Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»



Сторінка6/7
Дата конвертації17.04.2017
Розмір1.16 Mb.
ТипНавчальний посібник
1   2   3   4   5   6   7

Відносні атомні й молекулярні маси. Моль. Мольна маса речовини

Оскільки відносні атомні маси тепер визначаються мас-спектрометрично, а хіміки найчастіше працюють з леткими сполуками карбону, то за стандарт бирають масу 1/12 частини атома 126С (вуглецева шкала). Тоді:



У вуглецевій шкалі відносна атомна маса 126С дорівнює 12,0000, а відносна атомна маса 11H — 1,0078.Відносна атомна маса Аг — це безрозмірна величина. Втім, маси атомів виражають в атомних одиницях маси (а. о. м.). За атомну одиницю маси беруть 1/12 маси атома карбону 126С (рис. 1.19), яка дорівнює 1,6605402 • 10-24 г. Власне цю масу й приймають за 1 а. о. м.

Отже, маса атома 6 С дорівнює 12,0000 а. о. м., а маса атома 11H — 1,0078 а. о. м. Щоб виразити масу будь-якого атома в а. о. м., треба його відносну атомну масу, яка не має розмірності, помножити на 1 а. о. м., тобто:

Оскільки атом Карбону майже у 12 разів важчий, ніж атом Гідрогену, то 12 г вуглецю міститиме таку ж кількість атомів, яку міститиме 1,0078 г (≈1 г) атомарного Гідрогену. Це твердження справедливе і для вираженої у грамах відносної атомної маси будь-якого елемента. Наприклад, 4 г Гелію і 200 г ртуті містять однакову кількість атомів. Цю кількість атомів визначають за відношенням вираженої у грамах відносної атомної маси будь-якого елемента до маси (у г) окремого атома цього ж елемента і називають сталою Авогадро (NA):





Моль це така кількість елементарних об'єктів речовини (атомів, молекул, йонів, формульних одиниць тощо), яка чисельно дорівнює кількості атомів, що міститься в 12 г нукліду Карбону, а саме 6,022 • 1023 атомів.

Отже, 6,022 • 1023 елементарних об'єктів будь-якої речовини називають молем цієї речовини. Так 6,022 • 1023 атомів Алюмінію становлять 1 моль алюмінію; 6,022 • 1023 молекул водню — це 1 моль водню, а 6,022 • 1023 електронів — це 1 моль електронів. Символ моля — ν (моль). Як Аr, відносна молекулярна маса Мr сполуки визначається так:



Відносна молекулярна маса сполуки, виражена в грамах, відповідає одному молю цієї сполуки. Так, 44 г карбон(IV) оксиду (СО2) — 1 моль СО2, який містить 6,022 • 1023 молекул. Для йонних сполук, які не мають молекулярної будови, треба звертатися до формульної одиниці сполуки. Формульна одиниця натрію хлориду — Nа+С1-, отже, відносна молекулярна маса однієї формульної одиниці, виражена в грамах, дорівнює 58,5 г, і це відповідає 1 моль натрію хлориду.



Масу одного моля будь-якої речовини називають мольною масою речовини.

Мольна маса речовини (М) має розмірність г/моль. Мольна маса натрію дорівнює 23 г/моль, а натрію гідроксиду (NаОН) — 40 г/моль. Якщо маємо т г речовини з мольною масою М г/моль, то кількість молів речовини обчислюють за формулою:



Кількість молів речовини ще називають кількістю речовини.



Кількість речовини ν — це фізична величина, яка визначається числом елементарних об'єктів речовини.
ЛІТЕРАТУРА:

  1. Оганесян Е.Т. «Неорганічна хімія», 1984.

  2. Глінка M.Л. «Загальна хімія», 1982.

  3. Сухомлінов А.К. «Практикум із неорганічної хімії», 1983.

