Գլուխ I
Նյութի քանակ` Մոլ և Հավասարումներ
Ուսուցման վերջնարդյունքներ
 սահմանել և կիրառել հետևյալ հասկացությունները.
 հարաբերական ատոմային զանգված, իզոտոպային զանգված և մոլեկուլային
զանգված` հիմնված 12C սանդղակի վրա:
 Էմպիրիկ բանաձև և մոլեկուլային բանաձև
 Նյութաքանակ,` Ավոգադրոյի հաստատուն
 Օգտվել մասս-սպեկտրերից` վերլուծել դրանք, տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը
հաշվելու նպատակով
 արտածել էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը` օգտվելով այրման տվյալներից կամ
զանգվածային բաղադրությունից
 կազմել և գրել հավասարեցված քիմիական հավասարումներ
 իրականացնել հետևյալ հաշվարկները` կիրառեով նյութաքանակի ﴾մոլ) գաղափարը
 փոխազդող զանգվածներ (բանաձևերից և հավասարումներից)
 գազերի ծավալներ (օր.` ածխաջրածինների այրում)
 լուծույթների ծավալներ և կոնցենտրացիաներ
 փոխազդող զանգվածների, գազերի ծավալների, լուծույթների ծավալների և կոնցենտրացիաների
հաշվարկներից դուրս բերել ստեխիոմետրիկ հարաբերությունները:
Ներածություն
Հազարավոր տարիներ մարդիկ տաքացնելով
տարատեսակ հանքաքարեր, և թորելով բուսական
հյութեր ստացել են տարատեսակ նյութեր: Վերջին
երկու հարյուրամյակում քիմիկոսներն ավելի շատ
գիտելիքներ են ձեռք բերել այն մասին, թե ինչպես
կարելի է նյութեր ստանալ հանքաքարերից, օդից,
ծովից և բույսերից: Նրանք գտել են նաև այն
անհրաժեշտ պայմանները, որոնք թույլ են տալիս
այս
նյութերին
փոխազդելու
իրար
հետ`
առաջացնելով նոր նյութեր , ինչպիսիք են
ներկանյութերը, պլաստիկները և դեղանյութերը:
Նոր նյութ ստանալիս, շատ կարևոր է փոխազդող
նյութերը վերցնել ճիշտ հարաբերակցությամբ,
որպեսզի համոզված լինենք, որ ոչ մի նյութ չի
վատնվել: Որպեսզի կարողանանք դա անել, մեզ
անհրաժեշտ է իմանալ ատոմների և մոլեկուլների
հարաբերական զանգվածները, ինչպես նաև
քիմիական
հաշվարկներում
դրանք
ճիշտ
օգտագործել:
Ատոմների և մոլեկուլների զանգվածները:
Հարաբերական ատոմային զանգված` Аr
Տարբեր տարրերի ատոմներն ունեն տարբեր զանգվածներ: Քանակական հաշվարկներ կատարելիս
անհրաժեշտ է իմանալ, թե որքան ծանր է մի ատոմը մյուսի համեմատ: Մեկ ատոմի զանգվածը այնքան փոք
է, որ գործնականում անհնար է այն ուղղակիորեն կշռել: Այս խնդիրը լուծելու նպատակով մենք պետք
կշռենք մեծ քանակով ատոմներ: Այնուհետև պետք է համեմատենք այդ զանգվածը նույն քանակո
«ստանդարտ» ատոմների զանգվածի հետ: Գիտնականները որպես ստանդարտ որոշել են օգտագործ
ածխածին-12 իզոտոպը, որին վերագրվել է 12 միավոր զանգված: Մյուս ատոմի զանգվածը որոշվում է դր
զանգվածը հարաբերելով ածխածին-12-ի մեկ ատոմի զանգվածին: Սա կոչվում է հարաբերակա
ատոմային զանգված, Ar:
Հարաբերական ատոմային զանգվածը տարրի բնական իզոտոպների միջին կշռային զանգվածն զանգված
ատոմային միավորով:
Այստեղից հետևում է, որ`
Մենք օգտագործում ենք տվյալ տարրի ատոմի միջին զանգվածը, քանի որ տարրերի մեծ մասը բնական իզոտոպների խառնուրդներ են:
Օրինակ, ջրածնի ճշգրիտ Ar -ը 1.0079 է: Սա շատ մոտ է 1 -ին և շատ պարբերական աղյուսակներ ջրածնի Ar -ի համար նշում են 1.0: Սակայն,
պարբերական աղյուսակի որոշ տարրերի համար այդ արժեքները ամբողջ թվեր չեն: Օրինակ, քլորի Ar -ը 35.5 է: Սրա պատճառն այն է, որ քլորն
ունի երկու բնական իզոտոպ: Քլորի նմուշում քլոր-35 -ը կազմում է քլորի ատոմների մոտ երեք քառորդը, իսկ մեկ քառորդը կազմում են քլոր-37
-ի ատոմները:
Հարաբերական ատոմային զանգված
Իզոտոպները ատոմներ են, որոնք միջուկում ունեն նույն թվով պրոտոններ բայց տարբեր
թվով նեյտրոններ (տես անգլերեն դասագրքի էջ 28): Մենք ներկայացնում ենք միջուկային
թիվը (ատոմում նեյտրոնների և պրոտոնների գումարային քանակը) ատոմի նշանի վերին ձախ
անկյունում, օր.` 20Ne, կամ ատոմի անվանումից կամ նշանից հետո գրված թվի տեսքով, օր.`
նեոն-20 կամ Ne-20:
Մենք օգտագործում ենք իզոտոպային զանգված հասկացությունը տվյալ իզոտոպի
զանգվածի համար` արտահայտված զանգվածի ատոմային միավորով: Օրինակ, ածխածին-13
իզոտոպի զանգվածը 13.00 է: Եթե գիտենք տվյալ տարրի բոլոր իզոտոպների և՛ բնական
տարածվածությունը, և՛ նրանց իզոտոպային զանգվածները, կարող ենք մեծ ճշտությամբ
հաշվել այդ տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը:
Անհրաժեշտ տվյալները ստանալու նպատակով մենք օգտվում ենք մասս-սպեկտրոմետր
