Другие задания смотри здесь...
Контрольные вопросы
Вопрос 1 Дайте определение понятиям «относительная атомная масса», «относительная молекулярная масса». Относительная атомная масса Ar — это отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы атома Карбона. Относительная молекулярная масса Мr показывает, во сколько раз масса молекулы больше 1/12 массы атома Карбона.
Что в данном случае означает слово «относительная»? Слово «относительная» в данном случае означает, что масса атома или молекулы определена сравнением с атомной единицей массы, потому что относительный, то что определяется в сопоставлении с чем-нибудь.
Вопрос 2 Выберите правильный ответ. Атомную единицу массы используют:
а) для вычисления относительной атомной массы элементов
б) как единицу измерения атомной и молекулярной массы
в) для вычисления масс всех маленьких частиц
г) для вычисления масс больших тел
Ответ: а)
Вопрос 3 Выберите правильный ответ. Атомная единица массы равна:
а) 1/12 массы атома Оксигена
б) 1/12 массы атома Карбона
в) массе электрона, умноженной на 12
г) 1,66 • 10–24 г
Ответ: б), г)
Вопрос 4 Почему массу атомов редко выражают в граммах? Масса атома настолько маленькая, что выражать ее в граммах или килограммах очень неудобно.
Вопрос 5 Что общего и чем отличаются следующие понятия:
а) «масса атома» и «относительная атомная масса»;
Общим является то, что атом, как каждая материальная частица, имеет массу.
Отличаются эти понятия следующим. Масса атома ― физическая величина, измеряется в граммах, поэтому имеет единицы измерения, а относительная атомная масса ― это масса атома, определенная путем сравнения с атомной единицей массы (а.е.м.), поэтому является величиной безразмерной (получается делением величин одинаковой размерности).
б) «относительная молекулярная масса» и «масса молекулы»;
Общим является то, что молекула, как каждая материальная частица, имеет массу.
Отличаются эти понятия следующим. Масса молекулы ― физическая величина, измеряется в граммах, а относительная молекулярная масса ― это масса молекулы, определенная путем сравнения с атомной единицей массы (а.е.м.), поэтому является величиной безразмерной (получается делением величин одинаковой размерности).
в) «относительная молекулярная масса» и «относительная атомная масса»?
Общим является то, что слово «относительная» в данном случае означает, что масса атома и масса молекулы определена сравнением с атомной единицей массы (а.е.м.) и обе величины являются безразмерными.
Отличаются тем, что речь идет о массе молекулы и массе атома.
Задания для усвоения материала
Упражнение 1 Найдите в Периодической системе и выпишите символы и относительные атомные массы (с округлением до целых чисел) химических элементов:
Алюминия Ar(Al)=27
Флуора Ar(F)=19
Цинка Ar(Zn)=65
Аргентума Ar(Ag)=108
Станума Ar(Sn)=119
Упражнение 2 Вычислите, атом какого элемента тяжелее и во сколько раз:
а) Нитроген и Гелий
Тяжелее Нитроген в 3,5 раз, поскольку Ar(N):Ar(He)=14:4=3,5
б) Оксиген и Сульфур
Тяжелее Сульфур в 2 раза, поскольку Ar(S):Ar(О)=32:16=2
в) Феррум и Силиций
Тяжелее Феррум в 2 раза, поскольку Ar(Fe):Ar(Si)=56:28=2
Упражнение 3 Вычислите, сколько атомных единиц массы содержится в 1 г вещества.
І способ
Поскольку 1 а.е.м.=1,66•10-24 г, имеем в
1 г = 1 а.е.м. : 1,66•10-24=0,6024•1024 а.е.м.=6,024•1023 а.е.м.
ІІ способ
В 1,66•10-24 г содержится 1 а.е.м.
В 1 г ― х а.е.м.
Составляем пропорцию и решаем ее.
1,66•10-24 г / 1 г = 1 а.е.м. / х а.е.м.
х а.е.м. • 1,66•10-24 г = 1 а.е.м. • 1 г
х = 1 а.е.м. • 1 г : 1,66•10-24 г
х = 0,6024•1024 а.е.м.=6,024•1023 а.е.м.
Ответ: 6,024 •1023 а.е.м.
Упражнение 4 Сколько атомов Оксигена имеют такую же массу, как один атом Купрума?
І способ
Ar(Cu)=64, Ar(O)=16
Ar(Cu):Ar(O)=64:16=4
ІІ способ
Ar(Cu)=64, Ar(O)=16
Обозначим количество атомов Оксигена через х,
составим уравнение и решим его.
х • 16 = 64
х = 64:16
х = 4
Ответ: четыре атома Оксигена
Упражнение 5 Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ: хлор Cl2, сульфатная кислота H2SO4, сахароза C12H22O11, медь Cu, гипс CaSO4, мел CaCO3, малахит (CuOH)2CO3.
