Задачи на нахождение формулы химического соединения

Рассмотрим задачу обратную предыдущей: на вывод формулы химического вещества по массовым долям элементов, входящих в состав соединения.

Задача. Какова формула соединения, в котором массовая доля калия составляет 56,5%, углерода – 8,7%, кислорода – 34,8%.

Для решения данной задачи вам понадобятся: Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, калькулятор.

Записываем в Дано массовые доли элементов, входящих в состав соединения. Ниже отмечаем то, что нам необходимо найти. Переходим к Решению задачи.

Дано:

w(K)=56,5%

w(C)=8,7%

w(O)=34,8%

Решение:

Для того чтобы определить формулу соединения, необходимо найти индексы x, y, z

1. Найдем соотношение x : y : z по формуле:

x : y : z = : : ;

Ar(K), Ar(C) и Ar(O) – относительные атомные массы калия, углерода и кислорода. Эти величины находим в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

2. Подставляем значения в формулу:

x : y : z = : ;

3. Осуществим расчеты, округляя значения до тысячных долей:

x : y : z = 1,449 : 0,725 : 2,175 ;

4. Определим самое маленькое число по значению – 0,725 и разделим на него все числа:

x : y : z = 2 : 1 : 3

5. Подставляем в формулу вместо x, y, z полученные индексы:

K2CO3 – карбонат калия.

Ответ: K2CO3.

Найти:

KxCyOz

Рубрика: Как решать задачи? | Добавить комментарий

Многоликий углерод. Часть I.

Углерод известен еще с древних времен. Атомы углерода образуют такие вещества, как графит, алмаз, карбон, графен, сажа, фуллерен, уголь, карбин, лонсдейлит. Все они имеют разную структуру, а соответственно и разные свойства.

Алмаз и графит самые известные представители углерода. Материалом стержня простого карандаша является графит. Кроме этого, из него изготавливают электроды, так как графит является хорошим проводником электричества, а также его используют в металлургии. Алмаз отличается от графита расположением атомов углерода в кристалле.

Графит имеет слоистую структуру и при письме карандашом, эти слои остаются на бумаге

В алмазе атомы углерода располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, и между ними образуются прочные связи

О свойствах алмаза я рассказывала ранее.

Карбин был открыт советскими химиками. Он представляет собой цепочки атомов углерода. Внешне карбин — черный мелкокристаллический порошок, обладающий высокой фотопроводимостью, благодаря чему его используют для изготовления фотоэлементов.

Карбон (углепластик, углеволокно, карбонопластик) — очень прочный и жесткий материал. Состоит из углеродных нитей, сплетенных в ткань. Эти нити углепластика при растяжении не рвутся, а вот при сжатии имеют свойство ломаться. Поэтому нити соединяют друг с другом под разными углами (крест-накрест, ёлочкой) и склеивают смолой.

На сегодняшней день карбон применяют во всех сферах жизнедеятельности (самолетостроении, вертолетостроении, автомобилестроении, медицине и т.д.).

Частое применение карбона можно увидеть в автомобилестроении: многие производители и тюнинговые ателье заменяют легким углепластиком тяжелую сталь, из которой изготовлены кузовные элементы, что значительно снижает общий вес автомобиля, позволяя ему быстрее разгоняться. Но многие автолюбители делают выбор автомобиля с карбоновыми вставками только из-за привлекательного внешнего вида, не зная при этом истинного предназначения углепластика.

Рубрика: Все что занимательно | Добавить комментарий

Особенности гидролиза солей ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота (H3PO4) является трехосновной кислотой, поэтому  может образовывать три ряда солей: средние соли – фосфаты, кислые соли – гидрофосфаты и дигидрофосфаты. Рассмотрим гидролиз (разложение водой) солей ортофосфорной кислоты.

1) Гидролиз фосфатов выражается следующим уравнением:

K3PO4+HOH↔K2HPO4+KOH

При гидролизе образуется гидрофосфат-ион (HPO42-), который не диссоциирует на ионы. Среда определяется гидроксид-ионами (OH-). Среда раствора сильнощелочная.

2) Гидролиз гидрофосфатов протекает по следующему уравнению:

K2HPO4+HOH↔KH2PO4+KOH

Образующийся дигидрофосфат-ион диссоциирует:

H2PO4-↔H++HPO42-

Ионы водорода (H+) частично нейтрализуют гидроксид-ионы (OH-):

H++ OH-H2O

Поэтому среда в растворе гидрофосфата является слабощелочной.

3) Гидролиз дигидрофосфатов описывается уравнением:

KH2PO4+HOHH3PO4+ KOH (1)

Но кроме гидролиза идет процесс диссоциации дигидрофосфат-ионов:

H2PO4-↔H++HPO42- (2)

Поэтому все гидроксид-ионы, образовавшиеся при гидролизе нейтрализуются ионами водорода, которые образовались в процессе диссоциации дигидрофосфат-ионов.

