Aralin 1.

Paksa: Dami ng sangkap. Nunal

Ang kimika ay ang agham ng mga sangkap. Paano sukatin ang mga sangkap? Sa anong units? Sa mga molecule na bumubuo ng mga sangkap, ngunit ito ay napakahirap gawin. Sa gramo, kilo o milligrams, ngunit ganito ang pagsukat ng masa. Paano kung pagsasamahin natin ang masa na sinusukat sa isang sukat at ang bilang ng mga molekula ng isang sangkap, posible ba ito?

a) H-hydrogen

A n = 1a.u.m.

1a.u.m = 1.66*10 -24 g

Kumuha tayo ng 1g ng hydrogen at bilangin ang bilang ng mga atomo ng hydrogen sa masa na ito (ipagawa ito sa mga mag-aaral gamit ang isang calculator).

N n = 1g / (1.66*10 -24) g = 6.02*10 23

b) O-oxygen

A o = 16 a.u.m = 16 * 1.67 * 10 -24 g

N o = 16 g / (16 * 1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23

c) C-carbon

A c = 12a.u.m = 12*1.67*10 -24 g

N c = 12g / (12* 1.66*10 -24) g = 6.02*10 23

Tapusin natin: kung kukuha tayo ng masa ng isang sangkap na katumbas ng atomic mass sa laki, ngunit kinuha sa gramo, pagkatapos ay palaging mayroong (para sa anumang sangkap) 6.02 * 10 23 atoms ng sangkap na ito.

H 2 O - tubig

18 g / (18 * 1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23 molekula ng tubig, atbp.

N a = 6.02*10 23 - Ang numero o pare-pareho ni Avogadro.

Ang mole ay ang dami ng isang substance na naglalaman ng 6.02 * 10 23 molecules, atoms o ions, i.e. mga yunit ng istruktura.

Mayroong mga moles ng mga molekula, mga moles ng mga atomo, mga moles ng mga ion.

n ay ang bilang ng mga moles (ang bilang ng mga moles ay madalas na tinutukoy),
Ang N ay ang bilang ng mga atomo o molekula,
N a = pare-pareho ni Avogadro.

Kmol = 10 3 mol, mmol = 10 -3 mol.

Magpakita ng larawan ni Amedeo Avogadro sa isang multimedia installation at maikling pag-usapan ang tungkol sa kanya, o turuan ang estudyante na maghanda ng maikling ulat tungkol sa buhay ng siyentipiko.

Aralin 2.

Paksa: "Molar mass ng isang substance"

Ano ang mass ng 1 mole ng isang substance? (Ang mga mag-aaral ay kadalasang maaaring gumawa ng konklusyon sa kanilang sarili.)

Ang masa ng isang nunal ng isang sangkap ay katumbas ng molecular mass nito, ngunit ipinahayag sa gramo. Ang mass ng isang mole ng isang substance ay tinatawag na molar mass at tinutukoy ng M.

Mga formula:

M - molar mass,
n - bilang ng mga moles,
m ay ang masa ng sangkap.

Ang masa ng isang nunal ay sinusukat sa g/mol, ang masa ng isang kmole ay sinusukat sa kg/kmol, ang masa ng isang mmol ay sinusukat sa mg/mol.

Punan ang talahanayan (ipinamahagi ang mga talahanayan).

Aralin 3.

Paksa: Dami ng molar ng mga gas

Solusyonan natin ang problema. Tukuyin ang dami ng tubig, ang masa kung saan sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 180 g.

Ibinigay:

Yung. Kinakalkula namin ang dami ng likido at solidong katawan sa pamamagitan ng density.

Ngunit, kapag kinakalkula ang dami ng mga gas, hindi kinakailangang malaman ang density. Bakit?

Natukoy ng siyentipikong Italyano na si Avogadro na ang pantay na dami ng iba't ibang mga gas sa ilalim ng parehong mga kondisyon (presyon, temperatura) ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula - ang pahayag na ito ay tinatawag na batas ni Avogadro.

Yung. kung, sa ilalim ng pantay na kondisyon, V(H 2) =V(O 2), kung gayon n(H 2) =n(O 2), at kabaliktaran, kung, sa ilalim ng pantay na kondisyon, n(H 2) =n(O 2), kung gayon ang mga volume ng mga gas na ito ay magiging pareho. At ang isang nunal ng isang sangkap ay palaging naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula 6.02 * 10 23.

Nagtatapos kami - sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang mga moles ng mga gas ay dapat sumakop sa parehong dami.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (t=0, P=101.3 kPa. o 760 mm Hg.), ang mga moles ng anumang gas ay sumasakop sa parehong volume. Ang volume na ito ay tinatawag na molar.

V m =22.4 l/mol

Ang 1 kmol ay sumasakop sa dami ng -22.4 m 3 /kmol, ang 1 mmol ay sumasakop sa dami ng -22.4 ml/mmol.

Halimbawa 1.(Upang lutasin sa pisara):

Halimbawa 2.(Maaari mong hilingin sa mga mag-aaral na lutasin):

Ipapuno sa mga mag-aaral ang talahanayan.

Kasama ng masa at lakas ng tunog, kadalasang ginagamit ng mga kalkulasyon ng kemikal ang dami ng isang sangkap na proporsyonal sa bilang ng mga yunit ng istruktura na nilalaman ng sangkap. Sa bawat kaso, dapat itong ipahiwatig kung aling mga yunit ng istruktura (mga molekula, atomo, ion, atbp.) ang ibig sabihin. Ang yunit ng dami ng isang sangkap ay ang nunal.

Ang nunal ay ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng molecule, atoms, ions, electron o iba pang structural units gaya ng mga atom sa 12 g ng 12C carbon isotope.

Ang bilang ng mga structural unit na nakapaloob sa 1 mole ng isang substance (Avogadro's constant) ay tinutukoy nang may mahusay na katumpakan; sa mga praktikal na kalkulasyon ito ay kinuha katumbas ng 6.02 1024 mol -1.

