Підручник з Хімії. 8 клас. Григорович - Нова програма

§ 3. Обчислення за формулами хімічних речовин

Відносна атомна та молекулярна маса

• Для характеристики маси атомів використовують атомну одиницю маси (а. о. м.), що дорівнює 1/12 від маси атома Карбону.

Маси всіх атомів порівнюють із цією одиницею і визначають, у скільки разів маса певного атома більша за 1 а. о. м.

Масу атома, визначену в такий спосіб, називають відносною атомною масою і позначають А_r.

Відносні атомні маси хімічних елементів наведені в Періодичній системі.

Зазвичай точні значення відносних атомних мас округляють до цілих чисел. Тільки значення відносної атомної маси для Хлору округляють із точністю до десятих: А_r(Сl) = 35,5.

• Відносна молекулярна маса М_r показує, у скільки разів маса певної молекули більша за 1/12 маси атома Карбону (1 а. о. м.).

Відносна молекулярна маса дорівнює сумі відносних атомних мас усіх хімічних елементів, що містяться у складі молекули, з урахуванням числа атомів кожного елемента.

Наприклад, відносна молекулярна маса вуглекислого газу СO₂:

М_r (СO₂ ) = Ar (С) + 2 • A_r (О) = 12 + 2 • 16 = 44

• Для речовин немолекулярної будови замість терміна «молекулярна маса» використовують термін «формульна маса».

Масова частка елемента в речовині

Щоб описати кількісний склад речовин, використовують масову частку елемента у сполуці, яку можна обчислити за хімічною формулою речовини.

Масова частка елемента показує, яка частина маси речовини припадає на атоми певного елемента. Її обчислюють як відношення відносної атомної маси елемента з урахуванням числа його атомів у молекулі до відносної молекулярної (або формульної) маси речовини:

де w(Е) — масова частка хімічного елемента Е, виражена в частках одиниці;

n — число атомів елемента Е, позначене індексом у формулі сполуки;

А_r — відносна атомна маса елемента Е;

М_r — відносна молекулярна (або формульна) маса речовини.

Фізичний зміст масової частки полягає в тому, що вона показує масу атомів певного елемента в 100 г речовини. Масова частка може бути виражена в частках одиниці або у відсотках. Щоб перевести частки одиниці у відсотки, слід одержане за формулою значення помножити на 100 %.

Зверніть увагу! Сума масових часток усіх елементів, що містяться у складі сполуки, має дорівнювати одиниці або 100 %.

Приклад. Обчисліть масові частки хімічних елементів у воді.

Розв’язання:

Обчислимо відносну молекулярну масу води:

М_r(Н₂O) = 2 • A_r(Н) + A_r(O) = 2 • 1 + 16 = 18

Обчислимо масову частку Гідрогену:

Сума масових часток усіх елементів у речовині дорівнює 1. Отже, масову частку Оксигену можна обчислити, віднімаючи від одиниці масову частку Гідрогену:

w(O) = 1 - w(Н) = 1 - 0,111 = 0,889, або 88,9 %

Відповідь: w(Н) = 11,1 %, w(О) = 88,9 %.

Масова частка розчиненої речовини

Вода здатна розчиняти багато різноманітних речовин, утворюючи розчини.

• Розчини — це однорідні суміші, що складаються з розчинника і розчинених речовин. Подібно до інших сумішей, розчини не мають сталого складу. Залежно від співвідношення кількості двох змішаних речовин розчини можуть мати різний склад.

• Для вираження складу розчинів часто використовують масову частку розчиненої речовини (w), якою виражають масу розчиненої речовини в 100 г розчину у відсотках або в частках одиниці.

Масова частка речовини в розчині показує, яка частина маси розчину припадає на розчинену речовину.

Масову частку розчиненої речовини обчислюють за формулою:

Якщо цей дріб помножити на 100 %, то одержимо значення масової частки речовини у відсотках:

При цьому маса розчину дорівнює сумі мас усіх компонентів розчину:

m(розчину) = m(речовини) + m(розчинника)

Знаючи масу розчину й масову частку розчиненої речовини, можна обчислити масу речовини:

m(речовини) = w(речовини) • m(розчину)

Задача. Обчисліть масову частку цукру в розчині, який містить 200 г води і 50 г цукру.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняттям «відносна атомна маса» й «відносна молекулярна маса». Що в цьому випадку означає слово «відносна»?

2. Для яких речовин використовують термін «молекулярна маса», а для яких — «формульна маса»?

3. Як визначають відносну молекулярну масу?

4. Дайте визначення масової частки елемента в речовині та масової частки розчиненої речовини в розчині. Наведіть формули для їх обчислення.

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Обчисліть відносні молекулярні (формульні) маси таких речовин: хлор Сl₂, сульфатна кислота H₂SO₄, сахароза C₁₂H₂₂O₁₁ гіпс CaSO₄, гідроген пероксид (перекис водню) Н₂O₂, крейда СаСO₃, малахіт (СuOН)₂СO₃.

2. Обчисліть масові частки всіх елементів у сполуках з такими хімічними формулами: a) NO₂; б) РbСl₂; в) Na₂CO₃; г) H₂SO₄; д) Ва₃(РO₄)₂.

3. У розчині масою 120 г міститься глюкоза масою 3 г. Визначте масову частку розчиненої речовини.

4. Обчисліть масу солі, що лишиться після випарювання води з розчину масою 150 г, у якому масова частка солі становить 5 %.