Normal koşullar altında, aynı molar hacmi işgal ederler. Güve. avogadro yasası. molar gaz hacmi

Uluslararası Birimler Sistemindeki (SI) temel birimlerden biri bir maddenin miktar birimi mol'dür.

köstebek – bu, belirli bir maddenin 0,012 kg (12 g) karbon izotopunda bulunan karbon atomları kadar, belirli bir maddenin yapısal birimlerini (moleküller, atomlar, iyonlar vb.) içeren bir madde miktarıdır. 12 İLE .

Karbon için mutlak atomik kütlenin değerinin olduğu göz önüne alındığında, M(C) \u003d 1,99 10  26 kg, karbon atomu sayısını hesaplayabilirsiniz N A 0.012 kg karbon içerir.

Herhangi bir maddenin bir molü, bu maddenin aynı sayıda parçacığını (yapısal birimler) içerir. Bir mol miktarındaki bir maddede bulunan yapı birimlerinin sayısı 6.02 10 23 ve aradı Avogadro sayısı (N A ).

Örneğin, bir mol bakır 6.02 10 23 bakır atomu (Cu) içerir ve bir mol hidrojen (H 2) 6.02 10 23 hidrojen molekülü içerir.

molar kütle(M) 1 mol miktarında alınan bir maddenin kütlesidir.

Molar kütle M harfi ile gösterilir ve [g/mol] birimine sahiptir. Fizikte [kg/kmol] boyutu kullanılır.

Genel durumda, bir maddenin molar kütlesinin sayısal değeri, nispi moleküler (nispi atomik) kütlesinin değeri ile sayısal olarak çakışır.

Örneğin, suyun bağıl moleküler ağırlığı:

Bay (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.

Suyun molar kütlesi aynı değere sahiptir, ancak g/mol cinsinden ifade edilir:

M (H 2 O) = 18 gr/mol.

Böylece, 6.02 10 23 su molekülü (sırasıyla 2 6.02 10 23 hidrojen atomu ve 6.02 10 23 oksijen atomu) içeren bir mol su 18 gram kütleye sahiptir. 1 mol su 2 mol hidrojen atomu ve 1 mol oksijen atomu içerir.

1.3.4. Bir maddenin kütlesi ile miktarı arasındaki ilişki

Bir maddenin kütlesini ve kimyasal formülünü ve dolayısıyla molar kütlesinin değerini bilen kişi, bir maddenin miktarını belirleyebilir ve tersine, bir maddenin miktarını bilerek kütlesini belirleyebilir. Bu tür hesaplamalar için aşağıdaki formülleri kullanmalısınız:

burada ν madde miktarıdır, [mol]; M maddenin kütlesi, [g] veya [kg]; M, maddenin molar kütlesidir, [g/mol] veya [kg/kmol].

Örneğin, 5 mol miktarındaki sodyum sülfatın (Na2S04) kütlesini bulmak için şunu buluruz:

1) bağıl atomik kütlelerin yuvarlatılmış değerlerinin toplamı olan Na2S04'ün bağıl moleküler ağırlığının değeri:

Bay (Na2S04) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) sayısal olarak ona eşit olan maddenin molar kütlesinin değeri:

M (Na2S04) = 142 gr/mol,

3) ve son olarak 5 mol sodyum sülfat kütlesi:

m = ν M = 5 mol 142 gr/mol = 710 gr

Cevap: 710.

1.3.5. Bir maddenin hacmi ile miktarı arasındaki ilişki

Normal koşullar altında (n.o.), yani baskı altında R , 101325 Pa'ya (760 mm Hg) ve sıcaklığa eşittir T, 273,15 K'ye (0 С) eşittir, çeşitli gazların ve buharların bir molü aynı hacmi kaplar, eşittir 22,4 l.

1 mol gaz veya buharın n.o.'da kapladığı hacme ne ad verilir? molar hacimGaz ve mol başına bir litre boyutuna sahiptir.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Gaz halindeki maddenin miktarını bilmek (ν ) Ve molar hacim değeri (V mol) hacmini (V) normal koşullar altında hesaplayabilirsiniz:

V = ν V mol,

burada ν madde miktarıdır [mol]; V, gaz halindeki maddenin hacmidir [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Tersine, hacmi bilmek ( v) normal koşullar altında gaz halindeki bir maddenin miktarını hesaplayabilirsiniz (ν) :