Hindi mahirap ipakita na ang mass ng 1 mole ng isang substance (molar mass), na ipinahayag sa gramo, ay numerical na katumbas ng relatibong molecular mass ng substance na ito.

Kaya, ang relatibong molekular na timbang (o, para sa maikli, molekular na timbang) ng libreng chlorine C1g ay 70.90. Samakatuwid, ang molar mass ng molecular chlorine ay 70.90 g/mol. Gayunpaman, ang molar mass ng chlorine atoms ay kalahati ng mas marami (45.45 g/mol), dahil ang 1 mole ng Cl chlorine molecule ay naglalaman ng 2 moles ng chlorine atoms.

Ayon sa batas ni Avogadro, ang pantay na dami ng anumang mga gas na kinuha sa parehong temperatura at parehong presyon ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Sa madaling salita, ang parehong bilang ng mga molekula ng anumang gas ay sumasakop sa parehong dami sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Kasabay nito, ang 1 mole ng anumang gas ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula. Dahil dito, sa ilalim ng parehong mga kondisyon, 1 mole ng anumang gas ang sumasakop sa parehong dami. Ang volume na ito ay tinatawag na molar volume ng gas at sa ilalim ng normal na kondisyon (0°C, pressure 101, 425 kPa) ay katumbas ng 22.4 liters.

Halimbawa, ang pahayag na "ang nilalaman ng carbon dioxide ng hangin ay 0.04% (vol.)" ay nangangahulugan na sa isang bahagyang presyon ng CO 2 na katumbas ng presyon ng hangin at sa parehong temperatura, ang carbon dioxide na nilalaman sa hangin ay aabutin tumaas ng 0.04% ng kabuuang volume na inookupahan ng hangin.

Pagsubok na gawain

1. Ihambing ang bilang ng mga molekula na nasa 1 g ng NH 4 at sa 1 g ng N 2. Sa anong kaso at gaano karaming beses mas malaki ang bilang ng mga molekula?

2. Ipahayag ang masa ng isang molekula ng sulfur dioxide sa gramo.

4. Ilang molekula ang mayroon sa 5.00 ml ng chlorine sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon?

4. Anong volume sa ilalim ng normal na mga kondisyon ang inookupahan ng 27 10 21 mga molekula ng gas?

5. Ipahayag ang masa ng isang NO 2 molekula sa gramo -

6. Ano ang ratio ng mga volume na inookupahan ng 1 mole ng O2 at 1 mole ng Oz (ang mga kondisyon ay pareho)?

7. Ang pantay na masa ng oxygen, hydrogen at methane ay kinukuha sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Hanapin ang ratio ng mga volume ng mga gas na kinuha.

8. Sa tanong kung gaano karaming dami ng 1 mole ng tubig ang sasakupin sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang sagot ay: 22.4 litro. Ito ba ang tamang sagot?

9. Ipahayag ang masa ng isang molekula ng HCl sa gramo.

Ilang molekula ng carbon dioxide ang mayroon sa 1 litro ng hangin kung ang volumetric na nilalaman ng CO 2 ay 0.04% (normal na kondisyon)?

10. Ilang moles ang nasa 1 m 4 ng anumang gas sa ilalim ng normal na kondisyon?

11. Ipahayag sa gramo ang masa ng isang molekula ng H 2 O-

12. Ilang moles ng oxygen ang nasa 1 litro ng hangin, kung ang volume

14. Ilang moles ng nitrogen ang nasa 1 litro ng hangin kung ang volumetric na nilalaman nito ay 78% (normal na kondisyon)?

14. Ang pantay na masa ng oxygen, hydrogen at nitrogen ay kinukuha sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Hanapin ang ratio ng mga volume ng mga gas na kinuha.

15. Ihambing ang bilang ng mga molekula na nasa 1 g ng NO 2 at sa 1 g ng N 2. Sa anong kaso at gaano karaming beses mas malaki ang bilang ng mga molekula?

16. Ilang molekula ang nasa 2.00 ml ng hydrogen sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon?

17. Ipahayag sa gramo ang masa ng isang molekula ng H 2 O-

18. Anong volume ang sinasakop ng 17 10 21 mga molekula ng gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon?

RATE NG CHEMICAL REACTIONS

Sa pagtukoy ng konsepto bilis kemikal na reaksyon ito ay kinakailangan upang makilala sa pagitan ng homogenous at heterogenous reaksyon. Kung ang isang reaksyon ay nangyayari sa isang homogenous na sistema, halimbawa, sa isang solusyon o sa isang halo ng mga gas, pagkatapos ito ay nangyayari sa buong dami ng system. Bilis ng homogenous na reaksyon ay ang dami ng isang sangkap na tumutugon o nabubuo bilang resulta ng isang reaksyon bawat yunit ng oras bawat yunit ng dami ng system. Dahil ang ratio ng bilang ng mga moles ng isang substance sa volume kung saan ito ay ipinamamahagi ay ang molar concentration ng substance, ang rate ng isang homogenous na reaksyon ay maaari ding tukuyin bilang pagbabago sa konsentrasyon sa bawat yunit ng oras ng alinman sa mga sangkap: ang paunang reagent o ang produkto ng reaksyon. Upang matiyak na ang resulta ng pagkalkula ay palaging positibo, hindi alintana kung ito ay batay sa isang reagent o isang produkto, ang "±" na palatandaan ay ginagamit sa formula:

Depende sa likas na katangian ng reaksyon, ang oras ay maaaring ipahayag hindi lamang sa mga segundo, ayon sa kinakailangan ng SI system, kundi pati na rin sa mga minuto o oras. Sa panahon ng reaksyon, ang magnitude ng bilis nito ay hindi pare-pareho, ngunit patuloy na nagbabago: bumababa ito habang bumababa ang mga konsentrasyon ng mga panimulang sangkap. Ang pagkalkula sa itaas ay nagbibigay ng average na halaga ng rate ng reaksyon sa isang tiyak na agwat ng oras Δτ = τ 2 – τ 1. Ang tunay na bilis ay tinukoy bilang ang limitasyon kung saan ang ratio na Δ ay may posibilidad SA/ Δτ sa Δτ → 0, ibig sabihin, ang tunay na bilis ay katumbas ng derivative ng konsentrasyon na may paggalang sa oras.

