РАЗДЕЛ 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

Относительная атомная масса (Аr) химического элемента показывает, во сколько раз средняя масса атома естественного изотопного состава элемента больше 1/12 массы атома изотопа углерода–12 (12С):

mатома

Ar = ¾¾¾¾¾

1/12 m (12C)

Относительная молекулярная масса (Mr) простого или сложного вещества показывает, во сколько раз средняя масса молекулы естественного изотопного состава вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C:

mмолекулы

Mr = ¾¾¾¾¾

1/12 m (12C)

Атомная единица массы (а. е. м.) = 1,6606•10−27 кг, Аr и Mr – безразмерные величины (или а.е.м.).

Моль – это количество вещества системы (n), содержащее столько же структурных единиц (атомов, молекул, ионов), сколько содержится атомов в углероде 12C, взятого массой 0,012 кг. Определяется n отношением числа структурных единиц N, содержащихся в системе, к постоянной Авогадро NА, массы вещества к молярной массе и объема газа к молярному объему (для газовVM = 22,4 л/моль):

N m V n = ¾¾ = ¾¾ = ¾¾

NА M VM

Определено, что число структурных единиц в одном моле численно

равно постоянной Авогадро NA = 6,02•1023 моль −1.

Молярная (мольная) масса М – масса единицы количества вещества, т.е. масса одного моля данного вещества (г/моль, кг/моль).

Молярная масса вещества (М) численно равна его относительной молекулярной или атомной массе.

Эквивалент (Э) – это некоторая реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять, высвобождать или быть каким-либо иным способом эквивалентна одному атому или одному иону водорода в кислотно – основных реакциях или одному электрону в окис- лительно-восстановительных реакциях. Моль вещества эквивалента содержит 6,02•1023 эквивалентов.

6

Эквивалент химического элемента равен единице, деленной на степень окисления W элемента в данном соединении:

1

Ээлемента = ¾¾

│W│

Эквивалент сложного вещества (кислоты, основания, соли) равен единице, деленной на суммарную зарядность (заряд, выраженный в единицах элементарного заряда) катиона (или аниона):

1

Эвещества = ¾¾ ,

k · z

где k – число атомов катиона (аниона) в молекуле; z – заряд катиона (аниона).

Эквивалент вещества в реакциях окисления-восстановления (окислителя/восстановителя) равен единице, деленной на число принятых или отданных молекулой электронов n:

1

Э окислителя = ¾¾ .

(восстановителя) n

Масса 1 моль эквивалентов элемента (вещества) – это мольная (молярная) масса эквивалента элемента (вещества) или эквивалент-

ная масса МЭ.

Эквивалентная масса элемента (МЭ кг/моль или г/моль) равна мольной массе его атомов (М), деленной на степень окисления элемента W в данном соединении:

Эквивалентная масса сложного вещества (кислоты, основания, соли) равна его мольной массе (М), деленной на суммарную зарядность:

Мвещества

МЭ(вещества) = ¾¾¾¾¾

k · z

где z – заряд катиона (аниона); k – число катионов элемента (анионов) в молекуле.

7

Эквивалентная масса вещества в реакциях окисления-восста- новления окислителя (восстановителя) равна его мольной массе, деленной на число принятых (отданных) молекулой (ионом) электронов n:

M окис-ля

Закон эквивалентов

Массы (объемы) реагирующих друг с другом или образующихся в результате реакции веществ, пропорциональны их эквивалентным массам МЭ (эквивалентным объемам VЭ):

m1 МЭ1 mВ. Vгаза V1 VЭ1

¾¾ = ¾¾ или ¾¾ = ¾¾ или ¾¾ = ¾¾.

m2 МЭ2 МВ.Э VЭ V2 VЭ2

Эквивалентный объем – объем, который занимает при нормальных условиях 1 моль эквивалентов газообразного вещества.

Vm

VЭ = ¾¾¾¾

k · z

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

Параметры состояния, единицы измерения:

V – объем, м3; р – давление, Па; Т – температура, К; m – масса газа, кг; М – молярная масса газа, кг/моль; МЭ – молярная масса эквивалентов (эквивалентная масса) газа, кг/моль,

R – универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль•К).

Нормальные условия (н.у.): 273,15 К (0 °С); 1,0133•105 Па.

Объединенный газовый закон:

¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ или ¾¾¾¾ = const.

8