asit isimleri son ekler ve sonların eklenmesiyle merkezi asit atomunun Rusça adından oluşur. Asidin merkez atomunun oksidasyon durumu Periyodik sistemin grup numarasına karşılık geliyorsa, o zaman elementin adından en basit sıfat kullanılarak isim oluşturulur: H2S04 - sülfürik asit, HMnO4 - manganez asit. Asit oluşturan elementlerin iki oksidasyon durumu varsa, ara oksidasyon durumu -ist- soneki ile gösterilir: H2S03 - sülfürik asit, HNO2 - nitröz asit. Birçok oksidasyon durumuna sahip halojen asitlerin adları için çeşitli son ekler kullanılır: tipik örnekler - HCIO 4 - klor N inci asit, HClO 3 - klor Novat inci asit, HClO 2 - klor ist asit, HClO - klor yenilikçi asit (anoksik asit HCl'ye hidroklorik asit - genellikle hidroklorik asit denir). Asitler, oksidi hidratlayan su moleküllerinin sayısı bakımından farklılık gösterebilir. En fazla sayıda hidrojen atomu içeren asitlere orto asitler denir: H4SiO4 - ortosilisik asit, H3P04 - fosforik asit. 1 veya 2 hidrojen atomu içeren asitlere meta asitler denir: H 2 SiO 3 - metasilisik asit, HPO 3 - metafosforik asit. İki merkezi atom içeren asitlere denir. di asitler: H2S207 - disülfürik asit, H4P207 - difosforik asit.

Karmaşık bileşiklerin adları, aşağıdakilerle aynı şekilde oluşturulur: tuz isimleri, ancak karmaşık katyon veya anyona sistematik bir ad verilir, yani sağdan sola okunur: K3 - potasyum hekzafloroferrat (III), S04 - tetraammin bakır (II) sülfat.

oksitlerin isimleri"oksit" kelimesi ve merkezi oksit atomunun Rusça adının tam hali kullanılarak oluşturulur ve gerekirse elementin oksidasyon derecesini gösterir: Al203 - alüminyum oksit, Fe203 - demir oksit (III).

Baz isimler"hidroksit" kelimesi ve merkezi hidroksit atomunun Rusça adının tam hali kullanılarak oluşturulur ve gerekirse elementin oksidasyon derecesini gösterir: Al (OH) 3 - alüminyum hidroksit, Fe (OH) 3 - demir (III) hidroksit.

Hidrojen içeren bileşiklerin isimleri Bu bileşiklerin asit-baz özelliklerine bağlı olarak oluşurlar. Hidrojenli gaz halinde asit oluşturan bileşikler için isimler kullanılır: H2S - sülfan (hidrojen sülfür), H2Se - selen (hidrojen selenit), HI - hidrojen iyodin; sudaki çözeltileri sırasıyla hidrosülfit, hidroselenik ve hidroiyodik asitler olarak adlandırılır. Hidrojen içeren bazı bileşikler için özel isimler kullanılır: NH3 - amonyak, N2H4 - hidrazin, PH3 - fosfin. Oksidasyon durumu -1 olan hidrojen içeren bileşiklere hidritler denir: NaH sodyum hidrittir, CaH2 ise kalsiyum hidrittir.

tuzların isimleri asit kalıntısının merkez atomunun Latince adından öneklerin ve soneklerin eklenmesiyle oluşturulur. İkili (iki elementli) tuzların adları - son eki kullanılarak oluşturulur. İD: NaCl - sodyum klorür, Na2S - sodyum sülfür. Oksijen içeren bir asit kalıntısının merkez atomunun iki pozitif oksidasyon durumu varsa, en yüksek oksidasyon durumu - eki ile gösterilir. de: Na2S04 - sülfür de sodyum, KNO 3 - nitrit de potasyum ve en düşük oksidasyon durumu - son ek - BT: Na2S03 - sülfür BT sodyum, KNO 2 - nitrit BT potasyum. Halojenlerin oksijen içeren tuzlarının adı için ön ekler ve son ekler kullanılır: KClO 4 - Lane klor de potasyum, Mg (ClO 3) 2 - klor de magnezyum, KClO 2 - klor BT potasyum, KClO - hipo klor BT potasyum.

doygunluk kovalentSbağlantıona- s- ve p-elementlerinin bileşiklerinde eşleştirilmemiş elektronların olmaması, yani atomların tüm eşleşmemiş elektronlarının bağlayıcı elektron çiftleri oluşturmasıyla kendini gösterir (istisnalar NO, NO 2, ClO 2 ve ClO 3'tür).

Yalnız elektron çiftleri (LEP'ler), çiftler halinde atomik orbitalleri işgal eden elektronlardır. NEP'nin varlığı, anyonların veya moleküllerin elektron çifti vericileri olarak verici-alıcı bağları oluşturma yeteneğini belirler.

Eşlenmemiş elektronlar - yörüngede birer birer bulunan bir atomun elektronları. s- ve p-elementleri için, eşleşmemiş elektronların sayısı, belirli bir atomun değişim mekanizması tarafından diğer atomlarla kaç tane bağ elektron çifti oluşturabileceğini belirler. Değerlik bağı yöntemi, değerlik elektronik seviyesinde boş orbitaller varsa, ortaklanmamış elektronların sayısının ortaklanmamış elektron çiftleri tarafından artırılabileceğini varsayar. Çoğu s- ve p-element bileşiklerinde, eşleşmemiş elektronlar yoktur, çünkü atomların tüm eşleşmemiş elektronları bağ oluşturur. Bununla birlikte, eşleştirilmemiş elektronlara sahip moleküller mevcuttur, örneğin, NO, NO2 , oldukça reaktiftirler ve eşleşmemiş elektronlar nedeniyle N204 tipi dimerler oluşturma eğilimindedirler.