կոչվող սարքից (տե՛ս մասս-սպեկտրոմետրիային վերաբերող հատվածը):
Հարաբերական մոլեկուլային զանգված` Мr
Տվյալ միացության համար հարաբերական մոլեկուլային զանգված (Mr) է կոչվում
այդ միացության մեկ մոլեկուլի զանգվածը Արտահայտված զանգվածի ատոմային
միավորով:
Մենք կարող ենք հաշվել հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը` գումարելով այդ
մոլեկուլում առկա բոլոր տարրերի հարաբերական ատոմային զանգվածները:
Հարաբերական բանաձևային զանգված
Իոնական միացությունների համար մենք օգտագործում ենք հարաբերական
բանաձևային զանգված հասկացությունը: Այն հաշվարկվում է նույն եղանակով, ինչ
հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը և նշանակվում է նույն նշանով` Mr:
Հարց 1
Հարց:
1 Օգտվելով էջ 473 -ում բերված պարբերական աղյուսակից ` հաշվել հետևյալ
նյութերի հարաբերական բանաձևային զանգվածները:
ա կալցիումի քլորիդ, CaCl2
բ պղնձի(II) սուլֆատ, CuSO4
գ ամոնիումի սուլֆատ, (NH4)2SO4
դ մագնեզիումի նիտրատի հեքսահիդրատ, Mg(NO3)2.6H2O
հուշում: դ մասի համար դուք պետք է առանձին հաշվեք ջրի զանգվածը և այն
գումարեք Mg(NO3)2-ի Mr-ին:
Պատասխաններ
Ճշգրիտ հարաբերական ատոմային զանգվածներ
Մասս սպեկտրոմետրիա
Տարրի նմուշում առկա իզոտոպներից յուրաքանչյուրի զանգվածը որոշելու համար կարելի է օգտագործել
մասս սպեկտրոմերտր (նկար 1.2): Այն նաև համեմատում է, թե ինչ քանակով է իզոտոպներից
յուրաքանչյուրը առկա նմուշում, այսինքն որոշում է դրանց հարաբերական տարածվածությունը
(իզոտոպային տարածվածություն): Մասս սպեկտրոմետրի պարզեցված դիագրամը ներկայացված է Նկար
1.3-ում: Ձեզանից չի ակնկալվում իմանալ մասս սպեկտրոմետրի աշխատանքի մանրամասները, սակայն սա
օգտակար է իմանալու համար, թե ինչպես են ստացվում արդյունքները:
Նկար 1.2: Մասս սպեկտրոմետրը խոշոր և բարդ գործիք է:
Ճշգրիտ հարաբերական ատոմային զանգվածներ
Մասս սպեկտրոմետրիա
vaporized sample = գոլորշացված նմուշ
positively charged electrodes accelerate positive ions = դրական
լիցքավորված էլեկտրոդներն արագացնում են դրական
լիցքավորված մասնիկներին
ionisation chamber = իոնացման խցիկ
heated filament produces high-energy electrons = Շիկացած պարույրը
ստեղծում է բարձր էներգիայով էլեկտոններ
flight tube = թռիչքային գլան
magnetic field = մագնիսական դաշտ
ion detector = իոնների գրանցիչ/դետեկտոր
recorder = գրանցիչ
computer = համակարգիչ
Նկար 1.3: Մասս սպեկտրոմետրի պարզեցված դիագրամը:
Մասս սպեկտրոմետրիա (շարունակություն)
Գոլորշացված նմուշում տարրի ատոմները վերածվում են իոնների: Ուժեղ մագնիսական
դաշտի միջոցով իոնների շեղված հոսքը հասցվում է դետեկտորին: Մագնիսական դաշտի
մեծացմամբ ավելի ու ավելի ծանր իզոտոպների իոններն են հասցվում դետեկտորին:
Դետեկտորը միացած է համակարգչին, որը ցույց է տալիս մասս սպեկտրը:
Ստացվող մասս սպեկտրը ուղղահայաց առանցքի վրա ցույց է տալիս հարաբերական
տարածվածությունը (իզոտոպային տարածվածությունը), իսկ հորիզոնական առանցքը ցույց է
տալիս զանգված-իոնի լիցք հարաբերությունը (m/e): Նկար 1.4 -ում: Աղյուսակ 1.1 -ում
ներկայացված է տվյալների մշակման օրինակը:
Detector current/mA = դետեկտորի հոսանք/մA
Mass/charge (m/e) ratio = զանգված/լիցք (m/e) հարաբերություն
Նկար 1.4: Կապարի նմուշի մասս սպեկտր:
Մասս սպեկտրոմետրիա (շարունակություն)
Մեկ դրական լիցք ունեցող իոնների համար ստացված m/e արժեքները
համապատասխանում են գրանցված իզոտոպների միջուկային թվին: Կապարի համար,
Աղյուսակ 1.1 -ը ցույց է տալիս, որ կապարի 52% -ը կազմում է 208 զանգվածով իզոտոպը իսկ
մնացածը կազմում են կապար-204 (2%), կապար-206 (24%) և կապար-207 (22%) -ը:
Մասս-սպեկտրից Ar-ի հաշվարկը
Տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը մեծ ճշգրտությամբ հաշվելու համար մենք կարող ենք օգտագործել մասս սպեկտրոմետրից
ստացված տվյալները:
Հարաբերական ատոմային զանգվածի հաշվարկի համար մենք հետևում ենք ներկայացված ալգորիթմին.
 յուրաքանչյուր իզոտոպային զանգվածը բազմապատկում ենք իր տոկոսային տարածվածությամբ,
 գումարում ենք ստացված թվերն իրար,
 բաժանում ենք 100-ի:
Մենք կարող ենք կիրառել այս եղանակը, որպեսզի հաշվենք նեոնի հարաբերական ատոմային զանգվածը իր մասս սպեկտրից` որը բերված է
Նկար 1.5-ում:
Նեոնի մասս սպեկտրն ունի երեք ազդանշան.
20Ne (90.9%), 21Ne (0.3%) և 22Ne (8.8%).
