Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вьюник. Лекция № 2

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
523.3 Кб
Скачать

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон еквiвалентiв

Фактор еквiвалентностi

Фактор еквiвалентностi показує, яка частина моля елемента або речовини еквiвалентна 1 молю атомарного водню.

Наприклад:

 

 

 

1

 

65.38

 

 

M(fекв(ZN)ZN) =

M(ZN)fекв(ZN) = 65.38·

=

 

=

 

 

 

1 · | + 2|

2

 

32.69

 

1

 

 

 

 

 

 

M(f(H2)H2) = 2 ·

= 1, M(fєкв(H2SO4)H2SO4) =

 

2 · | + 1|

 

 

 

 

 

 

 

 

98

2 · | + 1| = 49

Маса 1 моля еквiвалента речовини називається молярною масою еквiвалента. Еквiвалент елемента в сполуцi дорiвнює Е = А / n , де n модуль ступеню окиснення.

11/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон еквiвалентiв

Визначення еквiвалентiв

Молярнi маси еквiвалентiв складних речовин ( оксиди, гiдроксиди i т.iнше) знаходять як суму вiдповiдних складових.

Експериментальне визначення еквiвалентiв можна здiйснити двома способами : прямим та методом витiснення. Прямий метод зводиться до розрахунку Е даного елемента за масовою кiлькiстю сполуки, яка складається з двох елементiв та за еквiвалентом другого iз цих елементiв. Розрахунки виконуються за схемою: вiдомi маса сполуки m(AB) г. та маса елемента A = g г. Тодi маса елемента m(B) = m(AB) − g.

За вiдомим еквiвалентом елемента B згiдно закону еквiва- g

лентiв E(A) = m − g · E(B)

12/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон еквiвалентiв

Визначення еквiвалентiв

Метод витiснення: В основу методу покладена реакцiя витiснення газуватого водню або iншого газу.

При цьому до уваги приймається маса взятого металу, який витиснює водень з кислоти, води або лугу, а також масова ( або об‘ємна) кiлькiсть видiленого за вiдповiдною реакцiєю водню.

Якщо g г металу витiсняють m г водню, то EME = gME mH

Vлiтрiв водню при нормальних умовах, тодi EME = gVME л. EH = 1.

,або

·11.2

13/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон еквiвалентiв

Значення закону еквiвалентiв

Значення закону еквiвалентiв: З вiдкриттям цього закону в хiмiї був встановлений ще бiльш глибокий зв‘язок мiж якiсними та кiлькiсними характеристиками речовини та її хiмiчним перетворенням.

Цей закон став орiєнтиром на шляху вивчення процесiв хiмiчного перетворення. Це крок на шляху пiзнання хiмiзму.

Це початок стехiометрiї, яка вiдiграє важливу роль в аналiтичнiй та синтетичнiй хiмiї.

14/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Закон простих кратних (вагових) вiдношень: Вiдкриття цього закону є найбiльш цiкавою подiєю в iсторiї хiмiї.

Якщо першi два закони були установленi експериментальним шляхом, то закон простих кратних вiдношень навпаки було передбачено теоретично i лише пiзнiше пiдтверджено експериментально.

Це свiдчить про тi тiснi зв‘язки, якi iснували на початку 19 столiття мiж експериментальними та теоретичними дослiдженнями,направленними на виявлення сутi хiмiзму, з одного боку, та iдеєю про атомiстичну будову речовини, з другого боку.

15/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Цей закон вiдкрив в 1802–1808 рр Дальтон. Цiкаво вiдзначити, що iдеї Дальтона нагадували iдеї Бертолле, вiдповiдно до яких усi простi та складнi речовини складенi з найменших частинок–атомiв.

Аналiз сил сцеплення мiж атомами показував, що мiж ними дiють сили спорiдненостi i сили вiдштовхування.У випадку хiмiчних сполук має мiсце сильне притягання атомiв, для механiчної сумiшi – слабка взаємодiя.

Деякi факти були вiдомi уже Прусту. Наприклад, коли два елемента утворюють декiлька солук: FeO, Fe2O3 , Fe3O4 ; CO, CO2 ; Cu2O, CuO.

16/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

В результатi аналiзу таких випадкiв Дальтон прийшов до висновку:

Якщо два елементи утворюють мiж собою декiлька хiмiчних сполук, то ваговi кiлькостi одного iз них, якi приходяться в цих сполуках на одну i ту ж вагову частину другого елемента повинi вiдноситися мiж собою як простi цiлi числа.

Це узагальнення одержало назву закону простих кратних вiдношень. Цей закон можна проiлюструвати на прикладi оксидiв нiтрогену:

17/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв Закон кратних вiдношень А.– М. теорiя

 

 

 

 

 

 

 

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

O

 

N2

O2

 

 

N2O

 

63.7%

36.3%

 

1

0.57

 

 

NO

 

46.7%

53.3%

 

1

1.14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2O3

 

36.9%

63.1%

 

1

1.71

 

 

NO2

 

30.5%

69.5%

 

1

2.29

 

 

N2O5

 

25.9%

74.1%

 

1

2.85

 

0.57 : 1.14 : 1.71 : 2.29 : 2.85 = 1 : 2 : 3 : 4 : 5

Iз аналiзу прикладiв можна заключити: Якщо однi i тiж два елемента утворюють декiлька сполук, то кiлькiснi спiввiдношення елементiв вiд сполуки до сполуки змiнюються стрибкувато.

Дальтон дав правильне тлумачення вiдкритому ним закону на основi атомiстичної теорiї, розробленої ним.

18/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Значення усiх 3-законiв трудно переоцiнити не тiльки для свого часу, але й для наших днiв.

Власне не вистачало лише уявлень про валентнiсть елементiв, для того щоб виконувати стехiометричнi розрахунки на рiвнi хiмiї сьогоднiшнього дня.

З вiдкриттям цього закону хiмiчною сполукою стали називати складну речовину певного складу. Виявилося, що бiльшiсть iз цих сполук мають певний склад.

Проте вiдомi випадки коли два елемента утворюють сполуки не при однаковому ваговому спiввiдношеннi, тобто

утворюють сполуки змiнного складу: TiH1-2 , TaSe1.75-2.5, TiC0.6-1 i т. iнше.

19/37

Закон збереження маси

Закон постiйностi складу

Закон еквiвалентiв

Закон кратних вiдношень

А.– М. теорiя

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Таким чином поряд iз сполуками постiйного складу iснують i сполуки змiнного складу.

Першi було названо на честь Дальтона дальтонiдами, а другi бертолiдами, оскiльки Бертолле вiдстоював протилежну точку зору i як пiзнiше було з‘ясовано причиною цього послужили експерименти по дослiдженню кристалiзацiї солей.

В залежностi вiд умов кристалiзацiї змiнюється беперервно склад осадiв. Усi три закони носять обмежений характер i межi застосування. Вони справедливi лише для речовин з молекулярною структурою.

20/37