Para sa isang reaksyon na ang equation ay naglalaman ng mga stoichiometric coefficient na naiiba sa pagkakaisa, ang mga halaga ng rate na ipinahayag para sa iba't ibang mga sangkap ay hindi pareho. Halimbawa, para sa reaksyon A + 4B = D + 2E, ang pagkonsumo ng substance A ay isang nunal, ang substance B ay tatlong moles, at ang supply ng substance E ay dalawang moles. kaya lang υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D) =½ υ (E) o υ (E) . = ⅔ υ (SA) .

Kung ang isang reaksyon ay nangyayari sa pagitan ng mga sangkap na matatagpuan sa iba't ibang mga yugto ng isang heterogenous na sistema, maaari lamang itong mangyari sa interface sa pagitan ng mga phase na ito. Halimbawa, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng isang acid solution at isang piraso ng metal ay nangyayari lamang sa ibabaw ng metal. Bilis ng heterogenous na reaksyon ay ang dami ng isang sangkap na tumutugon o nabuo bilang isang resulta ng isang reaksyon bawat yunit ng oras bawat ibabaw ng interface ng yunit:

.

Ang pag-asa ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant ay ipinahayag ng batas ng mass action: sa isang pare-parehong temperatura, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga molar na konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap na itinaas sa mga kapangyarihan na katumbas ng mga coefficient sa mga formula ng mga sangkap na ito sa equation ng reaksyon. Pagkatapos para sa reaksyon

2A + B → mga produkto

wasto ang ratio υ ~ · SA A 2 · SA B, at sa paglipat sa pagkakapantay-pantay ay ipinakilala ang koepisyent ng proporsyonalidad k, tinawag pare-pareho ang rate ng reaksyon:

υ = k· SA A 2 · SA B = k·[A] 2 ·[B]

(Ang mga konsentrasyon ng molar sa mga formula ay maaaring tukuyin ng titik SA na may kaukulang index at ang formula ng sangkap na nakapaloob sa mga square bracket). Ang pisikal na kahulugan ng pare-pareho ang rate ng reaksyon ay ang rate ng reaksyon sa mga konsentrasyon ng lahat ng mga reactant na katumbas ng 1 mol/l. Ang dimensyon ng pare-pareho ang rate ng reaksyon ay depende sa bilang ng mga salik sa kanang bahagi ng equation at maaaring c –1 ; s –1 ·(l/mol); s –1 · (l 2 /mol 2), atbp., ibig sabihin, sa anumang kaso, sa mga kalkulasyon, ang rate ng reaksyon ay ipinahayag sa mol · l –1 · s –1.

Para sa mga heterogenous na reaksyon, ang equation ng batas ng mass action ay kinabibilangan ng mga konsentrasyon lamang ng mga sangkap na nasa gas phase o sa solusyon. Ang konsentrasyon ng isang sangkap sa solid phase ay isang pare-parehong halaga at kasama sa rate constant, halimbawa, para sa proseso ng pagkasunog ng karbon C + O 2 = CO 2, ang batas ng mass action ay nakasulat:

υ = kI·const··= k·,

saan k= kI const.

Sa mga sistema kung saan ang isa o higit pang mga sangkap ay mga gas, ang bilis ng reaksyon ay nakasalalay din sa presyon. Halimbawa, kapag nakipag-ugnayan ang hydrogen sa singaw ng iodine H 2 + I 2 = 2HI, ang bilis ng reaksyong kemikal ay matutukoy ng expression:

υ = k··.

Kung tataas mo ang presyon, halimbawa, sa pamamagitan ng 4 na beses, kung gayon ang dami na inookupahan ng system ay bababa ng parehong halaga, at, dahil dito, ang mga konsentrasyon ng bawat isa sa mga tumutugon na sangkap ay tataas ng parehong halaga. Ang rate ng reaksyon sa kasong ito ay tataas ng 9 na beses

Depende sa rate ng reaksyon sa temperatura inilarawan ng tuntunin ni van't Hoff: sa bawat 10 degree na pagtaas sa temperatura, ang rate ng reaksyon ay tumataas ng 2-4 na beses. Nangangahulugan ito na habang tumataas ang temperatura pag-unlad ng aritmetika ang bilis ng isang reaksiyong kemikal ay tumataas nang husto. Ang base sa pormula ng pag-unlad ay koepisyent ng temperatura ng rate ng reaksyonγ, na nagpapakita kung gaano karaming beses ang rate ng isang ibinigay na reaksyon ay tumataas (o, na kung saan ay ang parehong bagay, ang rate constant) na may pagtaas sa temperatura ng 10 degrees. Sa matematika, ang panuntunan ni Van't Hoff ay ipinahayag ng mga formula:

o

kung saan at ang mga rate ng reaksyon, ayon sa pagkakabanggit, sa inisyal t 1 at pangwakas t 2 temperatura. Ang tuntunin ni Van't Hoff ay maaari ding ipahayag ng mga sumusunod na relasyon:

; ; ; ,

kung saan at ay, ayon sa pagkakabanggit, ang rate at rate constant ng reaksyon sa temperatura t; at – ang parehong mga halaga sa temperatura t +10n; n– bilang ng "sampung-degree" na pagitan ( n =(t 2 –t 1)/10), kung saan nagbago ang temperatura (maaaring isang integer o fractional na numero, positibo o negatibo).

Pagsubok na gawain

1. Hanapin ang halaga ng rate constant para sa reaksyon A + B -> AB, kung sa mga konsentrasyon ng mga sangkap A at B ay katumbas ng 0.05 at 0.01 mol/l, ayon sa pagkakabanggit, ang rate ng reaksyon ay 5 10 -5 mol/(l -min).