Mr(Cl2)=2•Ar(Cl)=2•35,5=71
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98
Mr(C12H22O11)=12•Ar(C)+22•Ar(H)+11•Ar(O)=12•12+22•1+11•16=342
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64
Mr(CaSO4)=Ar(Ca)+Ar(S)+4•Ar(O)=40+32+4•16=136
Mr(CaCO3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100
Mr((CuOH)2CO3)=2•Ar(Cu)+5•Ar(O)+2•Ar(H)+Ar(C)=2•65+5•16+2•1+12=224
Упражнение 6 Вычислите, что больше: масса пяти молекул воды H2O или трех молекул углекислого газа CO2.
Одна молекула воды Mr(Н2О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18,
а пять молекул 5•Mr(Н2О)=5•18=90
Одна молекула углекислого газа Mr(СО2)=Ar(С)+2•Ar(О)=12+2•16=44,
а три молекулы 3•Mr(СО2)=3•44=132
132 > 90
Ответ: больше масса трех молекул СО2
Упражнение 7 В перекиси водорода (гидроген пероксиде) на один атом Оксигена приходится один атом Гидрогена. Определите химическую формулу перекиси водорода, если ее молекулярная масса равна 34.
Дано: Mr(НxОx)=34
Найти: формула НxОx-?
Решение
По определению Mr(НxОx)=х•Ar(Н)+х•Ar(О)=х•1+х•16,
по условию задачи Mr(НхОх)=34
Приравняем левые и правые части равенств, получим алгебраическое уравнение:
х•1+х•16=34
х•(1+16)=34
х•17=34
х=34:17
х=2
Ответ: Н2О2
Упражнение 8 Вещество пирит состоит из атомов Феррума и Сульфура и имеет относительную формульную массу 120. Определите химическую формулу этого вещества.
Дано: вещество состоит с атомов Fe и S, Mr(вещества)=120
Найти: формула вещества-?
Решение:
Mr(S)=32, Mr(Fe)=64, а Mr(S)+Mr(Fe)=32+64=88
Mr(вещества)=120, поэтому 120-88=32, а это масса атома Сульфура.
Вещество состоит с одного атома Феррума и двух атомов Сульфуру, поэтому имеет формулу FeS2
Упражнение 9 Определите относительные атомные массы следующих элементов, используя массы их атомов: а) Платины, если масса ее атомов 3,24 • 10–25 кг; б) Урана, если масса его атомов 3,95 • 10–22 г. Ответ сравните со значениями, указанными в Периодической системе.
а) Платины, если масса ее атомов 3,24•10–25 кг;
1 а.е.м.=1,66•10-27 кг
Ar(Pt)=ma(Pt):1 а.е.м.=3,24•10-25 кг:1,66•10-27 кг=1,952•102≈195,2
В Периодической системе значение Ar(Pt)=195,09
б) Урана, если масса его атомов 3,95•10–22 г.
1 а.е.м.=1,66•10-24 г
Ar(U)=ma(U):1 а.е.м.=3,95•10-22 г:1,66•10-24 г=2,379•102≈238
В Периодической системе значение Ar(U)=238,029
Упражнение 10 Формула жасмоналя, имеющего запах цветков жасмина, C6H5CHC(C5H11)CHO. Вычислите его относительную молекулярную массу.
Mr(C6H5CHC(C5H11)CHO)=14•Ar(C)+18•Ar(H)+Ar(O)=14•12+18•1+16=202
Упражнение 11 Вычислите массу молекулы сахарозы C12H22O11 в граммах, определите, сколько молекул сахарозы содержится в образце сахара массой 1 г.
Mr(C12H22O11)=12•Ar(C)+22•Ar(H)+11•Ar(O)=12•12+22•1+11•16=342
1 а.е.м.=1,662•10-24 г
Зная относительную молекулярную массу, можно вычислить абсолютную массу молекулы вещества в граммах.
mмол(C12H22O11)=Mr(C12H22O11)•1 а.е.м.=342•1,66•10-24 г=
=568•10-24 г=5,68•10-22 г
Количество молекул сахарозы:
1 г : 5,68•10-22 г = 0,176•1022=1,76•1021
Ответ: 5,68 •10-22 г, 1,76•1021
Упражнение 12* Как в XVII–XIX вв. определяли относительную атомную массу (атомный вес)? Сравнивали с массой самого легкого атома — атома Гидрогена.
Массы каких элементов были взяты за основу для определения относительных атомных масс? Гидрогена, Карбона.
Почему в современной химии для определения относительных атомных масс используется карбоновая единица? Потому, что 1/12 массы атома Карбона численно равна массе атома Гидрогена 1,66 • 10-24 г.