Поміркуйте
Гіпотеза, як можна зважити атоми: зважити атоми можна порівнявши їхні маси з еталоном, що вимірюється в атомних одиницях маси, подібно до того, як використовуються гирі (будь–які тіла з відомою масою) для зважування предметів.
Поміркуйте
Уявляємо терези, щоб як важки (гирки) можна було використовувати атомну одиницю маси: терези урівноважені, причому на одній шальці атом Карбону, а на другій шальці 12 важків, кожна з яких має одну атомну одиницю маси.
Поміркуйте
Визначити відносну молекулярну масу речовини за її хімічною формулою можна так: додати відносні атомні маси всіх хімічних елементів, з яких складається молекула, враховуючи при цьому кількість атомів кожного елемента.
Робота з інформацією
Вправа 14 Складіть діаграму Венна, порівнявши поняття:
а) «відносна атомна маса» й «відносна молекулярна маса»;
|
Діаграма Венна
|
|
Відмінне
|
Спільне |
Відмінне
|
|
Відносна атомна маса
|
Відносна молекулярна маса
|
|
Стосується маси атома
|
Є відносною,
не має розмірності
|
Стосується маси молекули
|
б) «відносна молекулярна маса» й «відносна формульна маса».
|
Діаграма Венна
|
|
Відмінне
|
Спільне |
Відмінне
|
|
Відносна молекулярна маса
|
Відносна формульна маса
|
|
Стосується маси молекули
|
Є відносною,
не має розмірності,
формула обчислення
|
Стосується маси йона
|
Вправа 15
Сьогодні одиницею вимірювання маси в системі SI є кілограм. А в давні часи різні країни користувалися переважно своїми унікальними одиницями вимірювання маси: берковець (10 пудів) дорівнює 163,8 кг, пуд дорівнює близько 16,38 кг, золотник дорівнює 4,266 г.
Вправа 16
Випишіть із Періодичної таблиці елементів символи й відносні атомні маси (округлені до цілих чисел) хімічних елементів:
| Алюмінію |
Флуору |
Цинку |
Аргентуму |
Стануму |
| Ar(Al) = 27 |
Ar(F) = 19 |
Ar(Zn) = 65 |
Ar(Ag) = 108 |
Ar(Sn) = 119 |
Вправа 17
Дізнайтеся, хто ввів у науку поняття «відносна атомна маса». Якими були «еталони» атомної маси до «карбонового»? Підготуйте повідомлення для класу.
Поняття "відносна атомна маса" ввів у науку Джон Дальтон на початку 19 століття. Він вперше запропонував використовувати атомну масу як відносну величину, порівнюючи її з масою атома Гідрогена, яку він прийняв за одиницю. У сучасній хімії для визначення відносних атомних мас використовується карбонова одиниця, бо 1/12 маси атома Карбону чисельно дорівнює масі атома Гідрогену 1,66•10–24 г. Пізніше за еталон обрали 1/16 маси атома Оксигену, оскільки Оксиген утворює сполуки з більшістю елементів, що спрощувало розрахунки.
Вправа 18
Обчисліть, атом якого елемента важчий і в скільки разів:
а) Нітрогену чи Гелію;
Важчий атом Нітрогену в 3,5 разів, бо Ar(N) : Ar(He) = 14 : 4 = 3,5
б) Оксигену чи Сульфуру;
Важчий атом Сульфуру в 2 рази, бо Ar(S) : Ar(О) = 32 : 16 = 2
в) Феруму чи Силіцію;
Важчий атом Феруму в 2 рази, бо Ar(Fe) : Ar(Si) = 56 : 28 = 2
г) Сульфуру чи Купруму.
Важчий атом Купруму в 2 рази, бо Ar(Cu) : Ar(S) = 64 : 32 = 2
Вправа 19
Обчисліть, скільки атомів Оксигену мають таку саму масу, як один атом Купруму.
Розв'язання
1-й спосіб
Ar(Cu)=64, Ar(O)=16, а їхнє відношення Ar(Cu) : Ar(O) = 64 : 16 = 4
2-й спосіб
Ar(Cu)=64, Ar(O)=16
Позначимо кількість атомів Оксигену через х, складемо рівняння і розв'яжемо його.
х • 16 = 64
х = 64:16
х = 4
Відповідь: чотири атоми Оксигену.
Вправа 20
Обчислили відносні молекулярні (формульні) маси речовин:
а) хлору Сl2;
Mr(Cl2)=2•Ar(Cl)=2•35,5=71
б) сульфатної кислоти H2SO4;
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98
в) сахарози С12Н22О11;
Mr(C12H22O11)=12•Ar(C)+22•Ar(H)+11•Ar(O)=12•12+22•1+11•16=342
г) міді Сu;
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64
д) ангідриту CaSO4;
Mr(CaSO4)=Ar(Ca)+Ar(S)+4•Ar(O)=40+32+4•16=136
е) крейди СаСO3;
Mr(CaCO3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100
є) малахіту (Сu0Н)2СO3.