2. Ilang beses magbabago ang rate ng reaksyon 2A + B -> A2B kung ang konsentrasyon ng substance A ay nadagdagan ng 2 beses, at ang konsentrasyon ng substance B ay nabawasan ng 2 beses?

4. Ilang beses dapat tumaas ang konsentrasyon ng substance, B 2 sa system 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B (g), upang kapag bumaba ang konsentrasyon ng substance A ng 4 na beses , ang rate ng direktang reaksyon ay hindi nagbabago ?

4. Ilang oras pagkatapos ng pagsisimula ng reaksyon 3A+B->2C+D, ang mga konsentrasyon ng mga sangkap ay: [A] =0.04 mol/l; [B] = 0.01 mol/l; [C] =0.008 mol/l. Ano ang mga unang konsentrasyon ng mga sangkap A at B?

5. Sa sistema ng CO + C1 2 = COC1 2, ang konsentrasyon ay nadagdagan mula 0.04 hanggang 0.12 mol/l, at ang konsentrasyon ng klorin ay nadagdagan mula 0.02 hanggang 0.06 mol/l. Ilang beses tumaas ang rate ng pasulong na reaksyon?

6. Ang reaksyon sa pagitan ng mga sangkap A at B ay ipinahayag ng equation: A + 2B → C. Ang mga unang konsentrasyon ay: [A] 0 = 0.04 mol/l, [B] o = 0.05 mol/l. Ang pare-pareho ang rate ng reaksyon ay 0.4. Hanapin ang unang rate ng reaksyon at ang rate ng reaksyon pagkatapos ng ilang oras, kapag ang konsentrasyon ng sangkap A ay bumaba ng 0.01 mol/l.

7. Paano magbabago ang rate ng reaksyon 2CO + O2 = 2CO2, na nagaganap sa isang saradong sisidlan, kung dumoble ang presyon?

8. Kalkulahin kung gaano karaming beses tataas ang rate ng reaksyon kung ang temperatura ng system ay tumaas mula 20 °C hanggang 100 °C, na kinukuha ang halaga ng koepisyent ng temperatura ng rate ng reaksyon na katumbas ng 4.

9. Paano magbabago ang rate ng reaksyon 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) kung ang presyon sa system ay tataas ng 4 na beses;

10. Paano magbabago ang rate ng reaksyon 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) kung ang volume ng system ay mababawasan ng 4 na beses?

11. Paano magbabago ang rate ng reaksyon 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) kung ang konsentrasyon ng NO ay tataas ng 4 na beses?

12. Ano ang koepisyent ng temperatura ng rate ng reaksyon kung, sa pagtaas ng temperatura ng 40 degrees, ang rate ng reaksyon

tumaas ng 15.6 beses?

14. . Hanapin ang halaga ng rate constant para sa reaksyon A + B -> AB, kung sa mga konsentrasyon ng mga sangkap A at B ay katumbas ng 0.07 at 0.09 mol/l, ayon sa pagkakabanggit, ang rate ng reaksyon ay 2.7 10 -5 mol/(l-min ).

14. Ang reaksyon sa pagitan ng mga sangkap A at B ay ipinahayag ng equation: A + 2B → C. Ang mga unang konsentrasyon ay: [A] 0 = 0.01 mol/l, [B] o = 0.04 mol/l. Ang pare-pareho ang rate ng reaksyon ay 0.5. Hanapin ang unang rate ng reaksyon at ang rate ng reaksyon pagkatapos ng ilang oras, kapag ang konsentrasyon ng sangkap A ay bumaba ng 0.01 mol/l.

15. Paano magbabago ang rate ng reaksyon 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) kung doble ang presyon sa system;

16. Sa sistema ng CO + C1 2 = COC1 2, ang konsentrasyon ay nadagdagan mula 0.05 hanggang 0.1 mol/l, at ang konsentrasyon ng klorin ay nadagdagan mula 0.04 hanggang 0.06 mol/l. Ilang beses tumaas ang rate ng pasulong na reaksyon?

17. Kalkulahin kung gaano karaming beses tataas ang rate ng reaksyon kung ang temperatura ng system ay tumaas mula 20 °C hanggang 80 °C, na kinukuha ang halaga ng koepisyent ng temperatura ng rate ng reaksyon na katumbas ng 2.

18. Kalkulahin kung gaano karaming beses tataas ang rate ng reaksyon kung ang temperatura ng system ay tumaas mula 40 °C hanggang 90 °C, na kinukuha ang halaga ng koepisyent ng temperatura ng rate ng reaksyon na katumbas ng 4.

KEMIKAL NA DUMIDIKIT. PAGBUO AT ISTRUKTURA NG MOLECULES

1. Anong mga uri ng chemical bond ang alam mo? Magbigay ng halimbawa ng pagbuo ng ionic bond gamit ang valence bond method.

2. Anong chemical bond ang tinatawag na covalent? Ano ang katangian ng covalent type ng bond?

4. Anong mga katangian ang nailalarawan ng isang covalent bond? Ipakita ito sa mga tiyak na halimbawa.

4. Anong uri ng chemical bond ang nasa H2 molecules; Cl 2 HC1?

5. Ano ang katangian ng mga bono sa mga molekula? NCI 4 CS 2, CO 2? Ipahiwatig para sa bawat isa sa kanila ang direksyon ng pag-aalis ng karaniwang pares ng elektron.

6. Anong chemical bond ang tinatawag na ionic? Ano ang katangian ng ionic na uri ng bono?

7. Anong uri ng bono ang nasa mga molekula ng NaCl, N 2, Cl 2?

8. Ilarawan ang lahat mga posibleng paraan overlap ng s-orbital sa p-orbital;. Ipahiwatig ang direksyon ng komunikasyon sa kasong ito.

9. Ipaliwanag ang mekanismo ng donor-acceptor ng mga covalent bond gamit ang halimbawa ng pagbuo ng phosphonium ion [PH 4 ]+.

