Алгоритм №1 Вычисление количества вещества по известному числу частиц этого вещества.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулу для нахождения количества частиц и из нее вывести формулу количества вещества N = n · NA Þ n = N /NA
NA = 6,02 • 1023 моль-1
2. Подставить в формулу для нахождения количества вещества численные значения величин N и NA
Алгоритм №2
Вычисление массы вещества по известному количеству вещества.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулу для нахождения молярной массы вещества и из нее вывести формулу массы вещества M = m / n Þ m = M · n
2. Вычислить молярную массу вещества
3. Вычислить массу вещества по формуле
Алгоритм №3
Вычисление количества вещества по известной массе вещества.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулу для нахождения молярной массы вещества и из нее вывести формулу для вычисления количества вещества M = m / n Þ n = m / M
2. Вычислить молярную массу вещества
3. Вычислить количество вещества по формуле
Алгоритм №4
Вычисление числа частиц по известной массе вещества.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулы для нахождения числа частиц и молярной массы. Выведите формулу для нахождения числа частиц вещества. M = m / n Þ n = m / M
N = n · NA Þ N = m / M · NA
2. Вычислить молярную массу вещества.
3. Вычислить число частиц по формуле.
Алгоритм №5
Вычисление массы вещества по известному числу частиц.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулы для нахождения числа частиц и молярной массы. Выведите формулу для нахождения массы вещества. N = n · NA Þ n = N / NA
M = m / n Þ m = M · n m = M · N / NA
m = M · N / NA
2. Вычислить молярную массу вещества.
3. Вычислить массу вещества по формуле.
Алгоритм №6
Вычисление количества вещества по известному объему.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулы для нахождения объема. Выведите формулу для нахождения количества вещества. V= n • Vm Þ n = V / Vm
Vm = 22.4 л/моль
2. Вычислить количество вещества.
Алгоритм №7
Вычисление массы вещества по известному объему.
Последовательность действий Выполнение действий
1. Записать формулы для нахождения объема и массы вещества. Выведите формулу для нахождения массы вещества. V= n • Vm m = M · n Þ
m = M · V / Vm
Vm = 22.4 л/моль
2. Вычислить массу вещества по формуле.
Для примера, подсчитаем количество ковалентных связей, которые могут образовать натрий (Na), алюминий (Al), фосфор (P), и хлор (Cl). Натрий (Na) и алюминий (Al) имеют, соответственно 1 и 3 электрона на внешней оболочке, и, по первому правилу (для механизма образования ковалентной связи используется один электрон на внешней оболочке), они могут образовать:натрий (Na) - 1 и алюминий (Al) - 3 ковалентных связи. После образования связей количество электронов на внешних оболочках натрия (Na) и алюминия (Al) равно, соответственно, 2 и 6; т.е., менее максимального количества (8) для этих атомов. Фосфор (P) и хлор (Cl) имеют, соответственно, 5 и 7 электронов на внешней оболочке и, согласно второй из вышеназванных закономерностей, они могли бы образовать 5 и 7 ковалентных связей. В соответствии с четвертой закономерностью образование ковалентной связи, число электронов на внешней оболочке этих атомов увеличивается на 1. Согласно шестой закономерности, когда образуется ковалентная связь, число электронов на внешней оболочке связываемых атомов не может быть более 8. То есть, фосфор (P) может образовать только 3 связи (8-5 = 3), в то время как хлор (Cl) может образовать только одну (8-7 = 1).
Описанный механизм образования ковалентных связей позволяет нам предсказать молекулярное строение вещества на основании элементарного анализа.Пример: на основании анализа мы обнаружили, что некое вещество состоит из атомов натрия (Na) и хлора (Cl). Зная закономерности механизма образования ковалентных связей, мы можем сказать, что натрий (Na) может образовать только 1 ковалентную связь. Таким образом, мы можем предположить, что каждый атом натрия (Na) связан с атомом хлора (Cl) посредством ковалентной связи в этом веществе, и что это вещество состоит из молекул атома NaCl. Формула строения для этой молекулы: Na - Cl. Здесь тире (-) означает ковалентную связь. Электронную формулу этой молекулы можно показать следующим образом:
. .
Na : Cl :
. .
В соответствии с электронной формулой, на внешней оболочке атома натрия (Na) в NaCl имеется 2 электрона, а на внешней оболочке атома хлора (Cl) находится 8 электронов. В данной формуле электроны (точки) между атомами натрия (Na) и хлора (Cl) являются связующими электронами. Поскольку ПЭИ у хлора (Cl) равен 13 эВ, а у натрия (Na)он равен 5,14 эВ, связующая пара электронов находится гораздо ближе к атому Cl, чем к атому Na. Если энергии ионизации атомов, образующих молекулу сильно различаются, то образовавшаяся связь будет полярной ковалентной связью.
Рассмотрим другой случай. На основании анализа мы обнаружили, что некое вещество состоит из атомов алюминия (Al) и атомов хлора (Cl). У алюминия (Al) имеется 3 электрона на внешней оболочке; таким образом, он может образовать 3 ковалентные химические связи, в то время хлор (Cl), как и в предыдущем случае, может образовать только 1 связь. Это вещество представлено как AlCl3, а его электронную формулу можно проиллюстрировать следующим образом:
Рисунок 3.1. Электронная формула AlCl3чья формула строения:
Cl - Al - Cl
|
Cl
Эта электронная формула показывает, что у AlCl3 на внешней оболочке атомов хлора (Cl) имеется 8 электронов, в то время, как на внешней оболочке атома алюминия (Al) их 6. По механизму образования ковалентной связи, оба связующих электрона (по одному от каждого атома) поступают на внешние оболочки связываемых атомов.