  4. Льовітін Є.Я., Брізіцька А.М., Клюєва Р.Г. “Загальна та неорганічна хімія”- Х.: Прапор, Видавництво НФАУ, 2000.

  5. Ріпан Р., Четяну І. «Неорганічна хімія» - М.: Мир, 1971.

  6. Ахметов Н.С. «Неорганічна хімія», 1975.

  7. Хомченко Г.П. «Хімія для тих, що вступають до Вузів», 1991.

  8. Глінка М.Л. «Завдання і вправи з загальної хімії», 1987.

  9. Васильєва Я.Б. «Лабораторні роботи із загальної і неорганічної хімії», 1986.

  10. Хомченко Г.П. «Завдання з хімії», 1991.

  11. «Загальна і неорганічна хімія з елементами проблемного вивчення», 1990.

  12. «Хімія» - посібник для самоконтролю і самопідготовки, 1985.

  13. Лідін Р.А., Молочко В.А., Андрєєва Л.Л. «Хімічні властивості неорганічних речовин». М.: Хімія. – 1996.

  14. Голуб А.М. Загальна та неорганічна хімія. Ч.1, 1968; Ч.2, 1971.

  15. Голуб А.М. , Скопенко В.В. Основи координаційної хімії, 1977.

  16. Григор′єва В.В., Самійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія, 1979.

  17. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія, 1988; 1998.

  18. Василега-Дерибас М.Д., Фурсенко А.О. Методична розробка. Номенклатура і термінологія в загальній та неорганічній хімії (Історія, теперішній стан, наукові основи і правила), 1991.

  19. Манилов К.Р., Тютюнник В.М. Биография атома, 1984.

  20. Лазаров Д. Электрон и химические процессы, 1987.

  21. Михалічко Б.М. Курс загальної хімії, 2009.



Еквіваленти та маси еквівалентів речовин

Тривалий час у хімії існувала плутанина між такими поняттями, як «вага», «маса» та «кількість речовин», з одного боку, та «еквівалент» і «грам-еквівалент» речовини – з іншого. Зокрема, під вагою та кількістю речовини розуміли масу останньої. Однак ці величини принципово відмінні одна від одної, хоч і взаємопов’язані. Під еквівалентом досить довго розуміли не частку формульної одиниці речовини, а відповідну їй масу еквівалента, виражену в кисневих, а пізніше у вуглецевих одиницях. Аналогічно грам-еквівалент тлумачили, як моль мас еквівалентів, виражений у грамах [1,2,3].

Тепер згідно з вимогами Міжнародної системи одиниць СІ треба чітко розрізняти поняття «маса речовини» та «кількість речовини», які далеко не тотожні. Це – дві незалежні фізичні величин, які хоч і взаємопов’язані між собою, є основними в системі СІ [4].

Необхідність у запровадженні та розмежуванні цих двох величин виникла тому, що маса є величиною змінною і залежить від швидкості руху речовини, як це випливає з формули Мінковського-Марич-Ейнштейна:



де - маса рухомої речовини; - маса її відносного спокою; - швидкість руху речовини; с – швидкість світла у вакуумі. Крім цього, маса речовини залежить також від зміни внутрішньої, особливо під час ядерних перетворень і значно менше – в процесі хімічних реакцій.

Кількість речовини характеризує її корпускулярну природу і пов’язана з числом частинок, а отже, зовсім не залежить від енергетичних перетворень та швидкості руху речовини.

Будь яка речовина складається зі структурних (формульних) одиниць, або частинок. Формульні одиниці (структурні частинки) в хімії це:



  • елементарні частинки – електрони, позитрони, мезони, протони, нейтрони, нейтрино тощо;

  • атоми (H, He, Na, Fe, P, C, U, Pu та ін.)