10. Sa mga molekula ng CO, C0 2, polar ba o nonpolar ang bono? Ipaliwanag. Ilarawan ang hydrogen bonding.

11. Bakit ang ilang mga molekula na may mga polar bond ay karaniwang nonpolar?

12. Ang covalent o ionic na uri ng bono ay tipikal para sa mga sumusunod na compound: Nal, S0 2, KF? Bakit ang isang ionic bond ay isang matinding kaso ng isang covalent bond?

14. Ano ang metal bond? Paano ito naiiba sa isang covalent bond? Anong mga katangian ng mga metal ang tinutukoy nito?

14. Ano ang katangian ng mga bono sa pagitan ng mga atomo sa mga molekula; KHF 2, H 2 0, HNO ?

15. Paano natin maipapaliwanag ang mataas na lakas ng bono sa pagitan ng mga atomo sa nitrogen molecule N2 at ang makabuluhang mas mababang lakas sa phosphorus molecule P4?

16 . Anong uri ng bono ang tinatawag na hydrogen bond? Bakit ang pagbuo ng mga bono ng hydrogen ay hindi tipikal para sa mga molekula ng H2S at HC1, hindi katulad ng H2O at HF?

17. Anong bond ang tinatawag na ionic? Ang isang ionic bond ba ay may mga katangian ng saturation at directionality? Bakit ito ay isang matinding kaso ng covalent bonding?

18. Anong uri ng bono ang nasa mga molekula na NaCl, N 2, Cl 2?

Layunin ng aralin: bumuo ng konsepto ng molar, millimolar at kilomolar volume ng mga gas at ang kanilang mga yunit ng pagsukat.

Mga layunin ng aralin:

• Pang-edukasyon– pagsama-samahin ang mga naunang pinag-aralan na mga pormula at hanapin ang koneksyon sa pagitan ng dami at masa, ang dami ng sangkap at ang bilang ng mga molekula, pagsama-samahin at gawing sistematiko ang kaalaman ng mga mag-aaral.
• Pag-unlad- bumuo ng mga kasanayan at kakayahan upang malutas ang mga problema, mga kakayahan para sa lohikal na pag-iisip, palawakin ang abot-tanaw ng mga mag-aaral, ang kanilang Mga malikhaing kasanayan, kakayahang magtrabaho kasama ang karagdagang panitikan, pangmatagalang memorya, interes sa paksa.
• Pang-edukasyon– upang turuan ang mga indibidwal na may mataas na lebel kultura, upang mabuo ang pangangailangan para sa aktibidad na nagbibigay-malay.

Uri ng aralin: Pinagsamang aralin.

Kagamitan at reagents: Talahanayan "Molar volume ng mga gas", larawan ng Avogadro, beaker, tubig, mga tasa ng pagsukat na may sulfur, calcium oxide, glucose na may halaga ng substance na 1 mole.

Lesson Plan:

1. sandali ng organisasyon (1 min.)
2. Pagsusulit sa kaalaman sa anyo ng isang frontal survey (10 min.)
3. Punan ang talahanayan (5 min.)
4. Paliwanag ng bagong materyal (10 min.)
5. Pagsasama-sama (10 min.)
6. Pagbubuod (3 min.)
7. Takdang aralin(1 min.)

Sa panahon ng mga klase

1. Pansamahang sandali.

2. Pangharap na pag-uusap sa mga isyu.

Ano ang tawag sa mass ng 1 mole ng substance?

Paano iugnay ang molar mass at dami ng isang substance?

Ano ang numero ni Avogadro?

Paano nauugnay ang numero ni Avogadro sa dami ng bagay?

Paano natin maiuugnay ang masa at bilang ng mga molekula ng isang sangkap?

3. Ngayon punan ang talahanayan sa pamamagitan ng paglutas ng mga problema - ito ay pangkatang gawain.

4. Pag-aaral ng bagong materyal.

“...Nais naming hindi lamang malaman kung paano gumagana ang kalikasan (at kung paano likas na phenomena), ngunit gayundin, kung maaari, upang makamit ang isang layunin, marahil ay utopia at matapang sa hitsura, - upang malaman kung bakit ang kalikasan ay eksakto kung ano ito at hindi iba. Nasusumpungan ng mga siyentipiko ang pinakamalaking kasiyahan dito.”
Albert Einstein

Kaya, ang aming layunin ay upang mahanap ang pinakamataas na kasiyahan tulad ng mga tunay na siyentipiko.

Ano ang tawag sa volume ng 1 mole ng substance?

Ano ang nakasalalay sa dami ng molar?

Ano ang magiging molar volume ng tubig kung ang M r = 18 at ρ = 1 g/ml nito?

(Siyempre 18 ml).

Upang matukoy ang volume, ginamit mo ang formula na kilala mula sa physics ρ = m / V (g/ml, g/cm3, kg/m3)

Sukatin natin ang volume na ito gamit ang mga kagamitan sa pagsukat. Sukatin natin ang dami ng molar ng alkohol, asupre, bakal, asukal. Magkaiba sila dahil... iba't ibang densidad (talahanayan ng iba't ibang densidad).

Paano ang tungkol sa mga gas? Lumalabas na 1 mole ng anumang gas sa mga kondisyon ng kapaligiran. (0°C at 760 mm Hg) ay sumasakop sa parehong dami ng molar na 22.4 l/mol (ipinapakita sa talahanayan). Ano ang itatawag sa volume ng 1 kilomole? Kilomolar. Ito ay katumbas ng 22.4 m 3 / kmol. Dami ng Millimolar 22.4 ml/mol.

Saan nanggaling ang numerong ito?

Ito ay sumusunod sa batas ni Avogadro. Corollary mula sa batas ni Avogadro: 1 mole ng anumang gas sa ambient na kondisyon. sumasakop sa dami ng 22.4 l/mol.

