ель этой страницы - подготовить человека к восприятию химии в таком виде, в каком ее преподают в средней школе. А преподают ее несколько странно. Сначала предполагается тупо зубрить свойства веществ, формулы, валентность, типы реакций и прочее, а через год расскажут в чем, собственно, суть. Характеристика элемента по его положению в периодической таблице и строению атома на -156 странице - в советском учебнике. В современном издании этого же учебника, на стр. 157.
Между тем, с этого следует начинать.
Смысл говорить о конструкциях, не объяснив, из чего они собраны? Где обратная связь? Мини-опрос показал, что предмет мало кому дался в школе. Один товарищ, прочитав эту страницу, выразился: "такое ощущение, что я в школе химию вообще не учил". Стало быть, дело не в тупых учениках, а в подаче материала.
В данном изложении мало формул, почти нет фамилий, дат, и уж тем более портретов (какую смысловую нагрузку они несут?), но в общих чертах объясняются механизмы химических явлений. Полезно почитать и тем, для кого школьная химия “пройденный” этап.
Автор данного труда не профильный специалист, а такой же, как многие, бывший школьный мученик, которого задолбало подобное положение вещей. Так что, камнями не бить. Если есть претензии, дополнения, предложения - пишите комментарии внизу страницы, а лучше - на ящик, указанный на стартовой странице.
По тексту будут повторы, обусловленные необходимостью избыточности информации с одной стороны, и многочисленным редактированием с другой.
Атомы и молекулы
Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул. На рисунке молекулы показаны в виде соединений шариков:
Сами же шарики - это атомы, из которых состоят молекулы.
От того, сколько и каких именно атомов соберется в молекулу, зависят все свойства вещества, состоящего из таких молекул.
То есть, молекула - мельчайшая частица вещества, обладающая свойствами этого вещества.
Если разорвать молекулу на атомы, данное вещество перестанет существовать - как перестает существовать машина, разобранная на части.
Например, молекулу воды Н2О, состоящую из двух атомов водорода (Н) и одного атома кислорода (О), можно разложить на составляющие, которые по своим свойствам сильно отличаются от исходной воды.
Вода в нормальных для нас условиях - жидкость, а разделяясь на компоненты, становится смесью двух газов.
Если мы соберем те же самые атомы водорода H и кислорода O в молекулу, но в другом соотношении - два атома водорода и два атома кислорода, то получится не вода, а очень агрессивное вещество - перекись водорода Н2О2.
Более того: даже если собрать одинаковые атомы в одинаковом количестве, но в ином порядке, получаются вещества с разными свойствами. Такие вещества называются изомерами.
Представьте себе швейные булавки с мягкими шариками-головками.
Это будут наши атомы с иголками в качестве соединителей-электронов (подробнее об этом чуть ниже).
"Атомы"-булавки можно соединить в "молекулу" остриями друг к другу, тогда они не смогут никого уколоть, то есть "химическая активность" такой булавки будет низкой. Если же мы соединим их так, чтобы острие одной из них торчало наружу, такая "молекула" будет "химически активной" - на острие можно будет нанизывать следующие атомы-булавки.
Сами же атомы представляют собой мельчайшие неделимые (в пределах химических процессов) частицы материи. Каждый вид атома называется химическим элементом. К примеру, водород - это один вид атомов, кислород - другой вид.
Видов атомов в природе чуть более сотни, и все они перечислены в таблице Менделеева.
А вот соединений этих атомов в различных сочетаниях гораздо больше.
Атомы - как буквы алфавита, их немного, но из них складывается множество различных слов. И значение каждого слова будет зависеть от того, сколько именно букв и в каком порядке мы соединим.
Так же и с атомами, соединенными в молекулы. И в этих "словах" - молекулах, практически нет ограничения на размеры. К тому же, в отличие от слов, пишущихся в строку, молекулы многомерны. Молекула скорее напоминает кроссворд, только трехмерный.
Примером огромной молекулы может служить ДНК, хранящая нашу наследственную информацию:
Структура ДНК
Вся инструкция по сборке и функционированию нашего организма закодирована всего лишь расположением атомов!
Атомы, находящиеся на Земле, уже никогда никуда не денутся, и их вид никак не изменится. Единственное, что с ними может происходить - это их соединение друг с другом (в молекулы) в различных сочетаниях, и обратный процесс - разборка молекул.
Попробуйте на вкус свеклу. Она сладкая. Хотя земля, в которой она росла, сахара не содержит. Нет сахара и в воде, необходимой для ее роста. Сборка молекул сахара происходит в самом растении - из веществ, содержащихся в земле и воздухе, с энергии солнечного света.
