Краткие теоретические сведения
Состав большинства веществ выражается формулами типа и т.д. — символы химических элементов, а нижние индексы а, Ь, с — число атомов соответствующего химического элемента в структурной едини с вещества. Эти формулы выражают закон постоянства состава. У веществ переменного состава (бертоллидов) некоторые индексы могут быть дробными. Для любой нории вещества с количеством вещества п справедливо соотношение
Это равенство означает, что отношения количества вещества каждого элемента к соответствующему индексу равны между собой. На основе этой формулы можно вычислять массовый состав вещества или, наоборот, выводить его формулу, имея данные о составе по массе.
При решении задач часто используется также формула
где n, m и М — соответственно количество вещества, масса и молярная масса некоторого вещества X.
Примеры решения задач
Пример 1.1. Вычислите массовые доли химических элементов в рибозе
Решение
Произведем расчет, взяв 1 моль рибозы. Его масса составляет 150 г, так как
Вычислим массовые доли:
Пример 1.2. При окислении алюминия образовалось 10.2 г оксида алюминия . Вычислите массу взятого алюминия.
Решение
Применим формулу (1.1):
Делаем подстановку по формуле (1.2):
Вычисляем или берем из таблицы
Подставляем значения в формулу и вычисляем:
Ответ: масса алюминия составляет 5,4 г.
Пример 1.3. Установите простейшую формулу вещества, в составе которого 69,56% кислорода, а остальное — азот.
Решение
Напишем искомую формулу в виде . Согласно уравнению (1.1)
Для вычислений удобно взять 100 г вещества, так как в этом случае массы элементов будут численно равны массовой доле в %:
отсюда
Если принять x = 1,то y = 2. Получаем простейшую формулу NO2.
Ответ: искомое вещество — NO2.