Химия 8 класс (Урок№5 - Закон постоянства состава веществ. Химические формулы.)

Описание

Химия 8 класс (Урок№5 - Закон постоянства состава веществ. Химические формулы.)

Сегодня мы узнаем, почему нельзя измерить массу атома при помощи обычных весов, познакомимся с понятиями «относи-тельная атомная масса», «относительная молекулярная масса», «массовая доля химического элемента в веществе», научимся записывать и читать формулы химических веществ, вычислять молекулярную массу и массовую долю элемента.

Закон постоянства состава. Относительная атомная и молекулярная массы. Массовая доля элемента
Атомы, как и молекулы обладают своей массой и размером. Массы атомов очень малы и определить ее путём точных измерений очень трудно, а в XVIII веке было невозможно. Большая заслуга в измерении атомных масс химических элементов принадлежит Джону Дальтону и Йенсу Якобу Берцелиусу, которые первыми попытались определить относительную атомную массу химических элементов.
В настоящее время для измерения массы атомов в качестве эталона принята масса одной двенадцатой части массы атома углерода. Массы атомов измеряют в атомных единицах массы. Такую массу называют относительной атомной массой, её условное обозначение взято от двух английских слов: A – atoms, r – relative (Ar). Значения относительных атомных масс можно узнать по периодической системе химических элементов: Ar (O) = 16. Эта запись означает, что относительная атомная масса кислорода равна 16. При вычислениях обычно используют округлённые значения. Относительную атомную массу хлора округлять до целого числа не принято: Ar (Cl) = 35,5.
Для того чтобы узнать массу молекулы необходимо знать ее состав. Вопрос определения качественного и количественного состава вещества являлся очень важным для дальнейшего развития химии как науки. На рубеже XVIII–XIX веков не было приборов, которые бы точно определяли атомы каких элементов входят в состав вещества, в каких соотношениях. Всё это можно было установить только косвенным путём. Французский химик Жозеф Луи Пруст сформулировал закон постоянства состава веществ: «каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав». Этот закон дал возможность описывать состав веществ при помощи уже известных символов – знаков химических элементов.
Известно, что в молекуле воды на два атома водорода приходится один атом кислорода: H2O. Химическая формула воды читается «аш-два-о». В серной кислоте на два атома водорода приходится один атом серы и четыре атома кислорода: H2SO4. Химическая формула серной кислоты читается «аш-два-эс-о-четыре». Условную запись состава вещества называют химической формулой. Знаки химических элементов указывают на качественный состав вещества, а индексы – на количественный состав вещества. Если нужно записать несколько молекул вещества, то используют коэффициенты. Тогда 3 молекулы воды можно записать так: 3H2O.
Зная состав вещества, легко определить и относительную массу молекулы. Она обозначается Mr и рассчитывается как сумма масс всех атомов в молекуле. Рассчитаем, чему равна относительная молекулярная масса водорода. Молекула водорода состоит из двух атомов, поэтому химическая формула водорода H2. Относительная молекулярная масса водорода нам известна, поэтому: Mr (H2) = 2 * Ar (H) = 2 * 1 = 2
Так же можно рассчитать и относительную молекулярную массу любой молекулы. Например, молекулы сахара: Mr (C12H22O11) = 12 * Ar (C) + 22 * Ar (H) + 11 * Ar (O) = 12 * 12 + 22 * 1 + 11 * 16 = 342
Ещё одной важной количественной характеристикой вещества является массовая доля химического элемента, т.е. отношения массы всех атомов данного химического элемента к массе вещества. Обозначается массовая доля греческой буквой омега – ω, вычисляется по формуле:
Например, в молекуле сероводорода массовая доля водорода составляет 5,9 %, а серы 94,1 %. Как определить состав сероводорода?
По условию задачи в ста атомных единицах массы (аем) 5,9 атомных единиц массы водорода и 94,1 атомная единица массы серы. Для того чтобы определить соотношения количества атомов водорода и серы в 100 единицах аем сероводорода, разделим значение аем каждого химического элемента на величину его относительной атомной массы.
Получившиеся величины необходимо привести к целочисленным значениям. Сделаем это, разделив оба числа на меньшее из них.
Эти числа принимаются в качестве индексов в простейшей формуле данного вещества.
x = 2; y = 1
Ответ: формула сероводорода H2S.
Справочный материал:
• Закон постоянства состава: «Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав» (в начале 20 века было установлено существование веществ с переменным составом)
• Химическая формула – это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.
• Индекс – в химической формуле показывает число атомов данного химического элемента в молекуле данного вещества.
• Химический знак (символ) – условное обозначение химического элемента. Первая буква (заглавная) его латинского названия.