Նեոնի Ar =
20 × 90.9 + 21.0 × 0.3 + 22 × 8.8
= 20.2
100
Relative abundance/% = Հարաբերական տարածվածությունը / %
Mass/charge (m/e) ratio = զանգված/լիցք (m/e) հարաբերություն
Նկար 1.5: Նեոնի, Ne մասս սպեկտրը
Մասս-սպեկտրից Ar-ի հաշվարկը
Բարձր ճշգրտությամբ մասս սպեկտրոմետրը տալիս է շատ ճշգրիտ հարաբերական
իզոտոպային զանգվածներ: Օրինակ 16O = 15.995 և 32S = 31.972: Դրա շնորհիվ քիմիկոսները
կարող են տարբերել այնպիսի մոլեկուլներ, ինչպիսիք են SO2 և S2 -ը, որոնք առաջին
հայացքից ունեն նույն հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը:
Նկար 1.2: Մասս սպեկտրոմետրը խոշոր և բարդ գործիք է:
Հարց 2
Դիտարկելով գերմանիումի, Ge մասս սպեկտրը`
Abundance/% = Տարածվածություն / %
Mass/charge (m/e) ratio = զանգված/լիցք (m/e) հարաբերություն
Նկար 1.6: Գերմանիումի մասս սպեկտրը
ա Գրել գերմանիումի առավել ծանր իզոտոպի բանաձևը:
բ Օգտվելով յուրաքանչյուր իզոտոպի տոկոսային տարածվածությունից` հաշվել գերմանիումի
հարաբերական ատոմային զանգվածը:
Պատասխաններ
Նյութի քանակ: Մոլ և Ավոգադրոյի հաստատուն
Միացության բանաձևը ցույց է տալիս տվյալ միացության մեկ բանաձևային միավորում
կամ մեկ մոլեկուլում առկա յուրաքանչյուր տարրի ատոմների քանակը: Ջրի մոլեկուլում ,
ջրածնի երկու ատոմ (Ar = 1.0) միացած են թթվածնի մեկ ատոմին (Ar = 16.0):
Այսպիսով` ջրի մոլեկուլում ջրածնի ատոմների զանգվածի հարաբերությունը թթվածնի
ատոմների զանգվածին կազմում է 2 : 16: Անկախ նրանից, թե ջրի քանի մոլեկուլ ունենք, այս
հարաբերությունը միշտ նույնը կլինի: Սակայն անգամ 1000 ատոմների զանգվածը
չափազանց փոքր է կշռման համար: Մեզ անհրաժեշտ է դրանից շատ ավելի մեծ չափով
ավելացնել նյութի քանակը, որպեսզի կարողանանք հեշտությամբ կշռել նյութը: Մեկ մոլ
նյութի հարաբերական ատոմային զանգվածը կամ հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը
արտահայտված գրամներով կոչվում է նյութի մոլային զանգված: Այսպիսով նատրիումի (Ar =
23.0) մեկ մոլը կշռում է 23.0 գ: Մոլի հապավումը մոլ է: Մենք սահմանում ենք մոլը ըստ
ածխածին-12 իզոտոպի (տես անգլերեն դասագրքի էջ 28):
Նյութի մեկ մոլը տվյալ նյութի այն քանակությունն է, որը
պարունակում է նույն թվով կառուցվածքային մասնիկներ (ատոմներ,
մոլեկուլներ կամ իոններ), որքան ատոմ է պարունակում ճշգրիտ 12 գ
ածխածին-12 իզոտոպը:
Նյութի քանակ: Մոլ և Ավոգադրոյի հաստատուն
Նկար 1.7: Ամադեո Ավոգադրոն (1776–1856) եղել է
Իտալացի
գիտնական,
ով
առաջինն
է
եզրակացրել, որ տարբեր գազերի հավասար
ծավալները պարունակում են նույն թվով
մոլեկուլներ: Հետագայում այլ գիտնականներն են
հաշվել 1մոլում մասնիկների քանակը և, չնայած
դրան, Ավոգադրոյի հաստատունն անվանված է
իր պատվին:
Նյութի մեկ մոլի զանգվածը հաճախ անվանում ենք նյութի
մոլային զանգված (կրճատ` M): Մոլային զանգվածի միավորն
է` գ մոլ–1: Ատոմների մեկ մոլում ատոմների քանակը շատ մեծ է.
6.02 × 1023 ատոմ: Այս թիվը կոչվում է Ավոգադրոյի հաստատուն
(կամ Ավոգադրոյի թիվ): Ավոգադրոյի հաստատունի նշանը L -ն
է (NA նշանակումը ևս կարող է կիրառվել):
Ավոգադրոյի հաստատունը վերաբերում է ատոմներին,
մոլեկուլներին, իոններին և էլեկտրոններին: Այսպես` 1 մոլ
նատրիումում առկա են 6.02 × 1023 նատրիումի ատոմներ իսկ 1
մոլ նատրիումի քլորիդում (NaCl) առկա են 6.02 × 1023 նատրիումի
իոններ և 6.02 × 1023 քլորիդ իոններ:
Կարևոր է հստակեցնել, թե որ տեսակի մասնիկների մասին ենք
խոսում: Եթե մենք գրենք միայն «քլորի մոլեր», ապա պարզ չի,
խոսում ենք քլորի ատոմների, թե քլորի մոլեկուլների մասին:
Մեկ մոլ նութաքանակով քլորի մոլեկուլները, Cl2, պարունակում
են 6.02 × 1023 քլորի մոլեկուլ, բայց երկու անգամ ավել քլորի
ատոմ, քանի որ յուրաքանչյուր քլորի մոլեկուլ պարունակում է
քլորի երկու ատոմ:
Նյութաքանակ և զանգված
Ըստ միավորների միջազգային համակարգի (SI), զանգվածի հիմնական միավորը
կիլոգրամն է: Սակայն սա բավականին մեծ զանգված է քիմիայի ընդհանուր լաբորատոր
աշխատանքներում կիրառվելու համար: Այդ պատճառով, քիմիկոսները նախընտրում են
հարաբերական մոլեկուլային կամ բանաձևային զանգվածը ներկայացնել գրամներով (1000
գ = 1 կգ): Դուք կարող եք գտնել նյութի քանակը` ելնելով դրա զանգվածից և հարաբերական
ատոմային զանգվածից (Ar) կամ հարաբերական մոլեկուլային զանգվածից (Mr):
Աշխատանքային օրինա 1
