1.Записываем формулу вещества K₂Cr₂O₇
2. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
а) CuSO₄ - сульфат меди; б) Fe₂O₃ - оксид железа; в) HNO₃ - азотная кислота.
а) Mr(CuSO₄)=64+32+16x4=160
ω%(Cu)=64÷160×100%=40%
ω%(S)=32÷160×100%=20%
ω%(O)=64÷160×100%=40%
б) Mr(Fe₂O₃)=56x2+16x3=160
ω%(Fe)=56÷160×100%=35%
ω%(O)=100%-35%=65%
в)Mr(HNO₃)=1+14+16x3=63
ω%(H)=1÷63×100%=1.58%
ω%(N)=14÷63×100% =22.2%
ω%(O)= 100%-1.58-22.2=76.22%
1. Природа реагирующих веществ. Большую роль играет характер химических связей и строение молекул реагентов. Реакции протекают в направлении разрушения менее прочных связей и образования веществ с более прочными связями. Так, для разрыва связей в молекулах H2 и N2 требуются высокие энергии; такие молекулы мало реакционно Для разрыва связей в сильнополярных молекулах (HCl, H2O) требуется меньше энергии, и скорость реакции значительно выше. Реакции между ионами в растворах электролитов протекают практически мгновенно.
Примеры
Фтор с водородом реагирует со взрывом при комнатной температуре, бром с водородом взаимодействует медленно и при нагревании.
Оксид кальция вступает в реакцию с водой энергично, с выделением тепла; оксид меди - не реагирует.
2. Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул реагирующих веществ - скорость реакции возрастает.
Закон действующих масс (К. Гульдберг, П. Вааге, 1867г. )
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
aA + bB + .® . .
V = k • [A]a • b • . .
Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от значения концентраций реагентов.
Физический смысл константы скорости заключается в том, что она равна скорости реакции при единичных концентрациях реагирующих веществ.
Для гетерогенных реакций концентрация твердой фазы в выражение скорости реакции не входит.
3. Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа) . При увеличении температуры от t1 до t2 изменение скорости реакции можно рассчитать по формуле:
(t2 - t1) / 10
Vt2 / Vt1
= g
(где Vt2 и Vt1 - скорости реакции при температурах t2 и t1 соответственно; g- температурный коэффициент данной реакции) .
Правило Вант-Гоффа применимо только в узком интервале температур. Более точным является уравнение Аррениуса:
k = A • e –Ea/RT
где
A - постоянная, зависящая от природы реагирующих веществ;
R - универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/(моль • К) = 0,082 л • атм/(моль • К)] ;
Ea - энергия активации, т. е. энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы столкновение привело к химическому превращению.
Энергетическая диаграмма химической реакции.
Экзотермическая реакция
Эндотермическая реакция
А - реагенты, В - активированный комплекс (переходное состояние) , С - продукты.
Чем больше энергия активации Ea, тем сильнее возрастает скорость реакции при увеличении температуры.
4. Поверхность соприкосновения реагирующих веществ. Для гетерогенных систем (когда вещества находятся в разных агрегатных состояниях) , чем больше поверхность соприкосновения, тем быстрее протекает реакция. Поверхность твердых веществ может быть увеличена путем их измельчения, а для растворимых веществ - путем их растворения.
5. Катализ. Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами. Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений. При гомогенном катализе реагенты и катализатор составляют одну фазу (находятся в одном агрегатном состоянии) , при гетерогенном катализе - разные фазы (находятся в различных агрегатных состояниях) . Резко замедлить протекание нежелательных химических процессов в ряде случаев можно добавляя в реакционную среду ингибиторы (явление "отрицательного катализа" скажи