Normal konsantrasyon - mol sayısı eşdeğerler 1 litre çözelti içinde.

Normal koşullar - sıcaklık 273K (0 o C), basınç 101,3 kPa (1 atm).

Kimyasal bağ oluşumunun değişim ve verici-alıcı mekanizmaları. Atomlar arasında kovalent bağların oluşumu iki şekilde gerçekleşebilir. Bir bağ elektron çiftinin oluşumu, her iki bağlı atomun eşleşmemiş elektronları nedeniyle meydana gelirse, o zaman bu bir bağ elektron çifti oluşturma yöntemine değişim mekanizması denir - atomlar elektronları değiştirir, ayrıca bağ elektronları her iki bağlı atoma aittir. Bağlayıcı elektron çifti, bir atomun yalnız elektron çifti ve başka bir atomun boş yörüngesi nedeniyle oluşuyorsa, bu durumda bağlayıcı elektron çiftinin bu şekilde oluşumu bir verici-alıcı mekanizmadır (bkz. değerlik bağı yöntemi).

Tersinir iyonik reaksiyonlar - bunlar, başlangıç maddelerini oluşturabilen ürünlerin oluştuğu reaksiyonlardır (yazılı denklemi aklımızda tutarsak, o zaman geri dönüşümlü reaksiyonlar hakkında, zayıf elektrolitlerin veya az çözünür bileşiklerin oluşumu ile her iki yönde ilerleyebileceklerini söyleyebiliriz). Tersinir iyonik reaksiyonlar genellikle eksik dönüşüm ile karakterize edilir; çünkü tersine çevrilebilir bir iyonik reaksiyon sırasında, ilk reaksiyon ürünlerine doğru bir kaymaya neden olan moleküller veya iyonlar oluşur, yani reaksiyonu adeta "yavaşlatır". Tersinir iyonik reaksiyonlar ⇄ işareti kullanılarak tanımlanır ve tersinmez reaksiyonlar → işareti kullanılarak tanımlanır. Tersinir bir iyonik reaksiyon örneği, H 2S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H + reaksiyonudur ve tersinmez bir reaksiyon örneği S 2- + Fe 2+ → FeS'dir.

oksitleyiciler – redoks reaksiyonları sırasında bazı elementlerin oksidasyon durumlarının azaldığı maddeler.

Redoks ikiliği - maddelerin hareket etme yeteneği redoks reaksiyonları ortağa bağlı olarak bir oksitleyici madde veya indirgeyici madde olarak (örneğin, H 2 O 2 , NaNO 2).

redoks reaksiyonları(GEN) - Bunlar, reaktanların elementlerinin oksidasyon durumlarının değiştiği kimyasal reaksiyonlardır.

Redoks potansiyeli - karşılık gelen yarı reaksiyonu oluşturan hem oksitleyici ajanın hem de indirgeyici ajanın redoks yeteneğini (kuvvetini) karakterize eden bir değer. Böylece, Cl2/Cl - çiftinin 1,36 V'a eşit redoks potansiyeli, moleküler kloru bir oksitleyici madde olarak ve klorür iyonunu bir indirgeyici madde olarak karakterize eder.

oksitler - oksijenin -2 oksidasyon durumuna sahip olduğu oksijenli elementlerin bileşikleri.

Oryantasyon etkileşimleri– polar moleküllerin moleküller arası etkileşimleri.

ozmoz -çözücü moleküllerinin yarı geçirgen (yalnızca çözücü geçirgen) bir zar üzerinde daha düşük bir çözücü konsantrasyonuna doğru transferi olgusu.

Ozmotik basınç -Çözeltilerin fizikokimyasal özelliği, zarların yalnızca çözücü molekülleri geçirme kabiliyetinden kaynaklanmaktadır. Daha az konsantre çözeltinin yanından gelen ozmotik basınç, çözücü moleküllerinin zarın her iki tarafındaki penetrasyon oranlarını eşitler. Bir çözeltinin ozmotik basıncı, moleküllerin derişiminin çözeltideki parçacıkların derişimiyle aynı olduğu bir gazın basıncına eşittir.

Arrhenius'a göre temeller - elektrolitik ayrışma sürecinde hidroksit iyonlarını ayıran maddeler.

Bronsted'e göre temeller - hidrojen iyonları ekleyebilen bileşikler (S 2-, H2S- gibi moleküller veya iyonlar).

vakıflar Lewis'e göre (Lewis tabanları) – verici-alıcı bağları oluşturabilen ortaklanmamış elektron çiftlerine sahip bileşikler (moleküller veya iyonlar). En yaygın Lewis bazı, güçlü verici özelliklere sahip su molekülleridir.

