Если мы знаем химическую формулу вещества, то достаточно рассчитать относительные массы каждого элемента в нем.
По-видимому, можно выделить два основных типа расчетных задач на основе формул химических веществ. Во-первых, зная атомные массы каждого элемента, можно вычислить их суммарную массу, приходящуюся на моль вещества, и определить процентное содержание каждого элемента. Во-вторых, можно решить обратную задачу: найти химическую формулу по заданному процентному содержанию элементов в веществе (на основании данных химического анализа)
Рассмотрим несколько примеров.
Пример 1. Рассчитайте массовые доли в процентах каждого элемента в фосфорной кислоте.
Решение. Зная относительные атомные массы каждого элемента, вычислим их сумму для Н3РО4:
Мr(Н3Р04) = 3Ar(Н) + Ar(Р) + 4Ar(0) = 3.1 + 31 + 16.4 = 98. Тогда, например, содержание водорода равно
На нейтрализацию 0,944 г фосфористой кислоты H3PO3 израсходовано 1, 298 г гидроксида калия. Вычислите молярную массу эквивалента, фактор эквивалентности и основность кислоты. На основании проделанных вычислений составьте уравнение реакции.
n(H3PO3) = m/M =0,944 / 82 = 0,0115 моль
n(KOH) = m/M =1, 298 / 56 = 0,0232 моль
n(H3PO3) : n(KOH) = 0,0115 : 0,0232 = 1:2
Отсюда:
Фактор эквивалентности ƒэ (H3PO3) = ½, , так как одна формульная единица фосфористой кислоты обменивает с КОН два иона Н+.
Молярная масса эквивалента Мэ = М ∙ ƒэ = 82 / 2 = 41 г/моль
Основность = 2, т.к. только 2 ат. Н диссоциируют с образованием 2Н+, участв. в реакции нейтрализации.
Уравнение реакции: H3PO3 + 2КОН → К2HPO3 + 2Н2О
пошло сначала из химии.
химики подметили, что количество веществ, участвующих в реакции соотвтествует неким целым пропорциям. например, если вы соединяете водород и кислород, в реакции будет по весу 1 часть водорода и 8 частей кислорода. Пришло понимание, что эти пропорции появляются потому, что атомы соединяются в одинаковые молекулы, и у каждого типа атомов есть своя масса, химикам удалось и померить отношение масс разных типов атомов друг к другу, и они на удивление оказались примерно целыми числами (если считать к самому легкому водороду) . Например, атом кислорода тяжелее атома водорода в 8 раз.
сами атомы-то обнаружили спустя века, а взвесить один атом и сейчас практически невозможно. Но химикам и не нужен один атом! Им нужно уметь смешивать равные количества атомов, или брать количества атомов в нужной пропорции. например, для создания воды надо взять атомов водорода вдвое больше, чем атомов кислорода, то есть по весу 1 к 8.
тогда и придумали ввести такую единицу, как моль: это такое количество вещества, в котором будет одинаковое количество атомов. Химики не знали, сколько конкретно атомов это будет - но знали, что если взять 2 грамма водорода и 16 грамм кислорода, то число молекул в них будет одинаковым.
так и стали мерить молями: 2 грамма H2, или 14 грамм углерода, или 16 грамм O2, или 56 грамм железа - в каждой такой порции равное количество молекул/атомов, надо выполнить реакцию - смешай нужное количество молей.
и уж потом, в 19-м веке смогли посчитать, сколько же молекул в 1 моле, оказалось, что это число важно в термодинамики итд.
удачи