1 Քանի՞ մոլ նատրիումի քլորիդ է պարունակում 117.0
գ նատրիումի քլորիդի նմուշը, NaCl:
(Ar արժեքներն են` Na = 23.0, Cl = 35.5)
NaCl մոլային զանգվածը = 23.0 + 35.5= 58.5 գ մոլ–1
նյութաքանակը =
Նկար 1.8: Ձախից` աջ, մեկական մոլ պղինձ, բրոմ,
ածխածին, սնդիկ և կապար:
զանգված
117.0
=
= 2.00 մոլ
մոլային զանգված
58.5
Հարց 3
ա Օգտվելով Ar -ների հետևյալ արժեքներից` (Fe = 55.8, N = 14.0, O = 16.0, S = 32.1)
հաշվել բերված տարբերակներում նյութերի քանակները` ﴾մոլ):
i 10.7 գ ծծմբի ատոմ
ii 64.2 գ ծծմբի մոլեկուլ (S8)
iii 60.45 գ անջուր երկաթի(III) նիտրատ, Fe(NO3)3:
բ Օգտվելով Ավոգադրոյի հաստատունի արժեքից` (6.02 × 1023 մոլ–1) հաշվել 7.10 գ
քլորի ատոմներում (Ar -ի արժեքն է՝ Cl = 35.5) ատոմների քանակը:
Տրված քանակով նյութի զանգվածը հաշվելու համար ,
հավասարումը
պետք է ձևափոխեք
նյութի զանգվածը (գ)
նյութաքանակ (մոլ) = մոլային զանգված (գ մոլ−1 )
նյութի զանգվածը (գ) = մոլերի քանակ (մոլ) × մոլային զանգված (գ մոլ–1)
Պատասխաններ
Աշխատանքային օրինակ
Աշխատանքային օրինակ 2
2 Որքա՞ն է 0.25 մոլ նյութաքանակով նատրիումի հիդրօքսիդի, ﴾NaOH), զանգվածը:
(Ar արժեքներն են` H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0)
NaOH մոլայի ն զանգվածը = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0 գ մոլ–1
զանգված = մոլերի քանակ × մոլային զանգված = 0.25 × 40.0 գ = 10.0 գ NaOH
Հարց 4
Օգտվել Ar -ների հետևյալ արժեքներից: C = 12.0, Fe = 55.8, H = 1.0, O = 16.0,
Na = 23.0:
Հաշվել բերված տարբերակներում նյութերի զանգվածները:
ա 0.20 մոլ ածխածնի դիօքսիդ, CO2
բ 0.050 մոլ նատրիումի կարբոնատ, Na2CO3
գ 5.00 մոլ երկաթի(II) հիդրօքսիդ, Fe(OH)2
Պատասխաններ
Նյութաքանակների հաշվարկներ
Փոխազդող զանգվածներ
Երբ քիմիական նյութերը փոխազդեցության մեջ ենք դնում, մեզ անհրաժեշտ է իմանալ, թե յուրաքանչյուր
ելանյութի ի՞նչ զանգված է պետք օգտագործել, որպեսզի դրանք փոխազդեն անմնացորդ և նյութի վատնում
չլինի: Նման հաշվարկների համար մեզ անհրաժեշտ է իմանալ քիմիական հավասարումը: Այն ցույց է տալիս
ելանյութերի և վերջանյութերի մոլերի հարաբերությունը - հավասարման ստեխիոմետրիան :
Հավասարեցված հավասարումը արտահայտում է այս ստեխիոմետրիան (քանակաչափությունը):
Օրինակ, բերված ռեակցիայում`
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
1 մոլ երկաթի(III) օքսիդը փոխազդում է 3 մոլ ածխածնի մոնօքսիդի հետ` առաջացնելով 2 մոլ երկաթ և 3 մոլ
ածխածնի դիօքսիդ: Ռեակցիայի ստեխիոմետրիան է 1 : 3 : 2 : 3:
Հավասարման մեջ ներառված թվերը (3, 2 և 3) կոչվում են քանակաչափական գործակիցներ:
Որպեսզի գտնենք քիմիական ռեակցիայի արդյունքում առաջացած նյութերի զանգվածները, մենք
օգտագործում ենք`
■■ ելանյութերի զանգվածը
■■ ելանյութերի մոլային զանգվածները
■■ հավասարեցված հավասարումը:
Երկաթի փոխազդեցությունը ծծմբի հետ
Նկար 1.9: Երկաթը փոխազդում է ծծմբի հետ` առաջացնելով երկաթի սուլֆիդ:
Իմանալով յուրաքանչյուր ելանյութի մոլային զանգվածը և հավասարեցված քիմիական
հավասարումը` մենք կարող ենք հաշվել, թե որքան երկաթ է անհրաժեշտ ծծմբի հետ
քանակապես փոխազդելու համար, ինչպես նաև առաջացող վերջանյութի զանգվածը:
Աշխատանքային օրինակ 3
Մագնեզիումն այրվում է թթվածնում` առաջացնելով մանեզիումի օքսիդ:
2Mg + O2 → 2MgO
Մենք կարող ենք հաշվել թթվածնի զանգվածը, որն անհրաժեշտ է 1 մոլ մագնեզիումի հետ փոխազդելու համար: Կարող
ենք հաշվել նաև առաջացած մագնեզիումի օքսիդի զանգվածը:
Քայլ 1: Գրել հավասարեցված հավասարումը:
Քայլ 2: Բազմապատկել յուրաքանչյուրի բանաձևային զանգվածը (գ) հավասարման համապատասխան ստեխիոմետրիկ
գործակիցներով
2Mg +
O2 → 2MgO
2×24.3 գ 1 × 32.0 գ 2 × (24.3 գ + 16.0 գ)
48.6 գ
32.0 գ
80.6 գ
Այս հաշվարկից մենք կարող ենք եզրակացնել, որ
■■ 48.6 գ մագնեզիումի հետ փոխազդելու համար անհրաժեշտ է ճշգրիտ 32.0 գ թթվածին:
■■ Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է 80.6 գ մագնեզիումի օքսիդ:
Եթե մենք այրենք 12.15 գ մագնեզիում (0.5 մոլ) կստանանք 20.15 գ մագնեզիումի օքսիդ: Սա երևում է ռեակցիայի
ստեխիոմետրիայից, համաձայն որի, յուրաքանչյուր մոլ այրված մագնեզիումից ստացվում է նույն նյութաքանակով
մագնեզիումի օքսիդ:
Աշխատանքային օրիակ 4
Այսպիսի հաշվարկներում
միշտ չէ որ անհրաժեշտ է իմանալ ելանյութերից