Problemleri çözmeden önce, gazın hacmini nasıl bulacağınıza dair formülleri ve kuralları öğrenmelisiniz. Avogadro yasasını hatırlayın. Ve gazın hacmi, aralarından uygun olanı seçerek birkaç formül kullanılarak hesaplanabilir. Gerekli formül seçilirken ortam koşulları, özellikle sıcaklık ve basınç büyük önem taşır.

Avogadro Yasası

Aynı basınçta ve aynı sıcaklıkta, aynı hacimde farklı gazların aynı sayıda molekül içereceğini söylüyor. Bir molün içerdiği gaz moleküllerinin sayısı Avogadro sayısıdır. Bu yasadan şu sonuç çıkar: 1 Kmol (kilomol) ideal gaz ve aynı basınç ve sıcaklıkta (760 mm Hg ve t \u003d 0 * C) herhangi biri her zaman bir hacim \u003d 22.4136 m3 kaplar.

Gaz hacmi nasıl belirlenir

V=n*Vm formülü en çok problemlerde bulunur. Burada litre cinsinden gaz hacmi V, Vm gazın molar hacmidir (l/mol), ki bu normal şartlar altında = 22,4 l/mol ve n ise mol cinsinden madde miktarıdır. Koşullarda madde miktarı yokken aynı zamanda madde kütlesi varken şu şekilde hareket ederiz: n=m/M. Burada M, g / mol (maddenin molar kütlesi) ve maddenin gram cinsinden kütlesi m'dir. Periyodik tabloda, atom kütlesi gibi her elementin altına yazılır. Tüm kütleleri toplayın ve istediğinizi elde edin.
Peki, gazın hacmi nasıl hesaplanır. İşte görev: 10 g alüminyumu hidroklorik asit içinde çözün. Soru: n'de ne kadar hidrojen salınabilir? at.? Reaksiyon denklemi şöyle görünür: 2Al + 6HCl (ör.) = 2AlCl3 + 3H2. En başta, n(Al)=m(Al)/M(Al) formülüne göre reaksiyona giren alüminyumu (miktarını) buluyoruz. Alüminyum kütlesini (molar) M (Al) \u003d 27 g / mol periyodik tablosundan alıyoruz. İkame: n(Al)=10/27=0.37mol. 2 mol alüminyumun çözülmesiyle 3 mol hidrojen oluştuğu kimyasal denklemden görülebilir. 0,4 mol alüminyumdan ne kadar hidrojen açığa çıkacağı hesaplanmalıdır: n(H2)=3*0,37/2=0,56mol. Verileri formülde yerine koyun ve bu gazın hacmini bulun. V=n*Vm=0,56*22,4=12,54l.

Kimyasal hesaplamalarda kütle ve hacmin yanı sıra, genellikle bir maddenin içerdiği yapısal birimlerin sayısıyla orantılı olan miktarı kullanılır. Bu durumda her durumda hangi yapısal birimlerin (moleküller, atomlar, iyonlar vb.) kastedildiği belirtilmelidir. Bir maddenin miktar birimi mol'dür.

Bir mol, 12 g 12C karbon izotopunda bulunan atom sayısı kadar molekül, atom, iyon, elektron veya diğer yapısal birimleri içeren bir madde miktarıdır.

1 mol maddede bulunan yapısal birimlerin sayısı (Avogadro sabiti) büyük bir doğrulukla belirlenir; pratik hesaplamalarda 6.02 1024 mol -1'e eşit alınır.

Gram cinsinden ifade edilen 1 mol maddenin kütlesinin (molar kütle) sayısal olarak bu maddenin bağıl moleküler ağırlığına eşit olduğunu göstermek kolaydır.

Dolayısıyla, serbest klor C1r'nin bağıl moleküler ağırlığı (veya kısaca moleküler ağırlığı) 70.90'dır. Bu nedenle, moleküler klorun molar kütlesi 70.90 g/mol'dür. Bununla birlikte, 1 mol Cl klor molekülü 2 mol klor atomu içerdiğinden, klor atomlarının molar kütlesi bunun yarısı kadardır (45.45 g/mol).

Avogadro yasasına göre, aynı sıcaklık ve aynı basınçta alınan herhangi bir gazın eşit hacimleri aynı sayıda molekül içerir. Başka bir deyişle, herhangi bir gazın aynı sayıda molekülü, aynı koşullar altında aynı hacmi kaplar. Bununla birlikte, herhangi bir gazın 1 molü aynı sayıda molekül içerir. Bu nedenle, aynı koşullar altında, herhangi bir gazın 1 mol'ü aynı hacmi kaplar. Bu hacme gazın molar hacmi denir ve normal şartlar altında (0 °C, basınç 101, 425 kPa) 22,4 litredir.

