Элементы и соединения. Атомные и молекулярные массы Химические элементы

Таким образом, применение закона Авогадро, а также следствий из него для определения атомных масс химических элементов и установления химических формул многих соединений не представляет больших трудностей. Для уточнения формул ряда веществ кроме знания их количественного (мае. доли, %) состава необходимо уметь находить независимым методом их молекулярные массы. [c.30]

С установлением атомно-молекулярных представлений понятие валентности приобрело определенный структурно-теоретический смысл. Под валентностью стали понимать способность одного атома данного элемента присоединять к себе то или иное число атомов другого химического элемента. За единицу валентности была принята соответствующая способность атома водорода, поскольку отношение атомной массы водорода к его эквиваленту равно единице. Таким образом валентность химического элемента определяли как способность его атома присоединять то или иное число атомов водорода. Если данный элемент не образовывал химических соединений с водородом, его валентность определялась как способность его атома замещать то или иное число атомов водорода в его соединениях. [c.14]

Формула химического соединения показывает его состав и количественное соотношение между атомами. Формулы, в которых соотношения между количествами атомов выражаются наименьшими целыми числами, называются простейшими формулами. Атомные массы элементов и молекулярные массы химического соединения выражаются в углеродных единицах (у. е.). Углеродной единицей условно названа V12 массы атома изотопа углерода С. [c.9]

Масса атома, выраженная в (а.е.м.) или (у.е), называется относительной атомной массой химического элемента (обозначается Ат). Относительные атомные массы элементов приведены в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева, из которой видно, что относительная атомная масса равна, например, водорода — 1,0 07 9 кислорода — 15,999 и т.п. Масса любого атома Ма = Лг х 1,66 х 10 27 кг. Относительная молекулярная масса вещества (химического соединения) (обозначается Мг) — это также безразмерная величина, которая выражает массу молекулы в (а.е.м.) или (у.е). (Эна представляет собой арифметическую сумму относительных атомных масс отдельных эле-лементов, образующих молекулу. Например, для молекулы серной [c.10]

Она служит основой для всевозможных стехиометрических расчетов по химическим формулам и уравнениям, вычисления молекулярных масс химических соединений. Понятие атомной массы приложимо не только к элементам (элементная масса), но и к отдельным изотопам (изотопная масса). [c.12]

Анализ зависимости (1.2) показывает, что в отличие от атомной или молекулярной масс химический эквивалент не является постоянной величиной. Если элемент образует несколько соединений, проявляя при этом разную валентность, то величины эквивалентов будут различными. Например, в окиси углерода СО углерод двухвалентен и его эквивалент равен 6 — здесь 12 масс. ч. углерода соединены с 16 масс. ч. кислорода, или, соответственно, 6 масс. ч. углерода — с 8 масс. ч. кислорода. В двуокиси же углерода СОд углерод четырехвалентен и его эквивалент равен 3 — здесь 12 масс. ч. углерода соединены с 32 масс. ч. кислорода, или 3 масс. ч. углерода — с 8 масс. ч. кислорода. Постоянные значения эквивалентов могут быть только у элементов с постоянной валентностью. [c.15]

В зависимости от задач и методов их решения различают качественный и количественный анализ. Цель качественного анализа — определение элементного или изотопного состава веществ. При анализе органических соединений определяют непосредственно отдельные химические элементы, например углерод, серу, фосфор, азот или функциональные группы. При анализе неорганических соединений определяют, какие ионы, молекулы, группы атомов, химические элементы составляют анализируемое вещество. Цель количественного анализа — установление количественного соотношения составных частей вещества. По результатам количественного анализа можно установить константы равновесия, произведения растворимости, молекулярные и атомные массы. Количественному анализу всегда предшествует качественный анализ. [c.11]

Справочник состоит из б разделов, составленных в общепринятой табличной форме. В первом разделе Неорганические вещества. Физические свойства и реакционная способность приведены формулы и названия, относительные молекулярные массы, некоторые физические свойства (температура фазовых переходов, окраска, агрегатное состояние), а также сведения о реакционной способности (химических свойствах) веществ по отношению к распространенным растворителям и реактивам (воде, этанолу, хлороводородной, серной и-азотной кислотам, гидроксиду натрия и гидрату аммиака). В последующих разделах охарактеризованы атомные, молекулярные и термодинамические свойства атомов, молекул, радикалов и ионов неорганических веществ, существующих в индивидуальном состоянии и в водном растворе. Представлены относительные атомные массы элементов, свойства природных и радиоактивных изотопов, электронные формулы атомов, энергии ионизации и сродство к электрону для атомов и молекул, энергии и длины химических связей, строение (геометрическая форма) молекул веществ, в том числе и комплексных соединений Приведены термодинамические константы веществ во всех агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое состояние, состояние водного раствора), окислительно-восстановительные потенциалы, константы кислотности и основности, константы устойчивости комплексов в водном растворе и растворимость веществ в воде. В последнем разделе Номенклатура неорганических веществ сформулированы правила составления химических формул и на их основе химических названий веществ. [c.5]