H++ OH-↔H2O

Так как реакция (2) идет в большей степени, чем реакция (1) – среда раствора дигидрофосфата слабокислая.

Рубрика: Тонкости в ЕГЭ по химии | Комментарии (4)

Что означает проба золота? Растворяется ли золото в спирте?

Золото – очень мягкий металл. Оно быстро царапается и теряет свой блеск. Поэтому ювелирные украшения изготавливают из сплавов, содержащих кроме золота медь, серебро и палладий. Добавление этих металлов повышает твердость изделия. Проба, стоящая на золотых украшениях, означает количественное содержание золота в сплаве. Например, 583 проба указывает, что массовая доля золота в изделие составляет 58,3%, то есть в 100 г сплава будет содержаться 58,3 г золота и 41,7 г других металлов.

Золото относят к благородным металлам: оно не реагирует ни при каких условиях с кислородом воздуха, кислотами и многими другими химическими веществами. Но зато золото растворяется в «царской водке».  Этот реактив представляет собой смесь концентрированных азотной и соляной кислот (1 объем HNO3 и 3 объема HCl), а не 40%-ный раствор этилового спирта. Кроме «царской водки» золото реагирует также c селеновой кислотой (H2SeO4), с растворами цианидов (например, KCN), со фтором, хлором и бромом. Поэтому благородность золота ставят под вопрос.

Рубрика: Школьники спрашивают | Добавить комментарий

Задачи на нахождение массовых долей химических элементов в соединении

Многие школьники считают, что решать задачи по химии – непосильный труд, поэтому даже не приступают к части С контрольных диагностических работ. Начиная с этого поста, я буду подробно описывать алгоритмы решения школьных задач с примерами.

В этом году краевая диагностическая работа по химии 10 класса включала задачу на нахождение массовых долей химических элементов в соединении. Рассмотрим такой тип задач на примере.

Задача. Найти массовые доли химических элементов в сульфате алюминия (Al2(SO4)3).

Для решения данной задачи вам понадобятся: Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, калькулятор.

Записываем в Дано формулу нашего соединения и относительные атомные массы элементов (их находят в периодической системе), входящих в состав вещества. Ниже отмечаем то, что нам необходимо найти. Переходим к Решению задачи.

Дано:

Al2(SO4)3

Ar(Al)=27

Ar(S)=32

Ar(O)=16

Решение:

1. Вычисляем относительную молекулярную массу вещества

*Относительная молекулярная масса – сумма произведений относительных атомных масс элементов на число атомов.

Соответственно, относительная молекулярная масса сульфата алюминия рассчитывается по формуле:

Mr(Al2(SO4)3)=Ar(Al)×2+Ar(S)×3+Ar(O)×4×3= =27×2+32×3+16×12=54+96+192=342

Запомните! Относительная молекулярная масса — безразмерная величина.

2. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:

w(элемента) = , где

w(элемента) – массовая доля химического элемента,

Ar(элемента) – относительная атомная масса химического элемента,

n – число атомов данного химического элемента,

Mr(вещества) – относительная молекулярная масса вещества.

Найдем массовую долю алюминия в соединении по формуле:

w(Al) = = = = 0,158 или 15,8%

Найдем массовую долю серы в соединении по формуле:

w(S) = = = = 0,281 или 28,1%

Найдем массовую долю кислорода в соединении по формуле:

w(O) = = = = 0,561 или 56,1%

Если задача решена верно, то сумма массовых долей элементов будет равна 100%.

15,8+28,1+56,1=100

Запишем ответ.

Ответ: w(Al) = 15,8%, w(S) = 28,1%, w(O) = 56,1%.

Найти:

w(Al)

w(S)

w(O)

Рубрика: Как решать задачи? | Комментарии (6)

Электронные учебные пособия по химии

Не только школьники интересуются, где можно найти учебные пособия в электронном виде, но и многие преподаватели. Ответ прост – в интернете. Делюсь полезными ссылками:

http://www.hemi.nsu.ru/ — электронный учебник «Основы химии», с помощью которого школьники могут восполнить пробелы в знаниях, а также подготовиться самостоятельно к экзаменам по химии. Авторы: преподаватели Новосибирского государственного университета, факультета естественных наук.

http://www.himhelp.ru/ — «Химическая помощь». На сайте представлены в электронном виде теоретические материалы по общей, неорганической и органической химии с удобной поисковой системой.

http://www.chemistry.ssu.samara.ru/ — интерактивный мультимедиа учебник по органической химии. Кроме теоретического материала подобраны видео-опыты ко всем темам. А также на сайте опубликованы иллюстрации, виртуальные модели, анимации, химические игры, тесты, задачи и многое другое. Авторы: сотрудники Самарского государственного университета.

http://www.chem.msu.su/rus/school/zhukov1/

http://www.chem.msu.su/rus/school/zhukov/welcome.html — электронные версии учебных пособий Соросовского учителя С. Т. Жукова предназначены для углубленного изучения химии.

Желаю удачи!

Рубрика: Полезные ссылки | Добавить комментарий

Разница между степенью окисления атома и зарядом иона

Многие школьники путают понятия степени окисления атома и заряда иона. Для сдачи ЕГЭ эта тема является немаловажной. Попробуем разобраться.

Степень окисления – это условный заряд атомов химического элемента (т.е. его на самом деле не существует). Вычисляется этот заряд на основе предположения, что все атомы химического соединения полностью отдают или полностью принимают необходимые электроны при образовании химической связи, которая считается чисто ионной (чего в реальной жизни быть не может). Степень окисления удобна для составления формул химических соединений, для расстановки стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции, для классификации веществ. Степень окисления может быть положительной, отрицательной и равной нулю. Например,        H+1Cl-1, Na0. Как правило, в записи степени окисления знаки «+» и «-» ставятся перед цифрой, указывающей величину заряда. Например, Ca+2O-2, Al+3I-13.

Ионы – положительно или отрицательно заряженные частицы. Заряд иона в отличие от степени окисления существует, например, в растворах. Если в воде растворить всем нам известную соль — хлорид натрия, то в результате произойдет его диссоциация, с образованием ионов Na+ и Cl-. Единичный заряд иона обозначается только знаками  «+» или «-», а при записи многозарядного иона цифры стоят перед знаками (в отличие от степени окисления). Например, Ba2+S2-. Кроме этого, ионы могут состоять из группы атомов, например, NO3-, CH3COO-.

Закрепим данный вопрос на примерах: степени окисления атомов в серной кислоте H2+1S+6O4-2, а заряды ионов H2+SO42-; степени окисления атомов в карбонате кальция Ca+2C+4O3-2, а заряды ионов Ca2+CO32-.

Рубрика: Тонкости в ЕГЭ по химии | Комментарии (3)

Виден ли алмаз в воде? И почему он так сверкает?

Хотя этот вопрос больше относится к физике, но я попробую на него ответить.

Алмаз – минерал, с древнегреческого «адамас» — несокрушимый. Алмаз представляет собой атомы углерода, связанные в очень прочную кристаллическую решетку. Отличительные черты этого минерала – большая твердость и высокая лучепреломляемость.

Если опустить алмаз в чистую воду, то он все равно остается видимым. Это связано с тем, что показатель преломления (отношение скоротей распространения света в данной среде и в вакууме) у воды меньше (1,33), чем у алмаза (2,45).

Алмазы добывают из недр Земли в виде неограненных камней (рисунок), поэтому их первоначальный вид сильно отличается от тех изделий, которые лежат на прилавках ювелирных магазинов. После обработки, минерал, который мы называем бриллиантом, начинает сверкать и зачастую разными цветами. Связано это с тем, что алмаз имеет около 58 граней, которые отражают, преломляют и разлагают свет. Поэтому создается впечатление, что камень блестит и переливается разными цветами. Кроме этого, после воздействия ультрафиолетового света, бриллианты могут светиться в темноте, т.е. люминесцировать.

Рубрика: Школьники спрашивают | 1 комментарий

Видео-опыт №1: воспламенение целлюлозы

Предлагаю вашему вниманию первый ролик из рубрики «Видео-опыты».
Опыт иллюстрирует химические свойства «марганцовки» — сильного окислителя.
Эксперимент проводит учащаяся 11А класса Сокол Аня.
Категорически запрещается проводить этот опыт в домашних условиях!

Рубрика: Видео-опыты | Комментарии (8)

Из каких веществ состоит паста шариковой ручки? И можно ли ее есть?

Такой вопрос меня немножко удивил. Задают его учащиеся как 8-х, так и 11-х классов. Ответ таков.
Основным компонентом пасты являются чернила – красящая жидкость, которая оставляет надпись на бумаге. В состав чернил входят разнообразные вещества: фуксин, индиго и метиловый фиолетовый — красители фиолетового цвета, щавелевая кислота, железный купорос (сульфат железа (II)). Кроме чернил в пасте содержатся загустители, не позволяющие чернилам вытекать на бумагу; консерванты, защищающие чернила от порчи; смазочные вещества, способствующие лучшему скольжению ручки по бумаге.
Фуксин — канцероген (вещество, способное вызвать развитие злокачественных новообразований), очень ядовит. Также фуксин применяют в медицине для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.
Щавелевая кислота содержится в щавеле в умеренном количестве, но в чистом виде она обладает всеми свойствами сильных кислот. Щавелевая кислота способна вызвать нарушение минерального обмена в организме.
Индиго и метиловый фиолетовый применяют для окрашивания тканей.
А теперь ответьте на вопрос: «Можно ли пасту шариковой ручки употреблять в пищу?»

Рубрика: Школьники спрашивают | Комментарии (8)