Örneğin, "havadaki karbondioksit içeriği %0,04'tür (hacimce)" ifadesi, havanın basıncına eşit kısmi CO2 basıncında ve aynı sıcaklıkta, havada bulunan karbondioksitin havanın kapladığı toplam hacmin %0,04'ünü kaplayacağı anlamına gelir.

Kontrol görevi

1. 1 g NH4 ve 1 g N2'de bulunan molekül sayısını karşılaştırın. Hangi durumda molekül sayısı kaç kat fazladır?

2. Bir kükürt dioksit molekülünün kütlesini gram cinsinden ifade edin.

4. Normal koşullarda 5.00 ml klorda kaç tane molekül bulunur?

4. 27 10 21 gaz molekülü normal koşullarda ne kadar hacim kaplar?

5. Bir NO 2 molekülünün kütlesini gram cinsinden ifade edin -

6. 1 mol O2 ve 1 mol Oz'un kapladığı hacimlerin oranı nedir (koşullar aynıdır)?

7. Eşit kütlelerde oksijen, hidrojen ve metan aynı koşullar altında alınır. Alınan gazların hacimlerinin oranını bulun.

8. Normal şartlarda 1 mol suyun ne kadar hacim alacağı sorulduğunda şu cevap alındı: 22,4 litre. Bu doğru cevap mı?

9. Bir HCI molekülünün kütlesini gram olarak ifade edin.

CO 2'nin hacim içeriği %0,04 ise (normal koşullar) 1 litre havada kaç tane karbondioksit molekülü vardır?

10. Normal koşullar altında herhangi bir gazın 1 m 4'ünde kaç mol bulunur?

11. Bir H 2 O- molekülünün kütlesini gram cinsinden ifade edin.

12. Hacim ise, 1 litre havada kaç mol oksijen vardır?

14. Hacim içeriği %78 ise (normal koşullar) 1 litre havada kaç mol nitrojen bulunur?

14. Eşit kütlelerde oksijen, hidrojen ve nitrojen aynı koşullarda alınır. Alınan gazların hacimlerinin oranını bulun.

15. 1 g NO 2 ve 1 g N 2'de bulunan molekül sayısını karşılaştırın. Hangi durumda molekül sayısı kaç kat fazladır?

16. Normal koşullar altında 2.00 ml hidrojende kaç molekül bulunur?

17. Bir H 2 O- molekülünün kütlesini gram cinsinden ifade edin.

18. 17 10 21 gaz molekülü normal koşullarda ne kadar hacim kaplar?

KİMYASAL REAKSİYON ORANLARI

Kavramı tanımlarken kimyasal reaksiyon hızı homojen ve heterojen reaksiyonlar arasında ayrım yapmak gereklidir. Reaksiyon homojen bir sistemde, örneğin bir çözeltide veya bir gaz karışımında ilerliyorsa, sistemin tüm hacminde gerçekleşir. Homojen reaksiyon hızı sistemin birim hacminde birim zamanda reaksiyona giren veya reaksiyon sonucunda oluşan madde miktarına denir. Bir maddenin mol sayısının dağıldığı hacme oranı o maddenin molar derişimi olduğundan, homojen tepkime hızı şu şekilde de tanımlanabilir: herhangi bir maddenin birim zaman başına konsantrasyonundaki değişiklik: ilk reaktif veya reaksiyon ürünü. Hesaplama sonucunun bir reaktif veya ürün tarafından üretilip üretilmediğine bakılmaksızın her zaman pozitif olmasını sağlamak için formülde “±” işareti kullanılır:

Reaksiyonun doğasına bağlı olarak zaman, SI sisteminin gerektirdiği gibi sadece saniyelerle değil, dakikalar veya saatlerle de ifade edilebilir. Reaksiyon sırasında hızının değeri sabit değildir, sürekli değişir: başlangıç maddelerinin konsantrasyonları azaldığından azalır. Yukarıdaki hesaplama, belirli bir zaman aralığı Δτ = τ2 – τ1 üzerinden reaksiyon hızının ortalama değerini verir. Gerçek (anlık) hız, Δ oranının ulaştığı sınır olarak tanımlanır. İLE/ Δτ → 0'da Δτ, yani gerçek hız, konsantrasyonun zaman türevine eşittir.

Denklemi birlikten farklı stokiyometrik katsayılar içeren bir reaksiyon için, farklı maddeler için ifade edilen hız değerleri aynı değildir. Örneğin A + 4B \u003d D + 2E reaksiyonu için A maddesinin tüketimi bir mol, B maddesi üç mol, E maddesinin gelişi iki mol. Bu yüzden υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D)=½ υ (E) veya υ (E) . = ⅔ υ (İÇİNDE) .