Maririnig natin ngayon ang kaunti tungkol sa buhay ng siyentipikong Italyano. (ulat sa buhay ni Avogadro)

Ngayon tingnan natin ang pag-asa ng mga halaga sa iba't ibang mga tagapagpahiwatig:

Mula sa isang paghahambing ng data na nakuha, gumuhit ng isang konklusyon (ang ugnayan sa pagitan ng dami at dami ng isang sangkap para sa lahat ng mga gas na sangkap (sa karaniwang mga kondisyon) ay ipinahayag ng parehong halaga, na tinatawag na dami ng molar.)

Ito ay itinalagang V m at sinusukat sa l/mol, atbp. Kumuha tayo ng pormula para sa paghahanap ng dami ng molar

Vm = V/v , mula dito mahahanap mo ang dami ng sangkap at dami ng gas. Ngayon tandaan natin ang mga naunang pinag-aralan na mga formula, posible bang pagsamahin ang mga ito? Maaari kang makakuha ng mga unibersal na formula para sa mga kalkulasyon.

m/M = V/V m ;

V/V m = N/Na

5. Ngayon pagsamahin natin ang nakuhang kaalaman sa tulong ng pagkalkula ng kaisipan, upang ang kaalaman sa pamamagitan ng mga kasanayan ay awtomatikong mailalapat, iyon ay, ito ay magiging mga kasanayan.

Para sa tamang sagot makakatanggap ka ng isang punto, at ayon sa bilang ng mga puntos ay makakatanggap ka ng isang marka.

1. Ano ang formula para sa hydrogen?
2. Ano ang relatibong molekular na timbang nito?
3. Ano ang molar mass nito?
4. Gaano karaming mga molekula ng hydrogen ang magkakaroon sa bawat kaso?
5. Anong volume ang sasakupin nila sa normal na mga kondisyon? 3 g H2?
6. Magkano ang timbangin ng 12 10 23 hydrogen molecules?
7. Anong dami ang sasakupin ng mga molekulang ito sa bawat kaso?

Ngayon ay lutasin natin ang mga problema sa mga pangkat.

Gawain Blg. 1

Sample: Anong volume ang sinasakop ng 0.2 mol N 2 sa zero level?

1. Anong volume ang sinasakop ng 5 mol O 2 sa antas ng lupa?
2. Anong volume ang sinasakop ng 2.5 mol ng H 2 sa antas ng lupa?

Gawain Blg. 2

Sample: Anong dami ng substance ang naglalaman ng hydrogen na may volume na 33.6 liters sa ground level?

Mga problema upang malutas nang nakapag-iisa

Lutasin ang mga problema ayon sa halimbawang ibinigay:

1. Anong dami ng substance ang naglalaman ng oxygen na may volume na 0.224 liters sa ambient na kondisyon?
2. Anong dami ng substance ang nilalaman ng carbon dioxide na may volume na 4.48 liters sa ground level?

Gawain Blg. 3

Sample: Anong volume ang sasakupin ng 56 g ng CO gas sa mga karaniwang kondisyon?

Mga problema upang malutas nang nakapag-iisa

Lutasin ang mga problema ayon sa halimbawang ibinigay:

1. Anong volume ang sasakupin ng 8 g ng O 2 gas sa mga kondisyon ng kapaligiran?
2. Anong volume ang sasakupin ng 64 g ng SO 2 gas sa zero level?

Gawain Blg. 4

Sample: Anong volume ang naglalaman ng 3·10 23 molecules ng hydrogen H 2 sa zero level?

Mga problema upang malutas nang nakapag-iisa

Lutasin ang mga problema ayon sa halimbawang ibinigay:

1. Anong volume ang naglalaman ng 12.04 · 10 23 molekula ng hydrogen CO 2 sa mga karaniwang kondisyon?
2. Anong volume ang naglalaman ng 3.01·10 23 molecule ng hydrogen O 2 sa mga karaniwang kondisyon?

Ang konsepto ng kamag-anak na density ng mga gas ay dapat ibigay batay sa kanilang kaalaman sa density ng katawan: D = ρ 1 /ρ 2, kung saan ang ρ 1 ay ang density ng unang gas, ang ρ 2 ay ang density ng pangalawang gas. Alam mo ang formula ρ = m/V. Ang pagpapalit ng m sa formula na ito sa M, at V sa V m, nakukuha namin ang ρ = M/V m. Pagkatapos ang kamag-anak na density ay maaaring ipahayag gamit kanang bahagi huling formula:

D = ρ 1 /ρ 2 = M 1 / M 2.

Konklusyon: ang kamag-anak na density ng mga gas ay isang numero na nagpapakita kung gaano karaming beses ang molar mass ng isang gas ay mas malaki kaysa sa molar mass ng isa pang gas.

Halimbawa, tukuyin ang relatibong density ng oxygen kumpara sa hangin at hydrogen.

6. Pagbubuod.

Lutasin ang mga problema upang pagsamahin:

Hanapin ang masa (un.s.): a) 6 litro. O 3; b) 14 l. gas H 2 S?

Ano ang dami ng hydrogen sa mga kondisyon ng kapaligiran? ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng 0.23 g ng sodium sa tubig?

Ano ang molar mass ng gas kung 1 litro. ang masa nito ay 3.17 g? (Pahiwatig! m = ρ V)

Мв = К· Мr (1)

Kung saan: K ay ang proportionality coefficient na katumbas ng 1 g/mol.

Sa katunayan, para sa carbon isotope 12 6 C Ar = 12, at ang molar mass ng mga atom (sa pamamagitan ng kahulugan ng konseptong "mole") ay 12 g/mol. Dahil dito, ang mga numerical na halaga ng dalawang masa ay nag-tutugma, na nangangahulugang K = 1. Kasunod nito ang molar mass ng isang substance, na ipinahayag sa gramo bawat mole, ay may parehong numerical na halaga bilang relatibong molecular mass nito(atomic) timbang. Kaya, ang molar mass ng atomic hydrogen ay 1.008 g / mol, molecular hydrogen - 2.016 g / mol, molecular oxygen - 31.999 g / mol.