  • йони (Li+, Fe2+, Al3+, NO2-, [Co(H2О)6]2+, H+, , [SiF6]2-, H3CCOO-, C2O42-);

  • радикали (H3C., H2N., NO., O2N.,.ClO2 та ін.);

  • йони-радикали (.О-, .SO4- тощо);

  • молекули (H2, O3, P4, S8, C60, CO, H2O, HF, SO2Cl2, C6H6, C2H5OH тощо);

  • власне формульні одиниці атомних або йонних кристалів та полімерів (Li+OH-, Na+Cl-, K+[MnO4]-, [S(C6H5)3]+[HgCl3]-, (-CF2-CF2-), (-CO-(CH2)4-CO-NH-(CH2)6-NH-) тощо.

Спочатку зупинимося на понятті «кількість речовини».

Кількість речовини В (символ nB або ж n(B), одиниця – моль)



  • фізична величина, пропорційна числу формульних одиниць цієї речовини (NФО(в)):

,

де NA – стала Авогадро (6,02204∙1023); символом Nфо(в) позначають число частинок речовини В.



1 (один) моль – це така кількість речовини, яка містить стільки ж формульних одиниць (ФО), скільки атомів міститься в 0,012 кг (12г) ізотопу вуглецю . Число атомів у 12 г вуглецю дорівнює сталій Авогадро, NA = 6,02204 ∙1023/моль.

Цікаво, що тепер слово «моль» після числового значання не відмінюється. Наприклад: 5 моль, 0,15 моль, а не 5 молів, 0,15 моля, як було раніше. Називати фізичну величину nB є позначенням величини, а не числа. Міжнародна система одиниць СІ забороняє замість «кількість речовини 7 моль» писати і вимовляти «речовина кількістю 7 моль» чи «кількість 7 моль речовини».

Поняття «моль» поширюється на будь-які формульні (структурні) одиниці. Зокрема, мова може йти про:


  • кількість електронів (=0,1 моль);

  • кількість атомів (= 1,5 моль);

  • кількість катіонів (= 2 моль);

  • кількість аніонів (= 0,5 моль);

  • кількість радикалів (= 0,7 моль);

  • кількість молекул (= 2,75 моль);

  • кількість власне формульних одиниць (= 1,3 моль) тощо.

Із запровадженням у хімію нової фізичної величини «кількість речовини» суттєво змінився і зміст самого поняття «еквівалент».

У багатьох хімічних процесах – реакціях «невалентних» перетворень – кислотно-основних, йонообмінних, комплексоутворення тощо та реакціях окиснення-відновлення – бере участь не ціла формульна одиниця, а певна її частка, яку називають еквівалентом.

Еквівалент – це умовна частка речовини, яка в ZB разів менша за відповідну їй формульну одиницю:

, або просто .

Отже, число буде еквівалентом речовини В, або фактором еквівалентності .

Наприклад, для кислотно-основних реакцій:


  1. KOH + H3PO4 = KH2PO4 + H2O; → ;

  2. 2KOH + H3PO4 = K2HPO4 + 2H2O; → ;

  3. 3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O; → та реакцій комплексоутворення:

  4. Al3+ + 6F- = [AlF6]3-; → ;

  5. Be2+ + 4OH- = [Be(OH)4]2-; → .

Число ZB називають також еквівалентним числом, або числом еквівалентності, яке в переважній більшості випадків ZB ≥1. Воно показує, скільки еквівалентів речовини В містить одна її формульна одиниця.

Так, для розглянутих реакцій маємо:



  1. , а = 1;

  2. , а = 2;

  3. , а = 3;

  4. , а = 6;

  5. , а =4;

Отже, для реакцій «невалентних» перетворень (кислотно-основних, йонообмінних, комплексоутворення тощо) еквівалент речовини В – це така частка її формульної одиниці (ФО), яка сполучається, або заміщує 1 формульну одиницю катіона водню чи будь-якого лужного металу (H+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Fr+) або 1 формульну одиницю аніона ОН- чи F-.