Heterojen bir sistemin farklı fazlarında bulunan maddeler arasında bir reaksiyon devam ediyorsa, o zaman sadece bu fazlar arasındaki arayüzde gerçekleşebilir. Örneğin, bir asit çözeltisi ile bir metal parçasının etkileşimi, yalnızca metalin yüzeyinde gerçekleşir. Heterojen reaksiyon hızı bir reaksiyona giren veya fazlar arasındaki arayüzün birimi başına birim zamanda bir reaksiyonun sonucu olarak oluşan bir maddenin miktarı olarak adlandırılır:

Bir kimyasal reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığı, kütle eylemi yasası ile ifade edilir: sabit bir sıcaklıkta, bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyon denklemindeki bu maddelerin formüllerindeki katsayılara eşit güçlere yükseltilen reaktanların molar konsantrasyonlarının ürünü ile doğru orantılıdır.. Sonra reaksiyon için

2A + B → ürünler

oran υ ~ · İLE bir 2 İLE B ve eşitliğe geçiş için orantılılık katsayısı tanıtıldı k, isminde reaksiyon hızı sabiti:

υ = k· İLE bir 2 İLE B = k[A] 2 [V]

(formüllerdeki molar konsantrasyonlar harf olarak gösterilebilir. İLE karşılık gelen indeks ve köşeli parantez içine alınmış maddenin formülü ile). Reaksiyon hızı sabitinin fiziksel anlamı, tüm reaktanların 1 mol/l'ye eşit konsantrasyonlarındaki reaksiyon hızıdır. Reaksiyon hızı sabitinin boyutu, denklemin sağ tarafındaki faktörlerin sayısına bağlıdır ve -1'den olabilir; s –1 (l/mol); s –1 (l 2 / mol 2), vb., yani her durumda, hesaplamalarda reaksiyon hızı mol l –1 s –1 olarak ifade edilecek şekilde.

Heterojen reaksiyonlar için, kütle eylemi yasasının denklemi, yalnızca gaz fazında veya çözeltide bulunan maddelerin konsantrasyonlarını içerir. Bir maddenin katı fazdaki konsantrasyonu sabit bir değerdir ve hız sabitine dahil edilir, örneğin kömür C + O 2 = CO 2'nin yanma işlemi için kütle eylemi yasası yazılır:

υ = kI sabit = k·,

Nerede k= kI sabit

Bir veya daha fazla maddenin gaz olduğu sistemlerde, reaksiyon hızı da basınca bağlıdır. Örneğin, hidrojen iyot buharı H2 + I2 \u003d 2HI ile etkileşime girdiğinde, kimyasal reaksiyon hızı şu ifade ile belirlenir:

υ = k··.

Basınç örneğin 4 kat arttırılırsa, sistemin kapladığı hacim aynı miktarda azalacak ve sonuç olarak reaksiyona giren maddelerin her birinin konsantrasyonu aynı miktarda artacaktır. Bu durumda reaksiyon hızı 9 kat artacaktır.

Reaksiyon hızının sıcaklığa bağlılığı van't Hoff kuralı ile tanımlanır: sıcaklıktaki her 10 derecelik artış için reaksiyon hızı 2-4 kat artar. Bu, sıcaklık katlanarak arttıkça, kimyasal reaksiyon hızının katlanarak arttığı anlamına gelir. İlerleme formülündeki temel, reaksiyon hızı sıcaklık katsayısıγ, sıcaklıktaki 10 derecelik bir artışla belirli bir reaksiyonun hızının (veya aynı olan hız sabitinin) kaç kat arttığını gösterir. Matematiksel olarak, van't Hoff kuralı şu formüllerle ifade edilir:

veya

başlangıçtaki reaksiyon hızları nerede ve sırasıyla T 1 ve son T 2 sıcaklık. Van't Hoff kuralı şu şekilde de ifade edilebilir:

; ; ; ,

burada ve sırasıyla, bir sıcaklıkta reaksiyonun hızı ve hız sabitidir. T; ve sıcaklıkta aynı değerlerdir T +10N; N“on derece” aralıkların sayısıdır ( N =(T 2 –T 1)/10) sıcaklığın değiştiği (tam sayı veya kesirli sayı, pozitif veya negatif olabilir).

Kontrol görevi

1. A ve B maddelerinin konsantrasyonları sırasıyla 0,05 ve 0,01 mol / l'ye eşitse, reaksiyon hızı sabiti A + B -> AB'nin değerini bulun, reaksiyon hızı 5 10 -5 mol / (l-dak).

2. A maddesinin derişimi 2 kat artırılırsa ve B maddesinin derişimi 2 kat azaltılırsa 2A + B -> A2B reaksiyon hızı kaç kez değişir?

4. 2A 2 (g) + B 2 (g) \u003d 2A 2 B (g) sisteminde bir maddenin konsantrasyonu kaç kat artırılmalıdır, böylece A maddesinin konsantrasyonu 4 kat azaldığında doğrudan reaksiyon hızı değişmez?