Ayon sa batas ni Avogadro, ang parehong bilang ng mga molekula ng anumang gas ay sumasakop sa parehong dami sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Sa kabilang banda, ang 1 mole ng anumang substance ay naglalaman (sa kahulugan) ng parehong bilang ng mga particle. Kasunod nito na sa isang tiyak na temperatura at presyon, 1 mole ng anumang sangkap sa estado ng gas ay sumasakop sa parehong dami.

Ang ratio ng volume na inookupahan ng isang substance sa dami nito ay tinatawag na molar volume ng substance. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (101.325 kPa; 273 K), ang dami ng molar ng anumang gas ay katumbas ng 22,4l/mol(mas tiyak, Vn = 22.4 l/mol). Ang pahayag na ito ay totoo para sa naturang gas, kapag ang iba pang mga uri ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula nito sa isa't isa, maliban sa kanilang nababanat na banggaan, ay maaaring mapabayaan. Ang ganitong mga gas ay tinatawag na perpekto. Para sa mga di-ideal na gas, na tinatawag na mga tunay na gas, ang mga volume ng molar ay naiiba at bahagyang naiiba mula sa eksaktong halaga. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso ang pagkakaiba ay makikita lamang sa ikaapat at kasunod na makabuluhang mga numero.

Ang mga sukat ng dami ng gas ay karaniwang isinasagawa sa ilalim ng mga kundisyon maliban sa normal. Upang dalhin ang dami ng gas sa mga normal na kondisyon, maaari kang gumamit ng equation na pinagsasama ang mga batas ng Boyle–Mariotte at Gay–Lussac na gas:

pV / T = p 0 V 0 / T 0

Kung saan: V ay ang dami ng gas sa pressure p at temperatura T;

Ang V 0 ay ang dami ng gas sa normal na presyon p 0 (101.325 kPa) at temperatura T 0 (273.15 K).

Ang molar mass ng mga gas ay maaari ding kalkulahin gamit ang equation ng estado ng isang ideal na gas - ang Clapeyron - Mendeleev equation:

pV = m B RT / M B ,

Kung saan: p – presyon ng gas, Pa;

V - dami nito, m3;

M B - masa ng sangkap, g;

M B – ang molar mass nito, g/mol;

T - ganap na temperatura, K;

Ang R ay ang unibersal na gas constant na katumbas ng 8.314 J / (mol K).

Kung ang volume at presyon ng isang gas ay ipinahayag sa ibang mga yunit ng pagsukat, kung gayon ang halaga ng pare-pareho ng gas sa equation ng Clapeyron–Mendeleev ay magkakaroon ng ibang halaga. Maaari itong kalkulahin gamit ang formula na nagreresulta mula sa pinag-isang batas ng estado ng gas para sa isang nunal ng isang sangkap sa ilalim ng normal na mga kondisyon para sa isang nunal ng gas:

R = (p 0 V 0 / T 0)

Halimbawa 1. Ipahayag sa mga moles: a) 6.0210 21 CO 2 molecules; b) 1.2010 24 oxygen atoms; c) 2.0010 23 molekula ng tubig. Ano ang molar mass ng mga sangkap na ito?

Solusyon. Ang nunal ay ang dami ng isang sangkap na naglalaman ng ilang mga particle ng anumang partikular na uri na katumbas ng pare-pareho ng Avogadro. Kaya naman, a) 6.0210 21 i.e. 0.01 mol; b) 1.2010 24, ibig sabihin. 2 mol; c) 2.0010 23, ibig sabihin. 1/3 mol. Ang masa ng isang nunal ng isang sangkap ay ipinahayag sa kg/mol o g/mol. Ang molar mass ng isang substance sa gramo ay ayon sa bilang na katumbas ng relatibong molekular (atomic) na masa nito, na ipinahayag sa atomic mass units (amu)

Dahil ang molecular mass ng CO 2 at H 2 O at ang atomic mass ng oxygen, ayon sa pagkakabanggit, ay 44; 18 at 16 amu, kung gayon ang kanilang molar mass ay pantay: a) 44 g/mol; b) 18g/mol; c) 16 g/mol.

Halimbawa 2. Kalkulahin ang ganap na masa ng isang molekula ng sulfuric acid sa gramo.

Solusyon. Ang isang nunal ng anumang sangkap (tingnan ang halimbawa 1) ay naglalaman ng pare-parehong N A ng Avogadro ng mga yunit ng istruktura (sa aming halimbawa, mga molekula). Ang molar mass ng H 2 SO 4 ay 98.0 g/mol. Samakatuwid, ang masa ng isang molekula ay 98/(6.02 10 23) = 1.63 10 -22 g.

Dami ng molar- ang dami ng isang nunal ng isang sangkap, ang halaga na nakuha sa pamamagitan ng paghahati ng molar mass sa density. Nailalarawan ang density ng packing ng mga molekula.

Ibig sabihin N A = 6.022…×10 23 tinawag ang numero ni Avogadro pagkatapos ng chemist ng Italyano na si Amedeo Avogadro. Ito ang unibersal na pare-pareho para sa pinakamaliit na particle ng anumang sangkap.

Ito ang bilang ng mga molekula na naglalaman ng 1 mole ng oxygen O2, ang parehong bilang ng mga atom sa 1 mole ng bakal (Fe), mga molekula sa 1 mole ng tubig H2O, atbp.

Ayon sa batas ni Avogadro, 1 mole ng ideal gas sa normal na kondisyon may parehong volume Vm= 22.413 996(39) l. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, karamihan sa mga gas ay malapit sa ideal, kaya lahat impormasyong sanggunian tungkol sa dami ng molar mga elemento ng kemikal ay tumutukoy sa kanilang mga condensed phase maliban kung iba ang nakasaad

Ang dami ng gas ay maaaring matukoy gamit ang ilang mga formula. Kinakailangang pumili ng angkop batay sa datos sa kondisyon ng problema sa dami. Ang isang pangunahing papel sa pagpili ng nais na formula ay nilalaro ng mga media na ito, at sa partikular: presyon at temperatura.