Для реакцій окиснення-відновлення визначення еквівалентів та еквівалентних чисел відновників і окисників пов’язане з втратою або приєднанням електронів речовиною В.

Таким чином, еквівалент відновника В – це така частка його формульної одиниці, яка в процесі реакції віддає 1 електрон.

Відповідно еквівалент окисника В - це така частка його формульної одиниці, яка в процесі реакції приєднує 1 електрон.

Зокрема, у таких окисно-відновних реакціях:

4Li + O2 = 2Li2O; → , або просто ;= 2;



, або просто ;= 4;

2Na + O2 = Na2O2; , або просто 1 О;= 1;



, або просто ;= 2;

K + O2 = KO2; , або просто 2 О;=;



, або просто ;= 1;

Rb + O3 = RbO3; , або просто 3 О;=;



, або просто ;= 1;

Для реакцій відновлення MnO4- -йона у сильнокислому, нейтральному, та сильнолужному середовищах:

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O; →, або ;= 5;

MnO4- + 4HOH + 3e- = Mn(OH)4↓ + 4OH-; →, або ;= 3;

MnO4- + e- = MnO42-; →,

або ;= 1;

Як видно з розглянутих напівреакцій MnO4- -йона у різних середовищах, його еквівалентні числа можуть дорівнювати 5, 3 або 1. Таким чином, у цих напівреакціях беруть участь 5, 3 або 1 еквівалент MnO4- , а кожний еквівалент дорівнює відповідно , , або 1ФО MnO4- -йона.

У реакції згорання берилій гідрогеніду разом з простою речовиною Флуору:



4e

4 еквіваленти ВeH2 реагують з 4 еквівалентами F2, а отже, еквіваленти ВeH2 і окремо Н- -йона становлять відповідно:



;= 4 та ;= 2

Аналогічно розраховуються еквіваленти та еквівалентні числа в реакціях згорання амоніаку разом з киснем без каталізатора та з участю останнього:



12е-



;= 3;

20е-



;= 5;

Іншою важливою речовиною є кількість речовини еквівалентів В (символ ηек(В), одиниця – моль) – фізична величина, що пропорційна числу еквівалентів речовини В, Nek(B):



Наприклад, = 6 моль; = 4 моль ( цифри 2 і 6 – визначення еквівалентних чисел).

Оскільки у 1ФО речовини В може міститися ZB еквівалентів, то

. Звідси

Але ж оскільки (число формульних одиниць речовини В), то, зрештою, маємо:



Для реакцій невалентних перетворень кількість речовини еквівалентів 1 моль – це така кількість часток її формульної одиниці, яка приєднує або заміщує NA(6,02204 ∙ 1023) формульних одиниць катіона гідрогену чи будь-якого лужного металу (Н+, Li+, Na+ тощо) або ж аніона ОН- чи F-.

Тепер щодо окисно-відновних реакцій. Кількість речовини еквівалентів відновника В 1 моль – це така кількість часток його формульної одиниці, яка в процесі реакції окиснення-відновлення віддає NA(6,02204 ∙ 1023) електронів.

Кількість речовини еквівалентів окисника В 1 моль – це така кількість часток його формульної одиниці, яка в процесі реакції окиснення-відновлення приєднує NA(6,02204 ∙ 1023) електронів.

Тепер дамо позначення таких величин, як маса еквівалента речовини В та молярна маса еквівалентів речовини В, які раніше називалися відповідно еквівалент та грам-еквівалент.

Для реакцій невалентних перетворень (кислотно-основних, йоннообмінних, комплексоутворення тощо) масою еквівалента речовини В (символ тек(В)) називають таку його масу ( в а.о.м.), яка в процесі реакції приєднує або заміщує 1 формульну одиницю катіона Гідрогену чи будь-якого лужного металу (Н+, Li+, Na+ тощо) або ж аніона ОН- чи F-.

