Практическое занятие №1: "Вычисление относительной молекулярной массы вещества. Вычисление массовой доли элементов в веществе. Нахождение формулы вещества по значениям массовых долей элементов"
учебно-методический материал по теме

Задание №1

Вычислите относительную молекулярную массу сульфата алюминия, химическая формула которого Al2(SO4)3.

Алгоритм решения

Дано:

Al2(SO4) 3 

1.Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав сульфата алюминия:

Ar(Al)=27
Ar(S)=32
Ar(O)=16

2.Записываем формулу расчета Мr (Al2(SO4) 3) в общем виде:

Мr (Al2(SO4) 3) =  n1 *Аr (AI)   +  n2* Ar(S)  + n3* Ar(O)

n1- число атомов (моль атомов алюминия)

n2- число атомов (моль атомов серы)

n3- число атомов кислорода (моль атомов кислорода)

2.Подставляем значения относительных атомных масс элементов с учетом моль атомов в формулу расчета и вычисляем.

 Мr (Al2(SO4) 3 )= 27 * 2 + (32 + 16*4) * 3 = 342

Мr (Al2(SO4) 3)-?

Ответ:  Мr (Al2(SO4) 3) =342

Не забывайте, что Мr величина безразмерная

Задание №2

Вычислите массовые отношения элементов в серной кислоте

Алгоритм решения

Дано:

H2SO4

1.Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав серной кислоты:

Ar(Н)=1, Ar(S)=32, Ar(O)=16

2.Вычисляем массовые отношения элементов в молекуле серной кислоте:

В молекуле серной кислоте:

1*2 часть приходиться на атомы H (так как два атома)

32 части  -  на атомы S (так как один атом)

16 *4 =64 части – на атомы О (так как четыре атома)

2.Определим, как они относятся к друг другу в массовом соотношении:

                        H :  S : O =  2: 32 : 64 = 1 : 16 : 32                          

                                           1+16+32=49

Это означает,что 49 мас.частей серной кислоты приходится:

1 мас.ч. Н, 16 мас. ч. S, 32 мас. ч. О

Определить:

Аr(Н):Аr(S):Аr(O)

Ответ: 1:16:32

Задание № 3

Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H3PO4, с точностью до сотых.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ

Дано:

Фосфорная кислота

H3PO4

Решение:

1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав ортофосфорной кислоты

Ar(H)=1, Ar(P)=31, Ar(O)=16

2.Записываем формулу расчета в общем виде Mr(H3PO4):

Mr(H3PO4) = n1*Ar(H) +n2*Ar(P) + n3*Ar(O)

3.Подставляем значения относительных атомных масс элементов с учетом моль атомов в формулу расчета и вычисляем:

Mr(H3PO4) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98

3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:

w(элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr(вещества)

для водорода:

w(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H3PO4) = 3·1·100% / 98 = 3,06%

для фосфора:

w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H3PO4) = 1·31·100% / 98 = 31,63%

для кислорода:

w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H3PO4) = 4·16·100% / 98 = 65,31%

Проверка:   Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100%

Подставляем значения:  3,06% + 31,63% + 65,31% = 100%

Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.

Найти:

w%(H)

w%(P)

w%(O)

Ответ:

w(H) = 3,06%

w(P) = 31,63%

w(O) = 65,31%

Задача 4.

Установите формулу вещества, которое состоит из углерода (w=25%) и алюминия (w=75%).

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ

Дано:

w(С)=25% (0.25 )

w(Аl)=75% (0.75)

1.Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов Al, С:

M(Al)=27 , М(С)=12 ,

 значит.  молярные массы веществ равны соответственно:

M(Al)=27 г/моль, М(С)=12 г/моль

2.Из условия задачи нам известно, что w(С)=25% (0.25 ) и

w(Аl)=75% (0.75), значит в 100 г вещества содержится:

m(AI)=27 г и  m(C)=25г 

3.Определим, сколько количества вещества содержится в 27 г. алюминия:n(Al) :

- для этого воспользуемся формулой нахождения количества вещества:                            

n(Al)= m(AI)/ M(Al)

-подставляем значения в формулу и рассчитываем:

n(Al)= 75 г / 27 г/моль =2,78 моль

4.Определим, сколько количества вещества содержится в 25 г. углерода:

- для этого воспользуемся формулой нахождения количества вещества:                            

n(C)=m(C)/M(C)

-подставляем значения в формулу и рассчитываем:

n (C) = 25г / 12 г/моль  = 2,08 моль n (C)

n(AI): n(C)= 2.78 : 2,08

Получившийся результат выражается десятичными числами, поэтому необходимо привести результат к целым.

а)принимаем меньшее число условно за 1 и производим операцию деления  деления большего числа на меньшее и получаем:

                                2,78 : 2,08=1,34:1

б)в результате деления снова получили десятичное число, следовательно нужно искать получившийся результат последовательным делением меньшего числа на натуральные числа:: 2,3,4,5 и т.д до тех пор пока полученная при делении величина не будет укладываться в большем числе целое количество раз.

2,08  : 2. = 1,04    2,78: 1,04 = 2,67 : 1

 2,08 :3 = 0,69       2,78 :0,69  = 4 : 3

Следовательно, индексы x и y в формуле вещества AlxCy

равны 4 и 3, соответственно.

Найти:             AlхCу

Ответ: Al4C3 (карбид алюминия).