Mga tagubilin

1. Ang pormula na kadalasang nakakaharap sa mga problema ay: V = n*Vm, kung saan ang V ay ang volume ng gas (l), n ang bilang ng substance (mol), ang Vm ay ang molar volume ng gas (l/mol) , sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon (n.s.) ay isang karaniwang halaga at katumbas ng 22.4 l/mol. Nangyayari na ang kondisyon ay hindi naglalaman ng bilang ng isang sangkap, ngunit mayroong isang masa ng isang tiyak na sangkap, pagkatapos ay ginagawa namin ito: n = m / M, kung saan ang m ay ang masa ng sangkap (g), M ay ang molar mass ng substance (g/mol). Nahanap namin ang molar mass gamit ang talahanayan D.I. Mendeleev: sa ilalim ng bawat elemento ay nakasulat ang nuclear mass nito, idinaragdag natin ang lahat ng masa at makuha ang kailangan natin. Ngunit ang mga ganitong problema ay medyo bihira; kadalasan ang problema ay naglalaman ng isang equation ng reaksyon. Ang solusyon sa gayong mga problema ay nagbabago nang kaunti. Tingnan natin ang isang halimbawa.

2. Anong volume ng hydrogen ang ilalabas sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon kung ang aluminyo na tumitimbang ng 10.8 g ay natunaw sa labis na hydrochloric acid. Isinulat namin ang equation ng reaksyon: 2Al + 6HCl(ex.) = 2AlCl3 + 3H2. Lutasin ang problema tungkol sa equation na ito. Hanapin ang bilang ng mga aluminum substance na nag-react: n(Al) = m(Al)/M(Al). Upang mapalitan ang data sa formula na ito, kailangan nating kalkulahin ang molar mass ng aluminyo: M(Al) = 27 g/mol. Pinapalitan natin ang: n(Al) = 10.8/27 = 0.4 mol. Mula sa equation makikita natin na kapag natunaw ang 2 moles ng aluminum, 3 moles ng hydrogen ang nabuo. Kinakalkula namin kung anong dami ng hydrogen substance ang nabuo mula sa 0.4 mol ng aluminyo: n(H2) = 3 * 0.4/2 = 0.6 mol. Pagkatapos nito, pinapalitan namin ang data sa formula para sa paghahanap ng dami ng hydrogen: V = n*Vm = 0.6*22.4 = 13.44 liters. Kaya nakuha namin ang resulta.

3. Kung tayo ay nakikitungo sa isang sistema ng gas, kung gayon ang sumusunod na formula ay mayroong: q(x) = V(x)/V, kung saan ang q(x)(phi) ay ang volume fraction ng component, ang V(x) ay ang volume ng bahagi (l), V - dami ng system (l). Upang mahanap ang volume ng isang bahagi, makuha natin ang formula: V(x) = q(x)*V. At kung kailangan mong hanapin ang volume ng system, pagkatapos ay: V = V(x)/q(x).

Ang isang gas kung saan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ay bale-wala ay itinuturing na hindi nagkakamali. Bilang karagdagan sa presyon, ang estado ng isang gas ay nailalarawan sa pamamagitan ng temperatura at dami. Ang mga ugnayan sa pagitan ng mga parameter na ito ay makikita sa mga batas ng gas.

Mga tagubilin

1. Ang presyon ng isang gas ay direktang proporsyonal sa temperatura nito, ang dami ng sangkap, at inversely na proporsyonal sa dami ng sisidlan na inookupahan ng gas. Ang tagapagpahiwatig ng proporsyonalidad ay ang unibersal na gas na tuloy-tuloy na R, humigit-kumulang katumbas ng 8.314. Ito ay sinusukat sa joules na hinati ng mga moles at kelvins.

2. Binubuo ng kaayusan na ito ang matematikal na koneksyon P=?RT/V, saan? – bilang ng substance (mol), R=8.314 – unibersal na tuluy-tuloy na gas (J/mol K), T – temperatura ng gas, V – volume. Ang presyon ay ipinahayag sa pascals. Maaari rin itong ipahayag sa mga atmospheres, na may 1 atm = 101.325 kPa.

3. Ang itinuturing na koneksyon ay bunga ng Mendeleev-Clapeyron equation na PV=(m/M) RT. Dito ang m ay ang masa ng gas (g), ang M ay ang molar mass nito (g/mol), at ang fraction na m/M ay nagreresulta sa bilang ng substance?, o ang bilang ng mga moles. Ang equation ng Mendeleev-Clapeyron ay layunin para sa lahat ng mga gas na maaaring ituring na hindi nagkakamali. Ito ay isang pangunahing batas sa pisikal at kemikal na gas.

4. Kapag sinusubaybayan ang pag-uugali ng isang perpektong gas, pinag-uusapan natin ang tinatawag na mga tipikal na kondisyon - mga kondisyon kapaligiran, na madalas nating kinakaharap sa katotohanan. Kaya, ipinapalagay ng tipikal na data (n.s.) ang temperaturang 0 degrees Celsius (o 273.15 degrees sa Kelvin scale) at isang presyon na 101.325 kPa (1 atm). Natuklasan ang isang halaga na katumbas ng volume ng isang mole ng ideal na gas sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon: Vm = 22.413 l/mol. Ang volume na ito ay tinatawag na molar. Ang dami ng molar ay isa sa mga pangunahing constant ng kemikal na ginagamit sa paglutas ng mga problema.

5. Ang pangunahing bagay na dapat maunawaan ay na may patuloy na presyon at temperatura, ang dami ng gas ay hindi rin nagbabago. Ang kaakit-akit na postulate na ito ay nabuo sa batas ni Avogadro, na nagsasaad na ang dami ng isang gas ay direktang proporsyonal sa bilang ng mga moles.

Video sa paksa

Tandaan!
Mayroong iba pang mga formula para sa paghahanap ng volume, ngunit kung kailangan mong hanapin ang volume ng isang gas, ang mga formula lamang na ibinigay sa artikulong ito ay angkop.