յուրաքանչյուրի մոլային զանգվածը: Եթե ելանյութերից մեկը կամ մի քանիսը վերցված են
ավելցուկով, մեզ անհրաժեշտ է իմանալ միայն առանց ավելցուկի վերցված ելանյութի
(սահմանափակող ելանյութ) զանգվածը գրամներով և մոլային զանգվածը:
Լուծման օրինակ
4 Երկաթի(III) օքսիդը փոխազդում է ածխածնի մոնօքսիդի հետ` առաջացնելով երկաթ և ածխածնի դիօքսիդ:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Հաշվել ստացվող երկաթի առավելագույն զանգվածը, եթե 798 գ երկաթի(III) օքսիդը վերականգնվել է ածխածնի
մոնօքսիդի ավելցուկով:
(Ar արժեքներն են` Fe = 55.8, O = 16.0)
Քայլ 1 Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Քայլ 2 1 մոլ եկաթ(III) օքսիդ → 2 մոլ երկաթ
(2 × 55.8) + (3 × 16.0) → 2 × 55.8
159.6 գ Fe2O3 → 111.6 գ Fe
Քայլ 3 798 g
→
111.6
× 798
159.6
= 558 գ Fe
Ինչպես տեսնում եք, Քայլ 3 -ում մենք օգտվեցինք պարզ համեմատությունից, որպեսզի հաշվենք 798 գ երկաթի(III)
օքսիդից գոյացող երկաթի զանգվածը:
Հարց 5
ա. Նատրիումը փոխազդում է թթվածնի ավելցուկի հետ` առաջացնելով նատրիումի
պերօքսիդ, Na2O2:
2Na + O2 → Na2O2
Հաշվել նատրիումի պերօքսիդի առավելագույն զանգվածը, որը կառաջանա 4.60 գ
նատրիումը թթվածնի ավելցուկում այրելիս:
(Ar արժեքներն են` Na = 23.0, O = 16.0)
բ Անագի(IV) օքսիդը ածխածնի հետ փոխազդելով վերականգնվում է մինչև անագ:
Առաջանում է նաև ածխածնի մոնօքսիդ:
SnO2 + 2C → Sn + 2CO
Հաշվել ածխածնի այն զանգվածը, որը քանակապես փոխազդում է 14.0 գ
անագի(IV) օքսիդի հետ: Պատասխանը ներկայացնել 3 իմաստալից թվանշաններով:
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, O = 16.0, Sn = 118.7)
Պատասխաններ
Ռեակցիայի ստեխիոմետրիան
Մենք կարող ենք գտնել ռեակցիայի ստեխիոմետրիան, եթե գիտենք փոխազդող ելանյութերից
յուրաքանչյուրի և առաջացող յուրաքանչյուր վերջանյութի քանակը:
Օրինակ, փոխազդեցության մեջ են դրել 4.0 գ ջրածինը և 32.0 գ թթվածինը և ստացել են 36.0 գ ջուր:
(Ar արժեքներն են` H = 1.0, O = 16.0):
ջրածին (H2) + թթվածին (O2) → ջուր (H2O)
4.0
2×1.0
32.0
2×16.0
36
(2×1.0)+16.0
= 2 մոլ
= 1 մոլ
= 2 մոլ
Այս հարաբերակցությունը հանդիսանում է հավասարման ստեխիոմետրիկ գործակիցների
հարաբերակցությունը: Այսպիսով, հավասարումն է`
2H2 + O2 → 2H2O
Մենք կարող ենք պարզել այս ռեակցիայի ստեխիոմետրիան անգամ եթե չգիտենք փոխազդած
թթվածնի զանգվածը: Ջրածնի և ջրի հարաբերությունը 1:1 է: Սակայն ջրի մոլեկուլում կա թթվածնի
միայն մեկ ատոմ` թթվածնի մոլեկուլում առկա թթվածնի քանակի կեսը: Այսպիսով, հավասարման
մեջ թթվածնի և ջրի մոլերի հարաբերությունը պետք է լինի 1:2:
Հարց 6
56.2 գ սիլիցիումը, Si, փոխազդել է ճշգրիտ 284.0 գ քլորի, Cl2, հետ`
առաջացնելով 340.2 գ սիլիցիումի(IV) քլորիդ, SiCl4: Օգտվելով այս
տեղեկությունից` պարզել ռեակցիայի հավասարման ստեխիոմետրիան:
(Ar արժեքներն են` Cl = 35.5, Si = 28.1)
Իմաստալից թվանշաններ
• Զերոյից տարբեր՝ ոչ զերոյական, բոլո թվանշաները իմաստալից են
• Երկու իմաստալից թվանշանների՝ ոչ զերոյական միջև գտնվող զերո
նույնպես իմաստալի է 1005 գ (չորս իմաստալից թվանշան), 7.03 սմ (երեք իմատալից
թվանշան)։
• Թվի սկզբում գրված զերոնները երբեք իմաստալից չէ, նրանք միայն ցույց են տալիս
տասնորդական կետի դիրքը. 0.02 գ (մեկ իմաստալից թվանշան), 0.0026 սմ (երկու
իմաստալից թվանշան)։
• Թվի վերջի զրոները իմաստալից են, եթե թիվը պարունակում է տասնորդական կետ.
0.0200 գ (երեք իմաստալից թվանշան), 3.0 սմ (երկու իմաստալից թվանշան:
• Խնդիր է ծագում, երբ թիվը վերջանում է զրոներով, բայց չի պարունակում տասնորդական կետ։ Այդ դեպքում զրոները սովորաբար իմաստալից չեն համարվում։
Զրոների իմաստալիցությունը ցույց տալու համար կարելի է կիրառել բնական ցուցիչ
(Հավելված Ա.1)։ Օրինակ՝ 10300 գ զանգվածը կարելի է ներկայացնել՝ ցույց տալով
երեք, չորսկամհինգ իմաստալից թվանշաններ՝ կախված չափման եղանակից.
1.03 × 104 գ (երեք իմաստալից թվանշան)
1.030 × 104 գ (չորսիմաստալիցթվանշան)
1.0300 × 104 գ (հինգիմաստալիցթվանշան
Իմաստալից թվանշանները հաշվարկներում
Գումարման և հանման դեպքում արդյունքն ունի տասնորդականի դիրքերի այն թիվը,
ինչ ամենաքիչ տասնորդական դիրքերով չափումը։ Եթե արդյունքը պարունակում է
նախատեսվածից ավելի շատ իմաստալից թվանշան, այն պետք է կլորացվի։ Քննարկենք
հետևյալ օրինակը, որում անորոշ թվերը գունավոր են.
