Примеры решения задач.
1.1.1. Определить для серной кислоты: 1) относительную молекулярную массу; 2) молярную массу.
Решение. 1. Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов, атомы которых входят в состав молекулы данного вещества,и определяется по формуле
mr=åniAri,
где ni – число атомов i-го элемента, входящих в молекулу;
Ari – относительная атомная масса i-го элемента.
Химическая формула серной кислоты имеет вид H2SO4. Так как в состав молекулы серной кислоты входят атомы трех элементов, то стоящая в правой части равенства сумма будет состоять из трех слагаемых и формула примет вид
mr=n1Ar1+n2Ar2+n3Ar3.
Из формулы серной кислоты далее следует, что n1=2, n2=1, n3=4.
Значения относительных атомных масс водорода, серы и кислорода соответственно равны Ar1=1, Ar2=32, Ar3=16. Подставив численные значения ni и Ari будем иметь:
mr=2+32+64=98.
2. Зная относительную молекулярнуюмассу, найдем молярную массу серной кислоты по формуле
m =mrk,
где k=10-3 кг/моль.
Подставив в последнее выражение значения величин, получим m=98710-3 кг/моль.
1.1.2. Определить молярную массу смеси mсм кислорода массой m1=25 г и азота массой m2=75 г.
Решение. Молярная масса mсм смеси, есть отношение массы смеси mсм к количеству вещества nсм смеси:
mсм=mсм/nсм.
Масса смеси равна сумме масс компонентов смеси: mсм=m1+m2.
Количество вещества смеси равно сумме количеств вещества компонентов
Подставив выражения mсм и nсм в ранее записанную формулу для молярной массы получим
где m1=32×10-3 кг/моль, m2=28×10-3 кг/моль.
Подставив, значение величин и произведя вычисление, будем иметь
mсм=28,9.10-3 кг/моль.
1.1.3. Определить число молекул N, содержащихся в объеме V=1 мм3 воды, и массу m1 одной молекулы воды. Считая условно, что молекулы воды имеют вид шариков, соприкасающихся друг с другом, найти диаметр d молекул.
Решение. Число молекул N, содержащихся в некоторой системе массой m, равнопроизведению постояннойАвогадро на количество вещества N=nNА.
Так как n=m/m, где m-молярная масса,то
N=(m/n)NА.
Выразив в формуле массу как произведение r плотности на объем V, получим
N=(rV/m)NА.
Произведем вычисления, учитывая m=18×10-3 кг/моль, r=1×103 кг/м3, V=1×10-9 м3, N=6,02×1023 моль-1:
.
Массу одной молекулы m1 можно найти по формуле
Если молекулы воды плотно прилегают друг к другу, то можно считать, что на каждую из них приходится объем (кубическая ячейка)
V1=d3,
где d-диаметр молекулы.
Отсюда
d=V11/3.
Объем V1 найдем, разделив молярный объем Vm на число молекул в моле, т.е. на NА:
V1=Vm/NА.
Тогда для диаметра одной молекулы будем иметь:
d=(Vm/NА)1/3,
где Vm=m/p
Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 1436;