Эквиваленттің молярлық массасы

Дәріс №2

Тақырыбы : Негізгі стехиометриялық заңдар

Дәріс жоспары

Стехиометриялық заңдар: зат массасының сақталу заңы, құрам тұрақтылық заңы, еселік қатынас заңы.

Авогадро заңы, эквиваленттер заңы. Эквиваленттің молярлық массасы. Көлемдік қатынас заңы

Газ заңдары. Менделеев -Клапейрон теңдеуі.

Газдың молекулалық массасын анықтау әдістері

Стехиометрия түсінігі көбінесе химиялық реакцияға қатысты болады. Егер химиялық реакцияда бастапқы заттар қатаң белгілі қатынаста әрекеттесетін болса, реакция нәтижесінде сол өлшемге дәл сәйкес келетін өнім түзіледі. Ондай реакциялар стехиометриялық реакциялар деп аталады. Әртүрлі қосылыстардың салыстырмалы молекулалық массалары белгілі болса, ол қосылыстардың қандай қатынаста әрекеттесетінін білуге болады. Заттар арасындағы мольдік қатынас - реакцияға қатысатын заттар үшін коэффициенттерді білдіріп, стехиометриялық деп аталады.

Стехиометрия

Михаил Василиевич Ломоносов

орыс химигі

Заттар массасының сақталу заңы. (1748ж. )

Реакцияға қатысқан заттардың массасы

реакция нәтижесінде түзілген заттардың

массасына тең болады

Атом-молекулалық ілім тұрғысынан қарағанда реакцияға қатысқан заттардың құрамында қандай атомдар қанша мөлшерде болса, реакция нәтижесінде шыққан заттардың құрамында сондай атомдар сонша мөлшерде болады. Бастапқы заттардың атом саны реакция нәтижесінде түзілген заттардың атом санына тең болады.

Заттар массасының сақталу заңы

nA + mB = AnBm

Бастапқы заттар

Реакция өнімі

4Р + 5О2 = 2P2O5

4*31 +10*16 = 4*31 + 10*16

284 = 284

Құрам тұрақтылық заңы (Ж. Л. Пруст, 1808ж. )

Заттар массасының сақталу заңы заттың сандық құрамын зерттеуге негіз салды. Егер реакцияға қатысқан және реакция нәтижесінде шыққан заттардың массасы тұрақты болса, сол заттардың сандық құрамы да тұрақты болу керек деген пікір туды. Көптеген зерттеулер химиялық таза заттардың сапалық және сандық құрамы тұрақты болатынын көрсетті.

Құрам тұрақтылық заңы: Алыну тәсілдеріне қарамастан әрбір химиялық молекулалық қосылыстың сапалық және сандық құрамы тұрақты болады. Мысалы: су молекуласын мынадай әртүрлі тәсілдермен алуға болады.

2H2+ O2 = 2H2O

NaOH + HCІ = NaCІ+H2O

CH4 + 2O2 = CO2+ 2H2O

Қандай жолмен алынса да су молекуласының құрамында 11, 2% сутек, 88, 8% оттек болады. Кейінгі зерттеулер құрамы тұрақты қосылыстармен қатар құрамы өзгермелі қосылыстар да бар екенін көрсетті. Құрамы тұрақты қосылыстар дальтонидтер (H2O HCІ CH4 т. б) құрамы өзгермелілер бертоллидтер деп аталады. Мысалы титан оттекпен бірнеше оксидтер түзеді: ТіО 1, 46-1, 56 және ТіО1, 9-2, 0

Заңның жаңашыл тұжырымы:

Кездесетін жері мен алыну тәсіліне қарамастан әрбір молекулалы құрылысты таза заттың сандық және сапалық құрамы тұрақты болады.

Құрам тұрақтылық заңы

Еселік қатынас заңы (Дальтон, 1803 ж. )

Еселік қатынас заңы:

Егер екі элемент бір-бірімен өзара бірнеше химиялық қосылыс түзсе, онда бір элементтің массасы осы қосылыстардағы екінші элементтің массаларының қатынасы бүтін сандардың қатынасындай болады.

SO SO2 SO3

1 : 2 : 3

Эквиваленттер заңы

Элементтің химиялық эквиваленті дегеніміз сутек атомдарының 1 молімен қосылатын немесе осы мөлшерін қосылыстан ығыстыратын мөлшерін айтады.

Күрделі заттың эквиваленті деп сутектің бір эквивалентімен немесе кез келген басқа заттың бір эквивалентімен қалдықсыз әрекеттесетін мөлшерін айтады.

Эквиваленттік масса дегеніміз заттың 1 эквивалентінің г/мольмен алынған массасы. Эквиваленттік массаның (Э), атом массасы (А) және элементтің валенттілігінің (В) арасындағы байланысты мына формула көрсетеді:

Э = A/B

мысалы, ЭNa= 23 г/моль/1 = 23г/моль ; ЭCa= 40 г/моль /2 = 20 г/моль.

Эквиваленттер заңы: заттар бір-бірімен олардың эквивалентіне пропорционалды мөлшерде әрекеттеседі.

Басқаша тұжырымдамасы: Бір-бірімен әрекеттесетін заттардың массалары (көлемдері) олардың эквиваленттік массаларына (көлемдеріне) пропорционал болады.

Мысалы: сутек атомдарының 1 г/молі натрийдің 23г/молімен, сутек атомдарының 2г/молі натрийдің 46г/молімен әрекеттеседі.

Газ заңдары

Авогадро заңы (А. Авогадро, 1811 ж. )

Бірдей жағдайдағы (бірдей температура мен қысымда) әртүрлі газдардың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны да бірдей болады.

Авогадро заңынан мынадай салдар шығады:

Бірдей жағдайда әртүрлі газдардың бірдей молекулалары бірдей көлем алады.

Сонымен, кез келген газ молі қалыпты жағдайда 22, 4 л көлем алады.

Көлемдік қатынас заңы (Гей-Люссак)

Реакцияға түсуші газдар көлемдерінің бір-біріне және реакция нәтижесінде түзілетін газ тәріздес өнімдерінің көлемдеріне қатынасы кішкентай бүтін сандардың қатынасындай болады.

Мысалы, сутектің 2 көлемі оттектің 1 көлемі әрекеттескенде 2 көлем су буы түзіледі.

2Н2 + О2 = 2Н2О

2 : 1 2

Газдың молекулалық массасын анықтау әдістері

Авогадро заңы бойынша бірдей температура мен қысымда алынған газдардың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны бірдей болады

m1/m2 = M1/M2

Бірдей көлемде, бірдей температуада және бірдей қысымда алынған берілген газ массасының басқа газ массасына қатынасы бірінші газдың екінші газ массасына қатынасы бірінші газдың екінші газ бойынша салыстырмалы тығыздығы деп аталады

Газдардың молекулалық массасын салыстырмалы тығыздығы бойынша: D = M1 / M2 немесе M1= D M2

Сутек бойынша M1= 2 DН2, ауа бойынша M1= 29 Dауа

Менделеев - Клапейрон теңдеуі бойынша:

PV= m / M * RT