Стехиометрические законы химии. Пшестанчик В.Р - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
В настоящее время, когда нам известны символы элементов, их атом -
ные массы и формулы соединений , можно рассчитывать эквивалентные мас-
сы элементов, исходя из формульного состава соединений , а не из процент-
ных соотношений (правда, химикам потребовалось более полувека, чтобы
разобраться в путанице между эквивалентными, атомными и молекулярны-
ми массами, которая существовала в первой половине XIX в.).
Если известна формула соединения , например , CH
4
, и атомные массы
элементов [A
r
(H)=1, A
r
(C)=12], то рассуждения строятся следующим обра-
зом :
на 4 мас. ч. Н ---------------------------12 мас. ч. С
на 1 мас. ч. Н ---------------------------Х
Х= m
Э
(С)=3 мас. ч .
Для СО
2
[A
r
(O)=16], зная эквивалентную массу углерода, получим :
на 12 г С --------------------------------2⋅16 г О
на 3 г С --------------------------------- m
Э
(О )
m
Э
(О )=8 г,
т.е. те же значения , которые получены раньше.
Из приведенных примеров можно сделать вывод, что эквивалентная
масса элемента является постоянной величиной. Но этот вывод преждевре-
менен. Дело в том , что часто элементы образуют между собой несколько со-
единений . Например , кроме диоксида углерода СО
2
существует и монооксид
углерода СО . Рассчитаем эквивалентную массу углерода в этом соединении,
исходя из того, что, в соответствии с определением , m
Э
(О )=8г:
на 16 г О ----------------------------12 г С
на 8 г О ------------------------------m
Э
С
m
Э
(С)=6 г
Для меди известны два оксида: Cu
2
O и CuO. Если атомная масса меди
A
r
(Cu)=64, а для кислорода A
r
(O)=16, то эквивалентные массы меди в этих
оксидах можно найти из пропорций :
Cu
2
O CuO
на 16 г О ------------2
⋅
64 г Cu на 16 г О ------------64 г Cu
на 8 г О -------------
1
Э
m
(Cu) на 8 г О -------------
2
Э
m
(Cu)
1
Э
m
(Cu)=64 г
2
Э
m
(Cu)=32 г
Сопоставление эквивалентных и атомных масс элементов в подобных
случаях показывает, что эквивалентная масса либо равна атомной , либо в
целое число раз меньше ее.
Частное от деления атомной массы элемента на его эквивалентную мас-
су, т.е. число, показывающее, сколько эквивалентных масс содержит 1
атом, как химически неделимая порция :
Э
r
m
A
B =
, (3)
получило название – валентность элемента. Именно так и было введено
это важнейшее в химии понятие. Если атомная и эквивалентная массы эле-
                                           24

       В настоящ ее вр ем я, к огда нам из вестны сим волы элем ентов, их атом -
ныем ассы иф ор м улы соединений, м ож нор ассчитыватьэк вивалентныем ас-
сы элем ентов, исходя из ф ор м ульного составасоединений, анеиз п р оцент-
ных соотнош ений (п р авда, хим ик ам п отр ебовалось более п олувек а, чтобы
р азобр аться в п утанице м еж ду эк вивалентным и, атом ным иим олек уляр ны-
м им ассам и, к отор ая сущ ествовалав п ер вой п оловинеXIX в.).
       Е сли известна ф ор м ула соединения, нап р им ер , CH4 , и атом ные м ассы
элем ентов [Ar(H)=1, Ar(C)=12], то р ассуж дения стр оятся следую щ им обр а-
з ом :
               на4 м ас. ч. Н ---------------------------12 м ас. ч. С
               на1 м ас. ч. Н ---------------------------Х
                                   Х= mЭ (С)=3 м ас.ч.
       Д ля СО 2 [Ar(O)=16], зная эк вивалентную м ассу углер ода, п олучим :

               на12 г С --------------------------------2⋅16 г О
               на3 г С --------------------------------- mЭ (О )
                                         mЭ (О )=8 г,
т.е. теж ез начения, к отор ыеп олучены р аньш е.
      И з п р иведенных п р им ер ов м ож но сделать вывод, что эк вивалентная
м асса элем ента является по с т о я нно й ве лич ино й . Н о этотвывод п р еж девр е-
м енен. Д ело в том , что частоэлем енты обр азую тм еж ду собой неск ольк осо-
единений. Н ап р им ер , к р ом едиок сидауглер одаСО 2 сущ ествуетим оноок сид
углер одаСО . Рассчитаем эк вивалентную м ассу углер одав этом соединении,
исходя из того, что, в соответствиисоп р еделением , mЭ (О )=8г:
               на16 г О ----------------------------12 г С
               на8 г О ------------------------------mЭ С
                                         mЭ (С)=6 г
      Д ля м едииз вестны два ок сида: Cu2O и CuO. Е слиатом ная м ассам еди
Ar(Cu)=64, а для к ислор одаAr(O)=16, то эк вивалентные м ассы м едив этих
ок сидах м ож нонайтииз п р оп ор ций:
                             Cu2 O                                         CuO
               на16 г О ------------2⋅64 г Cu                на16 г О ------------64 г Cu
                                       1
               на8 г О ------------- mЭ (Cu)                 на8 г О ------------- mЭ2 (Cu)
                      m1Э (Cu)=64 г                       mЭ2 (Cu)=32 г
      Соп оставление эк вивалентных и атом ных м асс элем ентов в п одобных
случаях п ок азывает, что эк вивалентная м асса либо р авна атом ной, либо в
це ло е числор аз м еньш еее.
      Частноеотделения атом ной м ассы элем ентанаегоэк вивалентную м ас-
су, т.е. число, п ок азываю щ ее, с ко лько эквивале нт ных м ас с с о д е рж ит 1
ат о м , к ак хим ическ инеделим ая п ор ция:
                                              A
                                          B= r ,                                (3)
                                              mЭ
п олучило название – вален тн остьэлемен та. И м енно так и было введено
это важ нейш ее в хим иип онятие. Е слиатом ная иэк вивалентная м ассы эле-

Страницы