Перебродивший яблочный сок превращается в спирт, хотя спирта в яблоках изначально не было.
Все это и есть примеры природных химических реакций - пересборки атомов в различные молекулы.
ель этой страницы - подготовить человека к восприятию химии в таком виде, в каком ее преподают в средней школе. А преподают ее несколько странно. Сначала предполагается тупо зубрить свойства веществ, формулы, валентность, типы реакций и прочее, а через год расскажут в чем, собственно, суть. Характеристика элемента по его положению в периодической таблице и строению атома на -156 странице - в советском учебнике. В современном издании этого же учебника, на стр. 157.
Между тем, с этого следует начинать.
Смысл говорить о конструкциях, не объяснив, из чего они собраны? Где обратная связь? Мини-опрос показал, что предмет мало кому дался в школе. Один товарищ, прочитав эту страницу, выразился: "такое ощущение, что я в школе химию вообще не учил". Стало быть, дело не в тупых учениках, а в подаче материала.
В данном изложении мало формул, почти нет фамилий, дат, и уж тем более портретов (какую смысловую нагрузку они несут?), но в общих чертах объясняются механизмы химических явлений. Полезно почитать и тем, для кого школьная химия “пройденный” этап.
Автор данного труда не профильный специалист, а такой же, как многие, бывший школьный мученик, которого задолбало подобное положение вещей. Так что, камнями не бить. Если есть претензии, дополнения, предложения - пишите комментарии внизу страницы, а лучше - на ящик, указанный на стартовой странице.
По тексту будут повторы, обусловленные необходимостью избыточности информации с одной стороны, и многочисленным редактированием с другой.
Атомы и молекулы
Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул. На рисунке молекулы показаны в виде соединений шариков:
Сами же шарики - это атомы, из которых состоят молекулы.
От того, сколько и каких именно атомов соберется в молекулу, зависят все свойства вещества, состоящего из таких молекул.
То есть, молекула - мельчайшая частица вещества, обладающая свойствами этого вещества.
Если разорвать молекулу на атомы, данное вещество перестанет существовать - как перестает существовать машина, разобранная на части.
Например, молекулу воды Н2О, состоящую из двух атомов водорода (Н) и одного атома кислорода (О), можно разложить на составляющие, которые по своим свойствам сильно отличаются от исходной воды.
Вода в нормальных для нас условиях - жидкость, а разделяясь на компоненты, становится смесью двух газов.
Если мы соберем те же самые атомы водорода H и кислорода O в молекулу, но в другом соотношении - два атома водорода и два атома кислорода, то получится не вода, а очень агрессивное вещество - перекись водорода Н2О2.
Более того: даже если собрать одинаковые атомы в одинаковом количестве, но в ином порядке, получаются вещества с разными свойствами. Такие вещества называются изомерами.
Представьте себе швейные булавки с мягкими шариками-головками.
Это будут наши атомы с иголками в качестве соединителей-электронов (подробнее об этом чуть ниже).
"Атомы"-булавки можно соединить в "молекулу" остриями друг к другу, тогда они не смогут никого уколоть, то есть "химическая активность" такой булавки будет низкой. Если же мы соединим их так, чтобы острие одной из них торчало наружу, такая "молекула" будет "химически активной" - на острие можно будет нанизывать следующие атомы-булавки.
Сами же атомы представляют собой мельчайшие неделимые (в пределах химических процессов) частицы материи. Каждый вид атома называется химическим элементом. К примеру, водород - это один вид атомов, кислород - другой вид.
Видов атомов в природе чуть более сотни, и все они перечислены в таблице Менделеева.
А вот соединений этих атомов в различных сочетаниях гораздо больше.
Атомы - как буквы алфавита, их немного, но из них складывается множество различных слов. И значение каждого слова будет зависеть от того, сколько именно букв и в каком порядке мы соединим.
Так же и с атомами, соединенными в молекулы. И в этих "словах" - молекулах, практически нет ограничения на размеры. К тому же, в отличие от слов, пишущихся в строку, молекулы многомерны. Молекула скорее напоминает кроссворд, только трехмерный.
Примером огромной молекулы может служить ДНК, хранящая нашу наследственную информацию:
Структура ДНК
Вся инструкция по сборке и функционированию нашего организма закодирована всего лишь расположением атомов!
Атомы, находящиеся на Земле, уже никогда никуда не денутся, и их вид никак не изменится. Единственное, что с ними может происходить - это их соединение друг с другом (в молекулы) в различных сочетаниях, и обратный процесс - разборка молекул.
Попробуйте на вкус свеклу. Она сладкая. Хотя земля, в которой она росла, сахара не содержит. Нет сахара и в воде, необходимой для ее роста. Сборка молекул сахара происходит в самом растении - из веществ, содержащихся в земле и воздухе, с энергии солнечного света.