Mr((CuOH)2CO3)=2•Ar(Cu)+5•Ar(O)+2•Ar(H)+Ar(C)=2•65+5•16+2•1+12=224
Вправа 21
Склали формули та обчислили відносні молекулярні (формульні) маси речовин:
а) натрій хлориду; NaCl
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5
б) кальцій броміду; CaBr2
Mr(CaBr2)=Ar(Ca)+3•Ar(Br)=40+3•80=280
в) плюмбум (2+) йодиду; PbI2
Mr(PbI2)=Ar(Pb)+2•Ar(I)=207+2•127=461
г) алюміній оксиду; Al2O3
Mr(Al2O3)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102
д) нітроген (ІІІ) оксиду. N2O3
Mr(N2O3)=2•Ar(N)+3•Ar(O)=2•14+3•16=76
Вправа 22
У перекисі водню на один атом Оксигену припадає один атом Гідрогену. Визначте хімічну формулу перекису водню, якщо його відносна молекулярна маса дорівнює 34.
Відомо: N(H):N(O)=1:1, Mr(сполуки) = 34
Знайти: формулу–?
Розв'язання
1 cпосіб
Нехай на 1 атом Гідрогену припадає 1 атом Оксигену.
Mr(НО)=Ar(Н)+Ar(О)=1 + 16 = 17, 17 < 34, тому не підходить.
Нехай на 2 атоми Гідрогену припадає 2 атоми Оксигену.
Mr(Н2О2)=2Ar(Н)+2Ar(О)=2 + 32 = 34, 34 = 34, тому підходить
2 cпосіб
x – кількість атомів кожного хімічного елемента, тоді загальна формула сполуки має вигляд HxOx.
За означенням Mr(НxОx)=х•Ar(Н)+х•Ar(О)=х•1+х•16=х+16х,
Нехай x – кількість атомів кожного хімічного елемента, тоді загальна формула сполуки має вигляд HxOx.
За означенням Mr(НxОx)=х•Ar(Н)+х•Ar(О)=х•1+х•16=х+16х,
за умовою задачі Mr(НхОх)=34
Прирівняємо ліві і праві частини рівностей, отримаємо алгебраїчне рівняння:
х + 16х = 34
17х = 34
х = 34 : 17
х = 2
Відповідь: формула сполуки H2O2.
Вправа 23
Мінерал пірит складається з двох хімічних елементів — Феруму та Сульфуру й має відносну формульну масу 120. Визначте хімічну формулу цієї речовини.
Дано: сполука складається з атомів Fe i S, Mr(сполуки)=120
Знайти: формулу сполуки–?
Розв'язання
Mr(S)=32, Mr(Fe)=64, а Mr(S) + Mr(Fe) = 32 + 64 = 88
Mr(сполуки)=120, тому 120 – 88 = 32, а це відносна атомна маса Сульфура.
Отже, сполука містить один атом Феруму і два атоми Сульфуру, тому має формулу FeS2.
Відповідь: FeS2.
Вправа 24
Формула жасмоналю, який зумовлює запах квітів жасмину, С6Н5СНС(С5Н11)СНО. Обчисліть його відносну молекулярну масу.
Визначимо кількість атомів кожного хімічного елемента:
С (Карбон): 6 + 1 + 1 + 5 + 1 = 14 атомів;
Р (Гідроген): 5 + 1 + 11 + 1 = 18 атомів;
О (Оксиген): 1 атом.
Формулу жасмину можна записати у вигляді: C14H18O.
Mr(C6H5CHC(C5H11)CHO)=14•Ar(C)+18•Ar(H)+Ar(O)=14•12+18•1+16=202
Вправа 25
За малюнками визначте, чи справді врівноважені терези.
а) Так, терези врівноважені.
12 атомів Гідрогену мають масу (12 • 1 а.о.м. = 12 а.о.м.), що дорівнює
масі одного атома Карбону (12 а.о.м.).
б) Так, терези врівноважені.
Маса одного атома Магнію (24 а.о.м.) дорівнює масі двох атомів Карбону
(2 • 12 а.о.м. = 24 а.о.м.).
Вправа 26
Визначте, у який бік схиляться шальки терезів, якщо відпустити руку.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•16+1 = 18, а відносна молекулярна маса трьох молекул утричі більша і дорівнює 54.
Mr(CO2)=Ar(C)+2•Ar(O)=12+2•16= 44, а відносна молекулярна маса двох молекул удвічі більша і дорівнює 88.
54 < 88, тому права шалька терезів з молекулами СО2 переважить і схилиться вниз.
Відповідь: права шалька терезів переважить і схилиться вниз.