Բազմապատկման և բաժանման դեպքում արդյունքը պարունակում է իմաստալից
թվանշանների այն քանակը, ինչ ամենաքիչ իմաստալից թվանշաններով չափու-մը։ Եթե
արդյունքը պարունակում է նախատեսվածից շատ իմաստալից թվանշան, այն պետք է
կլորացվի ։
Մակերես = (6.221 սմ)(5.2 սմ) = 32.3492 սմ2 ⇒ կլորացում մինչև 32 սմ2
Իմաստալից թվանշաններ
Այսպիսով` եթե ամփոփելու լինենք, ապա` Քիմիական հաշվարկներ կատարելիս
կարևոր է պատասխանը ներկայացնել իմաստալից թվանշանների այն քանակով,
որը կհամապատասխանի խնդրի տվյալներին: Բերված օրինակները ցույց են
տալիս 526.84 թիվը` ներկայացված տարբեր թվով իմաստալից թվանշաններով:
4 իմաստալից թվանշանով = 526.8
3 իմաստալից թվանշանով = 527
2 իմաստալից թվանշանով = 530
Հաշվարկներում վերջնական պատասխանը պետք է ներկայացնել նույն քանակի
իմաստալից թվանշաններով, որքանով ներկայացված է խնդրում ամենաքիչ
իմաստալից թվանշաններ պարունակող տվյալը:
Աշխատանքային օրինակ 5
Քանի՞ մոլ կալցիումի օքսիդ է պարունակվում դրա 2.9 գրամում:
(Ar արժեքներն են` Ca = 40.1, O = 16.0)
Եթե 2.9 -ը բաժանեք 56.1 -ի, հաշվիչը ցույց կտա 0.051 693 ….: Սակայն տվյալներում
իմաստալից թվանաշանների ամենաքիչ քանակը 2 է (զանգվածը 2.9 գ է): Այսպիսով,
պատասխանը պետք է արտահայտել 2 իմաստալից թվանշանով, և կլինի` 0.052 մոլ:
Նշում 1. թվից առաջ գրվող զրոներն իմաստալից թվանշաններ չեն: Օրինակ` 0.004 -ը
պարունակում է 1 իմաստալից թվանշան:
Նշում 2. կետից հետո, թվի վերջում գրվող զրոները իմաստալից թվանշաններ են: 0.0040 ը պարունակում է 2 իմաստալից թվանշան, իսկ 0.00400 -ը պարունակում է 3 իմաստալից
թվանշան:
Նշում 3. Եթե իրականացնում եք բազմափուլ հաշվարկ, մի կլորացրեք թվերը
հաշվարկների միջանկյալ փուլերում: Պատասխանը կլորացրեք վերջում:
Զանգվածային բաժին ﴾% )
Օգտվելով նյութի բանաձևից և ատոմային զանգվածներից` կարող ենք հաշվել տվյալ տարրի
զանգվածային բաժինը ﴾% ) :
Աշխատանքային օրինակ 6
Նկար 1.10 պատկերված երկաթի
հանքաքարը﴾ Fe2O3) պարունակում է
խառնուրդներ : Մենք կարող ենք հաշվել Fe2O3 -ից
ստացվող երկաթի զանգվածը` օգտվելով մոլային
զանգվածներից:
Հաշվել երկաթի զանգվածային բաժինը ﴾% )երկաթի(III)
օքսիդում, Fe2O3:
(Ar արժեքներն են` Fe = 55.8, O = 16.0)
2×55.8
երկաթի զանգվածային բաժին % = 2×55.8 +(3×16.0) × 100 = 69.9 %
Հարց 7
Հաշվել էթանոլում, C2H5OH, ածխածնի զանգվածային բաժինը (%) :
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, H = 1.0, O = 16.0)
Էմպիրիկ բանաձևեր
Միացության էմպիրիկ բանաձևը ցույց է տալիս տվյալ միացության մեկ մոլեկուլում կամ մեկ
բանաձևային միավորում առկա տարրերի պարզագույն հարաբերությունը` արտահայտված
ամբողջ թվերով: Միացության մոլեկուլային բանաձևը ցույց է տալիս տվյալ միացության մեկ
մոլեկուլում առկա յուրաքանչյուր տարրի ատոմների ընդհանուր քանակը:
Աղյուսակ 1.2 -ում ներկայացված են մի քանի միացությունների էմպիրիկ և մոլեկուլային
բանաձևերը:
■■ Իոնական միացության բանաձևը միշտ իր էմպիրիկ բանաձևն է:
■■ պարզ անօրգանական միացությունների էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը հաճախ
նույնն են:
■■ Օրգանական մոլեկուլների էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը հաճախ տարբեր են:
Հարց 8
Գրել բերված միացությունների էմպիրիկ բանաձևերը:
ա հիդրազին, N2H4
բ օկտան, C8H18
գ բենզոլ, C6H6
դ ամոնիակ, NH3
Էմպիրիկ բանաձևի որոշում
Էմպիրիկ բանաձևը կարելի է գտնել` որոշելով միացության նմուշում առկա
յուրաքանչյուր տարրի զանգվածը: Որոշ միացությունների համար առկա տարրերի
զանգվածները որոշվում են այրման միջոցով: Օրգանական միացությունը պետք է լինի
շատ մաքուր, որպեսզի կարողանանք հաշվել դրա էմպիրիկ բանաձևը: Միացության
բանաձևը որոշելուց առաջ քիմիկոսները հաճախ օգտագործում են գազային
քրոմատոգրաֆիան` որպեսզի ստանան մաքուր միացություններ
Աշխատանքային օրինակ 7
Արտածել մագնեզիումի օքսիդի բանաձևը:
Սա կարող է արվել հետևյալ ձևով.