Выводы Канниццаро были последним звеном в цепи логических рассуждений, которая вела свое начало от Пруста и его закона постоянства состава. Спор был окончен, настало время расчетов. Ученые могли находить точную атомную массу любого элемента, входящего в соединения, плотность паров которых удавалось измерить. Зная атомные массы элементов, можно было вычислять процентный состав новых соединений, что давало возможность однозначно устанавливать их химические формулы. На этой основе было введено понятие моля, которое мы уже сформулировали в гл. 1. Моль определялся как количество вещества в граммах, численно равное его молекулярной массе в шкале Канниццаро (которой мы пользуемся и сегодня разумеется, к нашему времени точность ее стала значительно выше). Отсюда ясно, что моль любого вещества должен содержать одинаковое число молекул. Хотя значение этого числа сначала было неизвестным, ему присвоили название числа Авогадро N в знак запоздалой признательности ученому, внесшему столь большой вклад в развитие химии. [c.289]

Здесь делается достаточно грубое допущение, что оптическое поведение компонент смеси (раствора) не зависит друг от друга. Кроме того, рефракцию сложных химических соединении можно вычислить, зная рефракцию составляющих элементов. Атомной рефракцией называют произведение атомной массы элемента А на его удельную рефракцию г. Молекулярная рефракция соединения — это произведение его молекулярной массы М на удельную рефракцию г. Если известно число атомов, входящих в молекулу, то молекулярную рефракцию можно представить как сумму атомных рефракций с соответствующими вкладами [c.58]

Химическая формула выражает качественный и количественный состав вещества и показывает соотношение между атомами этого вещества. Для определения формулы необходимо проанализировать соединение, установить, какие элементы и в каком количестве входят в его состав. Зная атомные массы этих элементов, можно найти соотношение атомов в молекуле и определить формулу. Такую формулу называют простейшей, или эмпирической, а соответствующую ей молекулярную массу — формульной. Она не отражает истинного состава молекулы. [c.51]

При решении задач на определение химического состава соединений необходимо учитывать, что в молекуле каждого соединения соотношение масс элементов вполне определенное. Исходя нз формулы соединения всегда легко вычислить процентное содержание каждого элемента, входящего в состав соединения. Если, например, относительная молекулярная масса сульфата натрия M Na so = = 142, а относительная атомная масса натрия = 23, то процентное содержание (С ) натрия в сульфате легко определить из уравнения [c.17]

В прошлом атомные массы простых газов (Оз, N2, С12 и др.) определяли как половину молекулярных масс, найденных по их плотности относительно водорода. Для сложных соединений большое распространение в свое время получил метод Канниццаро. По результатам химического анализа для большого числа газообразных или летучих соединений элемента, атомную массу которого определяли, вычисляли его массовую долю. А молекулярную массу рассчитывали через плотность по водороду. Наименьшее из полученных значений массовой доли и есть искомая атомная масса, так как в состав соединений может входить только целое число атомов. При этом в числе исследованных по методу Канниццаро веществ обязательно должно быть соединение, в котором содержится один атом элемента, атомную массу которого определяют. [c.15]

В программе оперируют числовые элементы 12 массивов (М1-М12). Mi и М2 - массивы значений валентных углов и длин связей, М3 - массивов углов вращения, М4 - массив, включающий требуемые математические и физические константы, эмпирические параметры потенциалов атом-атомных взаимодействий, заряды на атомах и соответствующие признаки в случае циклической молекулы. Массивы М1-М4 сохраняются без изменений при исследовании соединений одного класса. М5 - массив нулевых приближений, задающий значения варьируемым параметрам массивов М1-МЗ. Мб - массив фазовых углов, заполняется автоматически и состоит из величин, отвечающих качественно отличным частям молекулы Можно отметить два основных типа фазовых углов, связывающих векторы при двух парах атомов - sp -sp и sp -sp гибридизациях. Массивы М7-М12 -основные для цифровой шифровки молекулы. М7 - двумерный массив номеров, предшествующих троек векторов, посредством которых вычисляются последующие векторы молекулярной системы. М8 - основной массив для вычисления направляющих косинусов векторов рассматриваемой системы. М9 - двумерный массив пар чисел для каждого вектора. Он используется при вычислении координат атомов и автоматической отсортировки фиктивных векторов, вводимых для удобства вычисления фазовых углов. Первое число каждой пары соответствует номеру атома, от которого берет начало вычисляемый вектор, второе - номер валентной связи в массиве М2, вдоль которой направлен искомый вектор (для фиктивных векторов это число равно 0). М10 - массив пар номеров атомов, взаимодействие между которыми не учитывается. К таким парам, например, относятся атомы, расстояния между которыми в любых конформациях остаются неизменными, что позволяет существенно ускорить процесс поиска локальных минимумов. При замене одного из логических условий в блоке VI массив М10 принимает участие уже в противоположном процессе. В этом случае каждая пара чисел представляет собой номера атомов, взаимодействие между которыми, и только между ними, дает вклад в общую энергию. Такой прием иногда бывает полезен при вычислении энергии взаимодействия между отдельными небольшими частями большой молекулы. МП - массив пар номеров атомов, участвующих в водородном связывании, а М12 - массив признаков атомов по их принадлежности к тому или иному химическому элементу. Необходимость массива М12 связана с выбором соответствующей потенциальной функции для учета энергии взаимодействия между конкретной парой атомов. [c.238]

Методами количественного химического анализа устанавливают, в каких количественных соотношениях находятся составные части в исследуемом веществе. Количественными методами можно определить соединение химического элемента или другой составной части в содержании, сплаве, смеси, растворе. Кроме того, количественные методы позволяют определять атомные, эквивалентные и молекулярные массы, константы равновесия, произведения растворимости, кислотность или щелочность среды. [c.203]

Подобно тому как каждому химическому элементу присуще определенное значение относительной атомной массы Аг, так и каждое химическое соединение имеет свое значение относительной молекулярной массы обозначение [c.35]

Но поскольку эксперименты были довольно неточными, то впоследствии Дальтон сам провел многочисленные анализы состава веществ. Однако не только неточность экспериментальных данных приводила Дальтона к получению весьма далеких от современных значений величин относительных атомных и молекулярных масс веществ. Дело в том, что, основываясь на принципе наибольшей простоты , Дальтон часто записывал неправильные формулы соединений для аммиака — NH (вместо NHa) о формулах воды и метана уже говорилось выше. Поэтому им были установлены и неправильные относительные атомные и молекулярные массы веществ. Однако это нисколько не умаляет заслуги Дальтона он ввел в науку относительные атомные и молекулярные массы — важные характеристики химических элементов и их соединений. [c.71]

Вычисления в весовом анализе необходимо вести на основании стехиометрических уравнений, подставляя соответствующие атомные массы реагирующих веществ. Если реагируют не элементы, а соединения, что встречается значительно чаще, то подставляют соответствующие молекулярные массы. Необходимо иметь в виду, что величины атомных масс целого ряда химических элементов значительно уточнены и поэтому в некоторых случаях наблюдается некоторая разница при пользовании старыми и новыми величинами атомной массы. Например, атомная масса бария в таблице 1929 г. указана 137,4, а в таблице 1963 г. атомная масса бария равна 137,34. Эта разница делается особенно заметной, если приходится атомную массу умножать на какое-либо многозначное число. Для расчетов в весовом анализе студенты должны пользоваться расчетными и справочными таблицами для химиков, составленными Ю. Ю. Лурье, и четырехзначными таблицами логарифмов. Все числовые величины, употребляемые при расчетах, как полученные измерениями (взвешиванием, измерением объема), так и вычисленные, должны содержать столько значащих цифр, чтобы предпоследний знак был точным. Например, в числе, выражающем вес золы фильтра, 0,00004 г только одна значащая цифра, которая находится за пределами точности взвешивания на аналитических весах, и в обычном весовом анализе ею можно пренебречь. Если [c.347]

Два химических соединения XZ и YZ имеют одинаковые молекулярные массы. Элементы X и V образуют с водородом соединения, газообразные при обычных условиях. Промышленный способ получения одного из этих газов был разработан Габером. Другой газ, встречающийся в природе, в промышленности получают нз водяного газа, а в лабораторных условиях он может быть получен различными способами. Элементы X и V соединяются с металлами, а также друг с другом, образуя соединение ХУ. Сумма атомных масс описанных элементов выражается уравнением 2Х+ +2=88, а отношения атомных масс равны X У=7 6 и V 7=3 4. [c.83]

