3.3 Основные законы химии

Задача 3.3.1Плотность газа по воздуху равна 1.17. Определить молярную массу газа.

Решение: Из закона Авогадро следует, что при одном и том же давлении и одинаковых температурах массы равных объемов газов относятся как их молярные массы.

где - относительная плотность первого газа ко второму, которую обозначаютД.

Следовательно, по условию задачи

Средняя молярная масса воздуха М₂ равна 29 г/моль.

Тогда: М₁ = 1,17  29 = 33,9 г/моль

Задача 3.3.2 Какой объем СО₂ получится при сгорании 2л бутана? Сколько литров кислорода вступит в реакцию? Объемы газообразных веществ измерены при одинаковых условиях.

Решение:Запишем уравнение реакции горения бутана

2С₄Н₁₀ + 13 О₂ = 8 СО₂ + 10Н₂О (г)

На основании закона Авогадро коэффициенты в уравнении реакции между газообразными веществами указывают не только на отношение между числом реагирующих и полученных молекул, но и на объемные соотношения исходных и конечных газообразных продуктов (закон объемных отношений). Приведенное уравнение можно читать так:

2л С₄Н₁₀ + 13л О₂ = 8л СО₂ + 10л Н₂О (г)

или: на сжигание 2л бутана требуется 13л кислорода и при этом образуется 8л оксида углерода (IV)и10л паров воды.

Задача 3.3.3Какой объем сероводорода можно сжечь в800л воздуха? Какой объем диоксида серы получится при этом?

Решение:В 800л воздуха содержится800 0,21 = 168л кислорода.

Запишем уравнение происходящей реакции:

2Н₂S + 3 O₂ = 2 SO₂ + 2H₂O

Из уравнения реакции следует, что для сжигания двух объемов Н₂S требуется три таких же объемов кислорода, следовательно, можно составить пропорцию:

На сжигание 2лН₂S нужно 3л О₂

На сжигание ХлН₂О нужно 168л О₂

Из уравнения реакции также следует, что объем полученного SO₂ равен объему сожженногоН₂S,т.е.112 л.

Задача 3.3.4

На восстановление 7,09г оксида двухвалентного металла требуется2,24л водорода (н.у.) Вычислите молярные массы эквивалентов оксида и металла. Чему равна атомная масса металла?

Решение: Согласно закону эквивалентов

(1)

Молярный объем любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда молярный объем эквивалентов водорода V_э(Н₂),молекуула которого состоит из двух атомов, т.е. содержит два моля атомов водорода, равен22,4/2 = 11,2л. Из уравнения (1) находим молярную массу эквивалентов оксида металла:

Согласно закону эквивалентов

М_э(МеО) = М_э(Ме) + М_э(О₂),отсюда

М_э(Ме) = М_э(МеО) – М_э(О₂) = 35,45 – 8 = 27,45г/моль (8г/моль – молярная масса эквивалентов кислорода).

Молярную массу металла определяем из соотношения:

М_э – молярная масса эквивалентов;

М– молярнаяя масса металла;

В– стехиометрическаяя валентность метаалла.

Тогда М = М_э В = 27,45  2 = 54,9г/моль

Так как атомная масса в а.е.м. численно равна молярной массе, выраженной в г/моль, то искомая масса металла 54,9а.е.м.

Список литературы

1 Г.П. Хомченко Химия для поступающих в ВУЗы.– М.:ВШ, 1985 г.

2 Потапов В.М., Хомченко Г.П. Химия. – М.: ВШ, 1985 г.

3 Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.:Химия, 1986.

4 Лучинский Г.П.Курс химии. – М.: ВШ, 1985.

5 Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1986 г.

6 Романцева Л.М., Лещинская З.Л.,Суханова В.А. – Сборник задач и уп ражнений по общей химии. – М.: ВШ, 1991 г.

7 Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г. Лабораторные работы по химии. – М.: ВШ, 1986 г.

Коровин Н.В. Общая химия. – М.: ВШ, 1998 г.