Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы, сопровождающими химические изменения вещества, изучает причины и законы управления химическими процессами, а также рассматривает составные части вещества и их применение на практике. Отдельные химические процессы (получение металлов из руд, крашение тканей и др.) использовались еще на заре становления человеческой цивилизации. Позже, в III—IV вв., зародилась алхимия, задачей которой было превращение неблагородных металлов в благородные (золото, серебро). Начиная с эпохи Возрождения химические исследования все в большей мере стали использовать для практических целей (металлургия, стеклоделие, керамика, получение красок и т. д.). Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и структуры. Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реагирующей системе. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их взаимопре- 197
вращаемости в результате химических реакций имеет место превращение химической энергии в теплоту, свет и проч. Химия нужна человечеству для того, чтобы из вещества природы получать по возможности все необходимое — металлы, цемент, бетон, керамику, фарфор, стекло, каучук, пластмассы, искусственные волокна, лекарства и многое другое. Основой химической науки является атомно-молекулярное учение (АМУ), закон сохранения материи, периодический закон и теория строения вещества, учение о химическом процессе (кинетика). Химические процессы подчиняются всеобщим законам природы — закону сохранения массы вещества и закону сохранения энергии. Закон сохранения массы вещества открыли М. В. Ломоносов и А. Л. Лавуазье почти независимо друг от друга. Они далеко продвинули развитие химии тем, что при химических реакциях применили физические методы, в частности взвешивание. Закон сохранения массы в химических процессах можно сформулировать так: сумма масс исходных веществ (соединений) равна сумме масс продуктов химической реакции. Например, при разложении воды масса воды будет равна сумме массы водорода и массы кислорода. Из закона сохранения вещества вытекает, что вещество нельзя ни создать из ничего, ни уничтожить совсем. Количественным выражением закона сохранения массы веществ применительно к производственному химическому процессу является материальный баланс, в котором подтверждается, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию, равна массе полученных веществ. Закон сохранения энергии действует во всех случаях и повсюду, где одна форма энергии переходит в другую. Несмотря на обилие эмпирического материала о свойствах различных веществ и их соединений, особенностях протекания разнообразных реакций, в химии, до открытия в 1869 г. периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева не существовало той объединяющей концепции, с которой можно было бы объяснить весь накопленный фактический материал. Было бы,
2. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы, сопровождающими химические изменения вещества, изучает причины и законы управления химическими процессами, а также рассматривает составные части вещества и их применение на практике. Отдельные химические процессы (получение металлов из руд, крашение тканей и др.) использовались еще на заре становления человеческой цивилизации. Позже, в III—IV вв., зародилась алхимия, задачей которой было превращение неблагородных металлов в благородные (золото, серебро). Начиная с эпохи Возрождения химические исследования все в большей мере стали использовать для практических целей (металлургия, стеклоделие, керамика, получение красок и т. д.).
Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и структуры. Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реагирующей системе. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их взаимопре-
197
вращаемости в результате химических реакций имеет место превращение химической энергии в теплоту, свет и проч. Химия нужна человечеству для того, чтобы из вещества природы получать по возможности все необходимое — металлы, цемент, бетон, керамику, фарфор, стекло, каучук, пластмассы, искусственные волокна, лекарства и многое другое.
Основой химической науки является атомно-молекулярное учение (АМУ), закон сохранения материи, периодический закон и теория строения вещества, учение о химическом процессе (кинетика). Химические процессы подчиняются всеобщим законам природы — закону сохранения массы вещества и закону сохранения энергии. Закон сохранения массы вещества открыли М. В. Ломоносов и А. Л. Лавуазье почти независимо друг от друга. Они далеко продвинули развитие химии тем, что при химических реакциях применили физические методы, в частности взвешивание. Закон сохранения массы в химических процессах можно сформулировать так: сумма масс исходных веществ (соединений) равна сумме масс продуктов химической реакции. Например, при разложении воды масса воды будет равна сумме массы водорода и массы кислорода. Из закона сохранения вещества вытекает, что вещество нельзя ни создать из ничего, ни уничтожить совсем. Количественным выражением закона сохранения массы веществ применительно к производственному химическому процессу является материальный баланс, в котором подтверждается, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию, равна массе полученных веществ. Закон сохранения энергии действует во всех случаях и повсюду, где одна форма энергии переходит в другую.
Несмотря на обилие эмпирического материала о свойствах различных веществ и их соединений, особенностях протекания разнообразных реакций, в химии, до открытия в 1869 г. периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева не существовало той объединяющей концепции, с которой можно было бы объяснить весь накопленный фактический материал. Было бы,
1.Записываем формулу вещества K₂Cr₂O₇
2. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
а) CuSO₄ - сульфат меди; б) Fe₂O₃ - оксид железа; в) HNO₃ - азотная кислота.
а) Mr(CuSO₄)=64+32+16x4=160
ω%(Cu)=64÷160×100%=40%
ω%(S)=32÷160×100%=20%
ω%(O)=64÷160×100%=40%
б) Mr(Fe₂O₃)=56x2+16x3=160
ω%(Fe)=56÷160×100%=35%
ω%(O)=100%-35%=65%
в)Mr(HNO₃)=1+14+16x3=63
ω%(H)=1÷63×100%=1.58%
ω%(N)=14÷63×100% =22.2%
ω%(O)= 100%-1.58-22.2=76.22%