Перебродивший яблочный сок превращается в спирт, хотя спирта в яблоках изначально не было.
Все это и есть примеры природных химических реакций - пересборки атомов в различные молекулы.
1.
Дано:
m(C₂H₅OH) = 18 гр
m пр(C₂H₅-O-C₂H₅) = 12 гр
Найти:
η(C₂H₅-O-C₂H₅) - ?
1) Для начала мы запишем уравнение реакций для получения диэтилового эфира из этанола, именно по такой уравнений реакций мы будем пользоваться:
2C₂H₅OH (H₂SO₄(конц.), t<140°C) → C₂H₅-O-C₂H₅ + H₂O
2) Для начала мы найдем количества вещества у этанола, а потом у диэтилового эфира по уравнению реакций:
M(C₂H₅OH) = 12×2 + 1×5 + 16 + 1 = 24 + 5 + 17 = 46гр/моль
n(C₂H₅OH) = m(C₂H₅OH)/M(C₂H₅OH) = 18 гр / 46 гр/моль ≈ 0,39 моль ⇒ n(C₂H₅-O-C₂H₅) = 1/2 × n(C₂H₅OH) = 1/2 × 0,39 моль = 0,195 моль - по уравнению реакций
3) Теперь находим теоретическую массу у диэтилового эфира:
M(C₂H₅-O-C₂H₅) = 12×2 + 1×5 + 16 + 12×2 + 1×5 = 24 + 5 + 16 + 24 + 5 = 74 гр/моль
m теор(C₂H₅-O-C₂H₅) = n(C₂H₅-O-C₂H₅) × M(C₂H₅-O-C₂H₅) = 0,195 моль × 74 гр/моль = 14,43 гр
4) Теперь находим выход реакций дегидратаций по такой формуле:
η(C₂H₅-O-C₂H₅) = m пр(C₂H₅-O-C₂H₅) / m теор(C₂H₅-O-C₂H₅) × 100% = 12 гр / 14,43 гр × 100% ≈ 0,832 × 100% ≈ 83,2%
ответ: η(C₂H₅-O-C₂H₅) = 83,2%
2.
Дано:
m(C₆H₅-NO₂) = 13,00 гр
η(C₆H₅-NO₂) = 80%
m пр(C₆H₅-NH₂) = 7,44 гр
Найти:
ω(примесей) - ?
1) Для начала мы запишем уравнение реакций для получения анилина из нитробензола, именно по такой уравнений реакций мы будем пользоваться:
C₆H₅-NO₂ + 3H₂ → C₆H₅-NH₂ + H₂O
2) Для начала мы найдем количества вещества у анилина полученной, а потом у нитробензола по уравнению реакций:
M(C₆H₅-NH₂) = 12×6 + 1×5 + 14 + 1×2 = 72 + 5 + 14 + 2 = 93 гр/моль
n пр(C₆H₅-NH₂) = m пр(C₆H₅-NH₂)/M(C₆H₅-NH₂) = 7,44 гр / 93 гр/моль = 0,08 моль ⇒ n пр(C₆H₅-NO₂) = n пр(C₆H₅-NH₂) = 0,08 моль
3) Теперь находим количества вещества у нитробензола в теоретической части:
η(C₆H₅-NO₂) = n пр(C₆H₅-NO₂) / n теор(C₆H₅-NO₂) × 100% ⇒ n теор(C₆H₅-NO₂) = (n пр(C₆H₅-NO₂)×100%)/η(C₆H₅-NO₂) = (0,08 моль × 100%)/80% = 0,08 моль × 1,25 = 0,1 моль
4) Теперь находим теоретическую массу у нитробензола:
M(C₆H₅-NO₂) = 12×6 + 1×5 + 14 + 16×2 = 72 + 5 + 14 + 32 = 123 гр/моль
m теор(C₆H₅-NO₂) = n теор(C₆H₅-NO₂) × M(C₆H₅-NO₂) = 0,1 моль × 123 гр/моль = 12,3 гр
5) Теперь находим массу примесей в исходном образце нитробензола:
m(примесей) = m(C₆H₅-NO₂) - m теор(C₆H₅-NO₂) = 13,00 гр - 12,3 гр = 0,7 гр
6) Теперь находим массовую долю примесей в исходном образце нитробензола:
ω(примесей) = m(примесей)/m(C₆H₅-NO₂) × 100% = 0,7 гр / 13,00 гр × 100% ≈ 0,054 × 100% ≈ 5,4%
ответ: ω(примесей) = 5,4%
Решено от :