4. 3A + B-> 2C + D reaksiyonunun başlamasından bir süre sonra, maddelerin konsantrasyonları şöyleydi: [A] = 0,04 mol / l; [B] = 0,01 mol/l; [C] \u003d 0,008 mol / l. A ve B maddelerinin başlangıç konsantrasyonları nelerdir?

5. CO + C1 2 = COC1 2 sisteminde, konsantrasyon 0,04'ten 0,12 mol / l'ye ve klor konsantrasyonu - 0,02'den 0,06 mol / l'ye çıkarıldı. İleri reaksiyonun hızı ne kadar arttı?

6. A ve B maddeleri arasındaki reaksiyon şu denklemle ifade edilir: A + 2B → C. İlk konsantrasyonlar: [A] 0 \u003d 0,04 mol / l, [B] o \u003d 0,05 mol / l. Reaksiyon hızı sabiti 0.4'tür. A maddesinin derişimi 0,01 mol/l azaldığında, ilk tepkime hızını ve bir süre sonraki tepkime hızını bulun.

7. Kapalı bir kapta ilerleyen 2СО + О2 = 2СО2 reaksiyonunun hızı, basınç iki katına çıkarsa nasıl değişir?

8. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısının 4 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 20 °C'den 100 °C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

9. Sistemdeki basınç 4 kat arttırılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) reaksiyon hızı nasıl değişir;

10. Sistemin hacmi 4 kat azaltılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişir?

11. NO konsantrasyonu 4 kat arttırılırsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişir?

12. Sıcaklıkta 40 derecelik bir artışla reaksiyon hızı artarsa, reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı nedir?

15.6 kat artar mı?

14. . A ve B maddelerinin konsantrasyonları sırasıyla 0,07 ve 0,09 mol / l'ye eşitse, reaksiyon hızı sabiti A + B -> AB'nin değerini bulun, reaksiyon hızı 2,7 10 -5 mol / (l-dak).

14. A ve B maddeleri arasındaki reaksiyon şu denklemle ifade edilir: A + 2B → C. İlk konsantrasyonlar: [A] 0 \u003d 0,01 mol / l, [B] o \u003d 0,04 mol / l. Reaksiyon hızı sabiti 0.5'tir. A maddesinin derişimi 0,01 mol/l azaldığında, ilk tepkime hızını ve bir süre sonraki tepkime hızını bulun.

15. Sistemdeki basınç iki katına çıkarsa 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02 (r.) reaksiyon hızı nasıl değişecektir;

16. CO + C1 2 = COC1 2 sisteminde, konsantrasyon 0,05'ten 0,1 mol / l'ye ve klor konsantrasyonu - 0,04'ten 0,06 mol / l'ye çıkarıldı. İleri reaksiyonun hızı ne kadar arttı?

17. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı değerinin 2 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 20 °C'den 80 °C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

18. Reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı değerinin 4 olduğunu varsayarak, sistemin sıcaklığı 40°C'den 90°C'ye yükseltilirse reaksiyon hızının kaç kat artacağını hesaplayınız.

KİMYASAL BAĞ. MOLEKÜLLERİN OLUŞUMU VE YAPISI

1. Ne tür kimyasal bağlar biliyorsunuz? Değerlik bağları yöntemiyle iyonik bağ oluşumuna bir örnek verin.

2. Hangi kimyasal bağa kovalent denir? Kovalent tip bir bağın özelliği nedir?

4. Kovalent bağ hangi özellikleri karakterize eder? Bunu belirli örneklerle gösterin.

4. H 2 moleküllerinde ne tür kimyasal bağ vardır; CI2HC1?

5. Moleküllerdeki bağların doğası nedir? NCI 4, CS2, CO2? Her biri için ortak elektron çiftinin yer değiştirme yönünü belirtin.

6. Hangi kimyasal bağa iyonik denir? İyonik bağın özelliği nedir?

7. NaCl, N 2, Cl 2 moleküllerinde ne tür bir bağ vardır?

8. s-yörüngesini p-yörüngesi ile örtüştürmenin tüm olası yollarını çizin. Bu durumda bağlantının yönünü belirtin.

9. Fosfonyum iyonu [РН 4 ]+ oluşumu örneğini kullanarak kovalent bağın verici-alıcı mekanizmasını açıklayın.

10. CO, CO 2 moleküllerinde bağ polar mı apolar mı? Açıklamak. Hidrojen bağını açıklayınız.

11. Polar bağlara sahip bazı moleküller neden genellikle polar değildir?

12. Kovalent veya iyonik bağ tipi aşağıdaki bileşikler için tipiktir: Nal, S02 , KF? Bir iyonik bağ neden bir kovalent bağın sınırlayıcı durumudur?

14. Metalik bağ nedir? Kovalent bağdan farkı nedir? Metallerin hangi özelliklerine neden olur?

14. Moleküllerdeki atomlar arasındaki bağların doğası nedir; KHF2 , H20, HNO ?

15. Azot molekülü N 2'deki atomlar arasındaki bağın yüksek kuvveti ve fosfor molekülü P 4'teki çok daha düşük kuvveti nasıl açıklanır?