■■ թթվածնի ավելցուկում այրել հայտնի զանգվածով մագնեզիումը (0.486 գ)
■■ գրանցել առաջացած մագնեզիումի օքսիդի զանգվածը (0.806 գ)
■■ հաշվել մագնեզիումին միացած թթվածնի զանգվածը (0.806 – 0.486 գ) = 0.320 գ
■■ Հաշվել մագնեզիումի և թթվածնի մոլային հարաբերությունը
■■ (Ar արժեքներն են` Mg = 24.3, O = 16.0)
0.486 գ
Mg նյութաքանակը =24.3 գ մոլ–1 = 0.0200 մոլ
թթվածնի նյութաքանակը =
0.320 գ
= 0.0200 մոլ
16.0 գ մոլ–1
Մագնեզիում : թթվածին պարզագույն հարաբերությունը ստացվեց` 1 : 1:
Այսպիսով`մագնեզիումի օքսիդի էմպիրիկ բանաձևն է` MgO:
Աշխատանքային օրինակ 8
Աշխատանքային օրինակ 9
Հարց 9
Ածխաջրածինը պարունակում է ըստ զանգվածի 90% ածխածին և
10% ջրածին : Արտածել այս ածխաջրածնի էմպիրիկ բանաձևը:
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, H = 1.0
Մոլեկուլային բանաձևերի դուրս բերում
Մոլեկուլային բանաձևը ցույց է տալիս
մոլեկուլում առկա ատոմներից յուրաքանչյուրի
թիվը: Մոլեկուլային բանաձևն ավելի կիրառելի
է քան էմպիրիկ բանաձևը: Մենք օգտվում ենք
մոլեկուլային բանաձևերից երբ կազմում ենք
հավասարեցված հավասարումներ և հաշվում
ենք մոլային զանգվածներ: Մոլեկուլային
բանաձևը միշտ հանդիսանում է էմպիրիկ
բանաձևի բազմապատիկը: Օրինակ` էթանի,
C2H6, մոլեկուլային բանաձևը իր էմպիրիկ
բանաձևի, CH3, կրկնապատիկն է:
Մոլեկուլային բանաձևը ստանալու համար
մենք պետք է իմանանք.
■■ միացության հարաբերական բանաձևային
զանգվածը
■■ էմպիրիկ բանաձևը:
Աշխատանքային օրինակ 10
Միացության էմպիրիկ բանաձևն է`CH2Br: Դրա
հարաբերական մոլեկուլային զանգվածն է` 187.8:
Արտածել այդ միացության մոլեկուլային բանաձևը:
(Ar արժեքներն են` Br = 79.9, C = 12.0, H = 1.0)
Քայլ 1. գտնենք էմպիրիկ բանաձևի զանգվածը.
12.0 + (2 × 1.0) + 79.9 = 93.9
Քայլ 2. բաժանենք հարաբերական մոլեկուլային
զանգվածը էմպիրիկ բանաձևի բանաձևային
զանգվածին
187.8
=2
93.9
Քայլ 3. բազմապատկենք էմպիրիկ բանաձևի ատոմների
քանակը` քայլ 2-ում ստացված թվով.
2 × CH2Br, այսպիսով, մոլեկուլային բանաձևն է` C2H4Br2:
Հարց 10
Երեք միացությունների` Ա, Բ և Գ, էմպիրիկ բանաձևերը և մոլային
զանգվածները բերված են աղյուսակում:
Գտնել յուրաքանչյուր միացության մոլեկուլային բանաձևը:
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, Cl = 35.5, H = 1.0)
Միացություն
Էմպիրիկ բանաձև
Mr
Ա
C3H5
82
Բ
CCl3
237
Գ
CH2
112
Քիմիական բանաձևեր և քիմիական հավասարումներ
Բանաձևի արտածումը
Միացության մեջ գտնվող յուրաքանչյուր տարրի էլեկտրոնային
կառուցվածքը որոշում է միացության բանաձևը (տե՛ս էջ***):
Իոնական միացության բանաձևը որոշվում է առկա իոններից
յուրաքանչյուրի լիցքով: Դրական լիցքերի քանակը
հավասարակշռվում է բացասական լիցքերով այնպես, որ
միացության գումարային լիցքը լինի զրո: Մենք կարող ենք
արտածել միացության բանաձևը, եթե գիտենք դրա իոնների
լիցքերը:
Նկար 1.11. Որոշ պարզ իոնների
լիցքը կախված է Պարբերական
համակարգում իրենց գրաված
դիրքից:
Նկար 1.11 -ում ներկայացված են որոշ պարզ իոնների լիցքերը`
պատկերված Պարբերական Աղյուսակում իրենց համապատասխան
խմբերում: Մեր կիրառած Պարբերական Աղյուսակը պարունակում է
18 խումբ քանի որ անցումային տարրերը համարակալված են
որպես 3 -ից 12-րդ խմբեր: Այդպիսով, ալյումինը գտնվում է 13-րդ
խմբում, իսկ քլորը 17-րդ խմբում է: 1-ին և 2-րդ խմբերի մետաղների
իոնների համար դրական լիցքը նույնն է ինչ որ խմբի համարը: 13-րդ
խմբի մետաղների իոնների համար` դրական լիցքի արժեքը 3+ է: 15ից 17-րդ խմբերի ոչ-մետաղի բացասական իոնի լիցքի արժեքը
հավասար է 18-ից հանած խմբի համարը:
Քիմիական բանաձևեր և քիմիական հավասարումներ
Բանաձևի արտածումը
Անցումային տարրերի իոնների լիցքերը կարող
են փոփոխվել: Օրինակ երկաթն առաջացնում է
երկու տեսակի իոններ` Fe2+ և Fe3+ (Նկար 1.12):
Նկար 1.12. Երկաթի(II) քլորիդ (ձախ) և երկաթի(III)
քլորիդ (աջ): Այս երկու քլորիդներն էլ պարունակում են
երկաթ և քլոր, սակայն դրանք ունեն տարբեր
բանաձևեր:
Իոնները, որոնք պարունակում են մեկից
ավելի տարրերի ատոմներ` կոչվում են բարդ
իոններ: Հաճախ գործածվող բարդ իոնները ,
որոնք պետք է իմանալ, բերված են Աղյուսակ
1.3 -ում: Իոնական միացության բանաձևը
կազմվում է իոնների լիցքերի
հավասարեցման եղանակով:
Իոն
բանաձև
ամոնիում
NH4+
կարբոնատ
CO32-
հիդրոկարբոնատ
HCO3-
հիդրօքսիդ
OH-
նիտրատ
NO3-
ֆոսֆատ
PO43-
սուլֆատ
SO42-
Աղյուսակ 1.3. Որոշ տարածված բարդ իոնների
բանաձևերը:
Աշխատանքային օրինակներ 11 և 12
