відносяться:

атомна одиниця маси (а. е. м.) - одиниця маси в атомній фізиці і квантової хімії;

електронвольт (еВ) - одиниця енергії в атомній фізиці і квантової хімії;

літр (л) - одиниця обсягу та місткості;

градус Цельсія (0 С) - одиниця температури;

тонна (т) - одиниця маси;

гектар (га) - одиниця площі;

хвилина, година, доба - одиниці часу.

Одиницю, в ціле число раз більшу системної або позасистемної, називають кратної одиницею (наприклад, кіломоль (кмоль) - в 1000 разів більше благаючи), а в ціле число разів меншу - дольной одиницею (наприклад, міліметр (мм) - в 1000 разів менше метра).

До найбільш поширених кількісним величинам, використовуваним в хімічних розрахунках, відносять масу речовини, але в хімії застосовується кілька різних понять маси: абсолютна і відносна атомна (молекулярна) маса; масове число; кількість речовини, моль; молярна маса; кількість речовини еквівалента і молярна маса еквівалента. Нагадаємо ці хімічні поняття і розрахункові формули, в яких вони використовуються.

Абсолютна атомна (молекулярна) маса (позначається) - справжня фізична маса атома хімічного елемента або молекули хімічної сполуки, виражена в фізичних одиницях маси.

Наприклад, = 1 кг; = 1,67 · 1 кг; (О) = 2,66 · 1 кг; кг.

Відносна атомна (молекулярна) маса (позначається) - умовна безрозмірна нефізична величина, що показує, у скільки разів фізична маса атома або молекули більше однієї атомної одиниці маси (1 а. Е. М.), Равнойчасті фізичної маси атома вуглецю ізотопу:

У формулах (1) використані наступні позначення: - відносна атомна маса атома хімічного елемента; (Y) - відносна молекулярна маса молекули хімічного соедіненіяY; (X) і (Y) - абсолютні фізичні маси атомів і молекул веществаY. виражені в одиницях маси (кг, г);) - абсолютна фізична маса атома вуглецю ізотопу. Дванадцята частина цієї величини або 1 а. е. м. = кг.

Наприклад, розрахована за цією формулою відносна атомна маса одного атома кисню дорівнює (O) = 16; а відносна молекулярна маса молекули кисню дорівнює) 32.

Як бачимо, відносна молекулярна маса речовини чисельно дорівнює сумі відносних атомних мас всіх атомів, що входять до складу молекули цієї речовини. Вона легко обчислюється за формулою речовини.

Зауважимо, що в Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва наведені середні зважені значення відносних атомних мас всіх стійких ізотопів відомих хімічних елементів.

Наприклад, відносна молекулярна маса речовини заліза (3) сульфату буде визначатися як сума добутків відносних атомних мас складових молекулу цього з'єднання хімічних елементів на їх кількість, відображене у формулі відповідними індексами:

Значення відносних атомних мас елементів знаходимо в Періодичної таблиці, зробимо розрахунок і отримаємо величину відносної молекулярної маси солі:] 400.

Масове число (обозначаетсяА) - фізична величина, що відображає масу ядра ізотопу атома будь-якого хімічного елемента, що визначається, як сума добутків кількості протонів () і нейтронів (), що входять до складу ядра, на їх відносну масу (p) і (n). Масове число виражається в атомних одиницях маси (а. Е. М.).

Фізичні маси протона і нейтрона рівні між собою і дорівнюють фізичній масі 1 а. е. м. (p) (n) г, а (p) (n) 1 а. е. м. Звідси: