ся по формулам:

w( A)

x • 4(A) ;

Mг( AxBy);

w( B)

У • Ar( B)

Mr( AxBy)

При этом сумма значений массовых долей элементов, входящих в состав вещества, всегда равна 1, или 100 %.

Пример 1. Вычислить значения массовых долей элементов в азотистой кислоте.

Решение:

1) Рассчитаем значение Mr кислоты:

w(O) = 100 % - 2,1 % - 29,8 % = 68,1 %.

Mr(HNO2) = Ar(H) + Ar(N) + 2Ar(O) = 1 + 14 + 32 = 47. 2) Рассчитаем значения массовых долей элементов:

Пример 2. Определить простейшую формулу одного из оксидов азота, в котором массовая доля кислорода равна 63,15 %. Решение:

1) Пусть масса оксида NxOy равна 100 г. Рассчитаем массы атомов

азота и кислорода в оксиде:

а) m(O) = m(NxOy) • w(0) = 100 г • 0,6315 = 63,15 г;

б) m(N) = m(NxOy) - m(O) = 100 г - 63,15 г = 36,85 г.

2) Найдем химические количества атомов азота и кислорода:

ч ЛТЧ m(N) 36,85 г

а) n(N) = v J = = 2,632 моль;

M (N) 14 г/моль

m(O) 63,15г „ пл„

б) n(O) = v } = = 3,947 моль.

M(O) 16 г/моль

3) Найдем молярное соотношение азота и кислорода в оксиде:

n(N) : n(O) = 2,632 моль : 3,947 моль = 2 моль : 3 моль.

Следовательно, искомая формула оксида - N203.

Пример 3. Неизвестное вещество массой 6 г сожгли в избытке кислорода и получили углекислый газ массой 8,8 г и воду массой 3,6 г. Определить молекулярную формулу сгоревшего вещества, если относительная плотность его паров по воздуху равна 3,103.

Решение:

Поскольку в результате сгорания вещества образовались углекислый газ и вода, делаем вывод, что в его состав входят углерод, водород и, возможно, кислород.

1) Рассчитаем массу углерода в образовавшемся С02:

М(С02) = 12 г/моль + 2-16 г/моль = 44 г/моль;

44 г (С02) содержат 12 г (С)

8,8 г (СО2) -"- x г (С); x = 2,4 г (С).

2) Рассчитаем массу водорода в образовавшейся воде:

М(Н20) = 1-2 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль;

18 г (Н20) содержат 2 г (Н)

3,6 г (Н20) -"- у г (С); у = 0,4 г (Н).

3) Найдем сумму масс углерода и водорода, входивших в состав

исходного вещества:

m(C) + m(H) = 2,8 г

4) Поскольку сумма масс С и Н (2,8 г) меньше массы сгоревшего

вещества (6 г), делаем вывод, что в его состав входил также и кисло-

род, масса которого равна m(0) = 6 - 2,8 = 3,2 г.

5) Определим простейшее молярное соотношение С, Н и О в исходном веществе, т. е. его простейшую формулу:

Й(С): n(H) : n(O) = ^^Л =

M(C) M(H) M(O)

2,4 г 0,4 г 3,2 г .

12 г/моль 1 г/моль 16 г/моль Таким образом, простейшая (эмпирическая) формула вещества -

СН2О.

Следует отметить, что простейшая формула вещества отображает лишь простейшее (наименьшее) числовое соотношение атомов элементов в нем. Молекулярная же формула вещества отражает реальное число атомов каждого элемента в молекуле и получается умножением индексов в простейшей формуле на определенное число раз.

6) Рассчитаем значение молярной массы исходного вещества по

его относительной плотности:

M(CxHyOz) = 29 • Двозд.) = 29 • 3,103 = 90 г/моль

7) Рассчитаем значение молярной массы исходного вещества по

его простейшей формуле:

М2(СН2<Э) = 12 + 2 + 16 = 30 г/моль.

8) Поскольку значение М1 больше значения М2 в 3 раза, то для

нахождения молекулярной формулы вещества все индексы в его про-

стейшей формуле нужно увеличить в 3 раза. Таким образом, искомая

формула - С3Н6О3.

Закон эквивалентов

Вещества вступают в реакции и образуются в результате реакций в эквивалентных количествах.

Вначале рассмотрим определения понятий: химический эквивалент, число эквивалентности, фактор эквивалентности, молярная масса эквивалента, молярный объем эквивалента и количество вещества эквивалента.

Химический эквивалент - реальная или условная частица вещества, которая в кислотно-основной реакции эквивалентна (т. е. химически равноценна) одному иону Н+, а в окислительно-восстановительной реакции - одному электрону.

Реальная частица - молекула, атом или ион, условная частица -определенная часть (половина, треть и т. д.) молекулы, атома или иона.

В общем случае эквивалент любого вещества X обозначается сле-

дующим образом:

1

(X)

, где z*

- число эквивалентности.

Число эквивалентности z - число ионов Н в кислотно-основной реакции или число электронов в окислительно-восстановительной реакции, которое эквивалентно (химически равноценно) одной частице вещества X.

Фактор эквивалентности

1

*

число, которое показывает,

z

какая доля (часть) реальной частицыы X эквивалентна одному иону Н+ в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции.

Молярная масса эквивалента вещества X - M

1

(X)

- масса

одного моль эквивалента этого вещества. Единица измерения -г/моль или кг/моль. Молярная масса эквивалента вещества X связана с молярной массой вещества X соотношением:

Щ

Л (X)

M (X)

z

С другой стороны, молярная масса эквивален