Зокрема, у реакціях:

Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl або CO32- + H+ = HCO3-

;= 1, =106 а.о.м.;

;= 1, =60 а.о.м.;





;= 2, ==53 а.о.м.;

;= 2, = = 30 а.о.м.;

У окисно-відновних реакціях масою еквівлента речовини відновника В називають таку його масу (в а.о.м.), яка в процесі реакції окиснення-відновлення віддає 1 електрон.



Масою еквівлента речовини окисника В називають таку його масу (в а.о.м.), яка в процесі реакції окиснення-відновлення приєднує 1 електрон.

Так, для реакції згорання суміші простої речовини водню та дифлуороксигену:



-

;= 2, ==1а.о.м.;

;= 4 = = 13,5 а.о.м.;

Для реакцій «невалентних перетворень молярною масою еквівалентів речовини В (символ Mек(В); одиниця – кг/моль або г/моль) називають таку його масу (в кг або г), яка в процесі реакції приєднує або заміщує NA(6,02204 ∙ 1023) формульних одиниць катіона Гідрогену чи будь-якого лужного металу (Н+, Li+, Na+ тощо) або ж аніона ОН- чи F-.

Так, для реакції взаємодії алюміній хлориду з калійним лугом:

AlCl3 + KOH = Al(OH)Cl2 + KCl



;= 1, = 113,5 а.о.м.;

а =113,5 г/моль, або 0,1135 кг/моль;

AlCl3 + 2KOH = Al(OH)2Cl + 2KCl

;= 2, == 56,75 а.о.м.;

а == 56,75 г/моль, або 0,5675 кг/моль;

AlCl3 + 3KOH = Al(OH)3↓ + 3KCl

;= 3, == 37,78 а.о.м.;

а = = 37,78 г/моль, або 0,3778 кг/моль;

Для окисно-відновних реакцій молярною масою еквівалентів речовини відновника В називають таку його масу (у кг або г), яка в процесі реакції окиснення-відновлення віддає NA(6,02204 ∙ 1023) електронів.

Молярною масою еквівалентів речовини окисника В називають таку його масу (у кг або г), яка в процесі реакції окиснення-відновлення приєднує NA(6,02204 ∙ 1023) електронів.



Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник до змістового модулю №2 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник до змістового модулю №3 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconКонтрольні роботи для студентів заочної форми навчання спеціальності «технологія парфумерно-косметичних засобів»

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник Для викладачів та студентів фармацевтичного факультету Запоріжжя 2014

Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчально-методичний посібник за кредитно-модульною системою для студентів вищих навчальних медичних закладів за спеціальністю «технологія парфюмерно-косметичних засобів»
Сторія україни: навчально-методичний посібник для студентів, працюючих за кредитно-модульною системою. (укладачі: кандидат історичних...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчально-методичний посібник для студентів І курсу факультету філології та журналістики стаціонарної форми навчання. Доп., розш. Полтава: пдпу, 2009. 61 с
Тарасова н.І.,Чередник л. А. Організація самостійної та індивідуальної роботи з античної літератури: Навчально-методичний посібник...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник для студентів 5-го, 6-го курсу медичних внз, лікарів-інтернів педіатрів, інфекціоністів та сімейних лікарів Запоріжжя, 2016р
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconМетодичні вказівки для студентів ІІ курсу фармацевтичного факультету для підготовки до семінарських занять з предмету
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconМетодичні вказівки для студентів ІІ курсу фармацевтичного факультету для підготовки до семінарських занять з предмету
...
Навчальний посібник до змістового модулю №1 для студентів І курсу фармацевтичного факультету спеціальність «Фармація» та «Технологія парфумерно-косметичних засобів» iconНавчальний посібник для студентів гуманітарного факультету, спеціальності 029 «Інформаційна, бібліотечна та архівна справа»
Концепція професійного спрямування (Вступ до фаху) : навчальний посібник для студентів гуманітарного факультету, спеціальності 029...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка