Молярна маса вуглекислого газу
Оксид вуглецю (IV) (вуглекислий газ) в звичайних умовах являє собою безбарвний газ, важчий за повітря, термічно стійкий, а при стисненні і охолодженні легко переходить в рідкий і твердий ( «сухий лід») стану.
Будова молекули зображено на рис. 1. Щільність - 1,997 г / л. Погано розчиняється у воді, частково реагуючи з нею. Виявляє кислотні властивості. Відновлюється активними металами, воднем і вуглецем.
Мал. 1. Будова молекули вуглекислого газу.
Брутто-формула вуглекислого газу - CO2. Як відомо, молекулярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що входять до складу молекули (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел).
Mr (CO2) = Ar (C) + 2 × Ar (O);
Mr (CO2) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44.
Молярна маса (М) - це маса 1 моль речовини.
Легко показати, що чисельні значення молярної маси М і відносної молекулярної маси Mr рівні, однак перша величина має розмірність [M] = г / моль, а друга безрозмірна:
Це означає, що молярна маса вуглекислого газу дорівнює 44 г / моль.
Молярну масу речовини в газоподібному стані можна визначити, використовуючи поняття про його молярном обсязі. Для цього знаходять обсяг, яку він обіймав при нормальних умовах певної масою даної речовини, а потім обчислюють масу 22,4 л цієї речовини при тих же умовах.
Для досягнення даної мети (обчислення молярної маси) можливе використання рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клапейрона):
де p - тиск газу (Па), V - об'єм газу (м 3), m - маса речовини (г), M - молярна маса речовини (г / моль), Т - абсолютна температура (К), R - універсальна газова постійна рівна 8,314 Дж / (моль × К).
Приклади розв'язання задач
Складіть формулу сполуки міді з киснем, якщо співвідношення мас елементів в ньому m (Cu). m (O) = 4: 1.
Для того, щоб дізнатися, в яких стосунках перебувають хімічні елементи в складі молекули необхідно знайти їх кількість речовини. Відомо, що для знаходження кількості речовини слід використовувати формулу:
Знайдемо молярні маси міді і кисню (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва округлимо до цілих чисел). Відомо, що M = Mr, значить M (Сu) = 64 г / моль, а М (O) = 16 г / моль.
Тоді, кількість речовини цих елементів одно:
n (Cu) = m (Cu) / M (Cu);
n (Cu) = 4/64 = 0,0625 моль.
n (О) = 1/16 = 0,0625 моль.
Знайдемо мольное відношення:
n (Cu): n (O) = 0,0625. 0,0625 = 1: 1,
тобто формула сполуки міді з киснем має вигляд CuO. Це оксид міді (II).
Складіть формулу сполуки заліза з сіркою, якщо співвідношення мас елементів в ньому m (Fe): m (S) = 7: 4.
Для того, щоб дізнатися, в яких стосунках перебувають хімічні елементи в складі молекули необхідно знайти їх кількість речовини. Відомо, що для знаходження кількості речовини слід використовувати формулу:
Знайдемо молярні маси заліза і сірки (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел). Відомо, що M = Mr, значить M (S) = 32 г / моль, а М (Fe) = 56 г / моль.
Тоді, кількість речовини цих елементів одно:
n (S) = 4/32 = 0,125 моль.
n (Fe) = m (Fe) / M (Fe);
n (Fe) = 7/56 = 0,125 моль.
Знайдемо мольное відношення:
n (Fe): n (S) = 0,125: 0,125 = 1: 1,
тобто формула сполуки міді з киснем має вигляд FeS. Це сульфід заліза (II).