На стехиометрических законах основаны всевозможные количественные расчеты масс и объемов веществ, принимающих участие в химических реакциях. В связи с этим стехиометрические законы совершенно справедливо относятся к основным законам химии и являются отражением реального существования атомов и молекул, обладающих определенной массой мельчайших частиц химических элементов и их соединений. В силу этого стехиометрические законы стали прочным фундаментом, на котором было построено современное атомно-молекулярное учение. [c.13]

Джон Дальтон — выдающийся английский химик и физик. Ему принадлежат основополагающие работы по химической атомистике. Приняв атомную массу водорода за единицу, впервые составил таблицу относительных атомных масс" Определил относительные молекулярные массы воды, оксидов углерода и азота, аммиака и серной кислоты. Ввел в химии символы химических элементов и формулы соединений, которые впоследствии были заменены современными. По формулам рассчитывал состав веществ. Открыл законы кратных отношений, парциальных давлений газов и зависимости растворения газов от их парциального давления. [c.5]

Метод Канниццаро. На законе Авогадро основан и другой, более общий метод определения атомных масс элементов, предложенный Канниццаро в 1858 г. По этому методу вначале опытным путем определяют плотность в газообразном или парообразном состоянии возможно большего числа соединений данного элемента. Затем по найденной плотности вычисляют молекулярную массу взятых соединений. Химическим анализом определяют процентное содержание данного элемента в этих соединениях и вычисляют весовое количество данного элемента, приходящееся на одну грамм-молекулу каждого из взятых соединений. Наименьшее из полученных чисел принимают за искомую атомную массу. В табл. 4 приведены данные, иллюстрирующие определение атомной массы углерода по методу Канниццаро. [c.32]

Анализ зависимости (1.4) показывает, что в отлнчне от атомной или молекулярной массы химический эквивалент не является постоянной величиной. Если элемент образует несколько соединений, проявляя при этом разную валентность, то эквиваленты будут различными. Например, в оксиде углерода (П) СО стехиометрическая валентность углерода равна 2, а его эквивалент равен 12/2=6 в оксиде углерода 0V) СОа углерод четырехвалентен и его эквивалент равен 12/4=3. Постоянные значения эквивалентов могут быть только у элементов с постоянной валентностью. [c.18]

Одним из важнейших свойств вещества является его молекулярная масса. Так как абсолютные массы молекул очень малы, то в расчетах используют относительные. Под молекулярной массой вещества обычно понимают 01н0шение массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода. Соответственно и массы атомов химических элементов также сравнивают с 1/12 массы атома углеродд. Тогда атомная масса углерода равна 12, других элементов (округленно) водорода — 1, кислорода—16, азота—14. Массу молекулы химического соединения определяют сложением атомных масс элементов, входящих в состав молекулы. Например, молекулярная масса углекислого газа СОг равна 12 + 2-16 = 44 (1 атом углерода с массой 12 и 2 атома кислорода с массой 16). Молекулярная масса метана СН равна 12 + 4-1 = 16. Молекулярная масса некоторых наиболее часто применяемых горючих газов и их продуктов горения приведена в табл. 1.1. [c.7]

Программа БРУТ-ФОРМ применима для расчета брутто-формул всех соединений, состоящих из пяти химических элементов — С, Н, N, О и S. Чем больше элементов входит в состав соединения, тем больше появляется возможных комбинаций и тем больше время, необходимое для выполнения программы. (Рекомендуется в качестве упражнения приспособить эту программу для какой-нибудь конкретной задачи.) В начале программы (строки 100-500) задаются точные значения атомной массы пяти элементов (наиболее распространенных изотопов). Затем оператором INPUT задается область значений массы. Наименьшее значение молекулярной массы присваивается переменной А, наибольшее — переменной В. [c.73]

Опираясь на ато.мно-молекулярную теорию и зная атомные массы химических элементов, можно предвидеть закон постоянства состава. В каждой молекуле данного соединения мел<ду химическими элементами существуют такие же количественные отношения, как и во всем веществе. Например, в чистом оксиде кальция количественные отнощения между Са и О отвечают атомным массам этих элементов, т. е. 40,8 15,9994. Округляя указанные значения имеем отношение Са к О равное 5 2. С современной точки зрения, утверждение о том, что массовый состав соединений один и тот же, справедливо в том случае, если не нарушается распространенность природных изотопов. Напрямер, обычная вода и тяжелая вода имеют различный процентный состав водорода и кислорода. Кроме того, аналитические методы позволили в настоящее время установить разницу в количественном составе одного и того же сложного вещества, полученного различны.ми путями. [c.27]

Молекулы высокомолекулярных i единений (ВМС) состоят из атомов, соединенных между собой химическими связями, относительная молекулярная масса которых оиредсляетси суммой относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекул, и изменяется от несколь.чпх тысяч до нескольких миллионов, а число атомов, содержащихся в молекуле, выражается цифрой порядка 1000—100 000. Например, длина молекулы этилена составляет 0,133 нм, а высокомолекулярного соединения полиэтилена — 1000—10 ООО нм. [c.270]

Как только химикам стало ясно, что именно масса-а не объем, плотность или какое-нибудь другое поддающееся измерению свойство - является фундаментальным свойством, сохраняющимся в процессе химических реакций, они стали пытаться установить правильную шкалу атомных масс (атомных весов) для всех элементов. О том, как это делалось, рассказано в гл. 6 результатом этой многолетней работы явилась таблица естественных атомных масс, помещенная на внутренней стороне обложки этой книги. Как мы уже знаем из гл. 1, молекулярные массы молекулярных соединений и формульные массы немолекулярных соединений (например, солей) определяюгся путем суммирования атомных масс всех входящих в их состав атомов. [c.64]

Стехиометрические законы и атомно-молекулярные представления. Рассмотренные стехиометрические законы положены в основу всевозможных количественных расчетов масс и объемов венюств, принимающих участие в химических реакциях. В связи с этим стехиометрические законы совершенно справедливо относятся к основным законам химии. Стехиометрические законы являются отражением реального существования атомов и молекул, которые, будучи мельчайшими частицами химических элементов п пх соединений, обладают вполне определенной массой. В силу этого стехиометрические законы стали прочным фундаментом, на котором построено современное атомно-молекулярное учение. [c.17]

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — химические соединения, молекулярная масса которых может быть равна от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Атомы В. с. соединены друг с другом валентными связями. Атомы нли атомные группировки в молекулах В. с. располагаются в виде длинной цепи (линейные В. с., напр,, целлюлоза), либо в виде разветвленной цени (разветвленные В, с,, напр., амнлопектин), либо в виде трехмерной сетки, состоящей из отрезков цепного строения (сшитые В. с., напр., феполформальдегидные смолы). В. с., состоящие из большого числа повторяющихся групп одинакового строения, называют полимерами. В. с., молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся групп, называют сополимерами. В зависимости от химического состава, В. с. делятся на гете-роцепиые (в основной цепи содержатся атомы различных элементов) и гомоцеп-ные (в цепи — одинаковые атомы). В. с. применяются во всех отраслях народного хозяйства. На основе В. с. изготовляют резины, волокна, пластмассы, пленки, покрытия, различные изделия, посуду, мебель, клен, лаки и др. Все ткани живых организмов состоят из В. с. [c.61]

ГРАММ-ЭКВИВАЛЕНТ (Г-ЭКВ) -количество граммов химического элемента или соединения, равное эквивалентной массе, т. е. тому количеству, которое соответствует в соединениях или в реакциях 1 г-атому водорода или 0,5 г-атома кислорода. Практически Г.-э. элемента равен его атомной массе, деленной иа валентность в данном соединении. Для кислот и оснований Г.-э. равен молекулярной массе, деленной на осгюв-ность (см. Химический эквивалент). [c.80]

Для соединений переменного состава, не имеющих молекулярной структуры, вместо молекулярной массы целесообразно ввести понятие формульной массы. Формульная масса равна сумме атомных масс входящих в данное соединение элементов, умноженных на фактические стехиометрические индексы в химической формуле соединения. К примеру, формульная масса оксида титана (+2) состава Т10о,82 равна 47,9 + 16,00-0,82 = 61,02. Для молекулярных структур формульная масса вещества совпадает с его молекулярной массой. [c.18]

Поскольку основой молекул являются атомы, то между относительной молекулярной массой соединения и относительными атомными массами элементов есть прямая связь. Значение М, для соединения находят суммированием относительных атомных масс элементов, входящих в состав этого соединения, с учйтом его химической формулы (т. е. числа атомов каждого элемента). В этом находит свое выражение закон сохранения массы (см. 2.1). [c.36]

Среди химических элементов уран и фтор сыграли кардинальную роль в овладении человечеством атомной энергией. Именно из них был синтезирован гексафторид урана — единственное летучее соединение урана, которое было использовано для разделения его изотопов молекулярно-кинетическими методами. Природный уран состоит из смеси главным образом двух изотопов — 235-го (0,72%) и 238 (99,2745%). Фтор — элемент моноизотопный, поэтому, разделяя по массе молекулы гексафторида урана, мы тем самым осуществляем селекцию практически двухкомпонентной смеси. [c.173]