Решение задач по химии

Химические формулы

· Формула и валентность
· Вывод эмпирических формул
· Вывод молекулярных формул
· Расчёты при помощи моля
· Молярный объем газов
· Расчёты по молекулярным уравнениям
· Расчёты по термохимическим уравнениям
· Расчёты по массовым долям
· Электролитическая диссоциация
· Смещение химического равновесия

Справочный материал

· Периодическая таблица элементов
· Таблица степеней окисления
· Таблица растворимости солей
· Таблица электроотрицательности элементов
· Распределение электронов в атоме по энергетическим уровням
· Электронные конфигурации атомов по периодам
· Таблица названий кислот и их анионов

Вывод эмпирических формул

Молекулярная химическая формула отражает качественный и количественный состав молекул вещества.

Например, C₆H₈O₆ - это молекулярная формула аскорбиновой кислоты. Стехиометрические индексы (6, 8, 6) показывают кол-ва атомов соответствующих элементов, из которых состоит молекула аскорбинки. Однако, не надо быть семи пядей во лбу, чтобы заметить, что все индексы кратны двум, и могут быть сокращены, в результате чего получится следующая формула - C₃H₄O₃, которая называется эмпирической (или простейшей) формулой вещества.

Для вывода эмпирической формулы достаточно знать массовые доли элементов вещества (его количественный состав).

Пример 1. Написать эмпирическую формулу оксида марганца Mn_xO_y, в котором марганца содержится 63,5%.

Решение задачи:

• атомные массы марганца и кислорода соответственно равны 55 и 16;
• зная атомные массы элементов, можно записать, что массы марганца и кислорода в молекуле оксида марганца соотносятся, как 55x:16y
• массовая доля марганца по условию задачи равна 63,5%, поэтому, на долю кислорода будет приходиться 36,5%.
• составляем и решаем пропорцию отношений:

  55x:16y=63,5:36,5
  x:y=63,5/55 : 36,5/18 = 1,15:2,30
  

• чтобы перейти к целым числам, разделим оба члена соотношения на наименьшее:

  x:y = 1,15/1,15 : 2,30/1,15
  x:y = 1:2
  

• эмпирическая формула оксида марганца MnO₂.

Пример 2. Составить эмпирическую формулу вещества, состоящего из 43,4% натрия, 11,3% углерода и 45,3% кислорода.

Решение задачи:

• атомные массы натрия, углерода и кислорода соответственно равны 23, 12, 16;
• зная атомные массы элементов, можно записать, что массы натрия, углерода и кислорода в молекуле вещества Na_xC_yO_z соотносятся, как 23x:12y:16z;
• составляем и решаем пропорцию отношений:

  23x:12y:16z=43,4:11,3:45,3
  x:y:z=43,4/23 : 11,3/12 : 45,3/16
  x:y:z=1,88:0,94:2,82
  x:y:z=1,88/0,94 : 0,94/0,94 : 2,82/0,94
  x:y:z=2:1:3
  

• эмпирическая формула вещества Na₂CO₃.

Как видим, составление эмпирической формулы вещества является достаточно простой задачей.

Немного более сложной задачей является составление молекулярной (или истинной) формулы вещества.

Для составления молекулярной формулы необходимо знать, кроме количественного состава вещества, еще его молекулярную массу.

Примеры составления молекулярных формул приведены на странице "Написание формулы по массовым долям".