16. Hidrojen bağı nedir? Hidrojen bağlarının oluşumu neden H2O ve HF'den farklı olarak H2S ve HC1 molekülleri için tipik değildir?

17. Hangi bağa iyonik denir? İyonik bir bağ doygunluk ve yönlülük özelliklerine sahip midir? Neden bir kovalent bağın sınırlayıcı durumu?

18. NaCl, N 2, Cl 2 moleküllerinde nasıl bir bağ vardır?

1 mol maddenin kütlesine molar kütle denir. 1 mol maddenin hacmine ne ad verilir? Açıkçası, molar hacim olarak da adlandırılır.

Suyun molar hacmi nedir? 1 mol su ölçtüğümüzde, terazide 18 g su tartmadık - bu sakıncalıdır. Ölçü aletleri kullandık: bir silindir veya bir beher, çünkü suyun yoğunluğunun 1 g/ml olduğunu biliyorduk. Bu nedenle, suyun molar hacmi 18 ml/mol'dür. Sıvılar ve katılar için molar hacim yoğunluklarına bağlıdır (Şekil 52, a). Gazlar için başka bir şey (Şek. 52, b).

Pirinç. 52.
Molar hacimler (n.a.):
a - sıvılar ve katılar; b - gaz halindeki maddeler

Aynı koşullar altında 1 mol hidrojen H2 (2 g), 1 mol oksijen O2 (32 g), 1 mol ozon O3 (48 g), 1 mol karbondioksit CO2 (44 g) ve hatta 1 mol su buharı H20 (18 g) alırsak, örneğin normal (kimyada normal koşulları (n.a.) 0 ° C sıcaklık ve 760 mm Hg basınç olarak adlandırmak gelenekseldir veya 1 01.3 kPa), herhangi bir gazın 1 molünün aynı hacmi kaplayacağı, 22.4 litreye eşit olacağı ve aynı sayıda molekül içerdiği ortaya çıktı - 6 × 10 23.

Ve 44,8 litre gaz alırsak, maddesinin ne kadarı alınır? Elbette 2 mol, çünkü verilen hacim molar hacmin iki katıdır. Buradan:

burada V, gazın hacmidir. Buradan

Molar hacim, bir maddenin hacminin madde miktarına oranına eşit olan fiziksel bir niceliktir.

Gaz halindeki maddelerin molar hacmi l/mol olarak ifade edilir. Vm - 22,4 l/mol. Bir kilomolün hacmine kilomolar denir ve m3 / kmol (Vm = 22,4 m3 / kmol) cinsinden ölçülür. Buna göre milimolar hacim 22.4 ml/mmol'dür.

Görev 1. 33,6 m3 amonyak NH3 (n.a.) kütlesini bulun.

Görev 2. 18 × 10 20 hidrojen sülfit H2S molekülünün sahip olduğu kütleyi ve hacmi (n.s.) bulun.

Problemi çözerken molekül sayısına dikkat edelim 18×10 20 . 10 20, 10 23'ten 1000 kat daha küçük olduğu için, elbette mmol, ml/mmol ve mg/mmol kullanılarak hesaplamalar yapılmalıdır.

Anahtar kelimeler ve kelime öbekleri

Gazların molar, milimolar ve kilomolar hacimleri.
Gazların molar hacmi (normal şartlar altında) 22,4 l/mol'dür.
Olağan koşullar.

bilgisayar ile çalışmak

Elektronik uygulamaya bakın. Dersin materyalini inceleyin ve önerilen görevleri tamamlayın.
Paragrafın anahtar kelimelerinin ve tümcelerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynaklar olarak hizmet edebilecek e-posta adreslerini İnternet'te arayın. Öğretmene yeni bir ders hazırlaması için yardım teklif edin - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve cümleleri hakkında bir rapor hazırlayın.

Sorular ve görevler

n'deki moleküllerin kütlesini ve sayısını bulun. y. için: a) 11,2 litre oksijen; b) 5.6 m3 nitrojen; c) 22.4 ml klor.
n'deki hacmi bulun. y. alacak: a) 3 g hidrojen; b) 96 kg ozon; c) 12 × 10 20 nitrojen molekülü.
n'deki argon, klor, oksijen ve ozonun yoğunluklarını (1 litre kütle) bulun. y. Aynı koşullar altında 1 litrede her bir maddeden kaç molekül bulunur?
5 l'nin kütlesini hesaplayın (n.a.): a) oksijen; b) ozon; c) karbondioksit C02.
Hangisinin daha ağır olduğunu belirtin: a) 5 litre kükürt dioksit (S02) veya 5 litre karbondioksit (CO2); b) 2 litre karbon dioksit (CO 2) veya 3 litre karbon monoksit (CO).