11 Արտածել մագնեզիումի քլորիդի բանաձևը:
Առկա իոններն են` Mg2+ և Cl–
12 Արտածել ալյումինի օքսիդի բանաձևը:
Առկա իոններն են` Al3+ և O2–:
Էլեկտրաչեզոքությունն ապահովելու համար
յուրաքանչյուր Mg2+ իոնի համար անհրաժեշտ է
երկու Cl–:
(2 × 1–) + (1 × 2+) = 0
Հետևաբար, բանաձևն է`MgCl2:
համար յուրաքանչյուր երկու Al3+ իոնի
Էլեկտրաչեզոքությունն ապահովելու համար
անհրաժեշտ է երեք O2– իոն: (3 × 2−) + (2 × 3+) = 0
Հետևաբար, բանաձևն է` Al2O3:
Քիմիական բանաձևեր և քիմիական հավասարումներ
Բանաձևի արտածումը
Կովալենտ միացության բանաձևը դուրս է բերվում ելնելով էլեկտրոնների այն քանակից,
որն անհրաժեշտ է, որպեսզի տվյալ ատոոմը ձեռք բերի ազնիվ գազի էլեկտրոնային
կառուցվածք (տե՛ս էջ ***): Հիմնականում ածխածնի ատոմը այլ ատոմների հետ
առաջացնում է չորս կապ, ջրածինը և հալոգենները առաջացնում են մեկ կապ, իսկ
թթվածնի ատոմն առաջացնում է երկու կապ: Այսպիսով, այս կանոններին
համապատասխան, ջրի բանաձևն է` H2O: Մեթանի բանաձևն է CH4, որում ածխածնի
յուրաքանչյուր ատոմ կապված է ջրածնի չորս ատոմների հետ: Այնուամենայնիվ,
գոյություն ունեն շատ բացառություններ այս կանոններից:
Միացությունները, որոնք պարունակում են մետաղի իոն և ոչ-մետաղի պարզ իոն,
անվանվում են` ոչ-մետաղի լատինական անվան վերջում ավելացնելով -իդ վերջածանցը :
նատրիում + քլոր → նատրիումի քլորիդ
ցինկ + ծծումբ → ցինկի սուլֆիդ
Բարդ իոնները, որոնք պարունակում են թթվածին, հաճախ անվանվում են
համապատասխան ոչ-մետաղի լատինական անվանը -ատ վերջածանց ավելացնելով:
Օրինակ, սուլֆատ իոնը պարունակում է ծծումբ և թթվածին, ֆոսֆատ իոնը պարունակում
է ֆոսֆոր և թթվածին:
Հրաց 11
ա Գրել հետևյալ միացություններից յուրաքանչյուրի բանաձևը.
i մագնեզիումի նիտրատ
ii կալցիումի սուլֆատ
iii նատրիումի յոդիդ
iv ջրածնի բրոմիդ
v նատրիումի սուլֆիդ
բ Անվանել հետևյալ միացությունները.
i Na3PO4
iii AlCl3
ii (NH4)2SO4 iv Ca(NO3)2
Քիմիական հավասարումների հավասարեցումը
Քիմիական միացությունների փոխազդեցության ժամանակ ատոմներ չեն կարող առաջանալ
կամ անհետանալ: Այդ պատճառով քիմիական հավասարման ելանյութերի մասում պետք է
լինի յուրաքանչյուր տեսակի ատոմից նույն քանակով որքան կա վերջանյութերի մասում:
Քիմիական բանաձևերով կազմվող հավասարումը քիմիական ռեակցիայի կրճատ
նկարագրման եղանակ է: Այն ցույց է տալիս ելանյութերում և վերջանյութերում ատոմների
քանակը և տեսակը: Եթե դրանք նույնն են, ապա ասում ենք, որ հավասարումը
հավասարեցված է: Հետևեք բերված օրինակներին, որպեսզի տեսնեք թե ինչպես ենք
հավասարեցնում հավասարումը:
Աշխատանքային օրինակ 13
Հավասարման հավասարեցում.
Քայլ 1 Գրեք բոլոր ելանյութերի և վերջանյութերի բանաձևերը: Օրինակ`
H2
+
O2
→
H2 O
Քայլ 2 Հաշվեք ելանյութերից և վերջանյութերից յուրաքանչյուրի ատոմների քանակը:
H2
+
O2
→
H2O
2[H]
2[O]
2[H] + 1[O]
Քայլ 3 Հավասարեցրեք ատոմներից որևէ մեկը` թվանշան դնելով ելանյութերից կամ վերջանյութերից որևէ մեկի առջև: Այս
դեպքում ռեակցիայի աջ կողմում թթվածնի ատոմները պետք է հավասարվեն այնպես, որ նրանք լինեն ձախ մասում առկա
թթվածնի ատոմներին հավասար:
Հիշեք, որ բանաձևի առջև դրված թիվը բազմապատկում է բանաձևում ներկայացված բոլոր տարրերի ատոմների թիվը: Օրինակ,
2H2O -ն ունի 4 ջրածնի ատոմ և 2 թթվածնի ատոմ:
H2
+
O2
→
2H2O
2[H]
2[O]
4[H] + 2[O]
Քայլ 4 Շարունակեք հավասարեցնել այս եղանակով, յուրաքանչյուր անգամ մեկական տեսակի ատոմ, մինչև բոլոր ատոմները
կհավասարվեն:
2H2
+
O2
→
2H2O
4[H]
2[O]
4[H] + 2[O]
Հաշվի առեք, որ հավասարումները հավասարեցնելիս չպետք է փոխեք ելանյութերից և վերջանյութերից որևէ մեկի բանաձևը:
Աշխատանքային օրինակ14
Քայլ 4-ում, CO2 -ի թթվածինն առկա էր երկու ելանյութերում`Fe2O3 -ում և CO ում: Որպեսզի հավասարեցնենք հավասարումը` անհրաժեշտ է, որ
ածխածնի մոնօքսիդը և երկաթի օքսիդը տրամադրեն նույն քանակով(3)
թթվածնի ատոմներ:
Հարց 12
Գրել և հավասարեցնել հետևյալ ռեակցիաների հավասարումները:
ա Երկաթը փոխազդում է քլորաջրածնական թթվի հետ` առաջացնելով
երկաթի(II) քլորիդ, FeCl2, և ջրածին:
բ Ալյումինի հիդրօքսիդը, Al(OH)3, տաքացնելիս քայքայվում է ` առաջացնելով
ալյումինի օքսիդ, Al2O3, և ջուր:
գ Հեքսանը, C6H14, այրվում է թթվածնում` առաջացնելով ածխածնի դիօքսիդ և
ջուր:
Վիճակների նշանների օգտագործումը
Հաճախ պետք է լինում նշել քիմիական ռեակցիայում ելանյութերի և
վերջանյութերի ֆիզիկական վիճակները: Սա հատկապես կարևոր է
քիմիական հավասարակշռության և ռեակցիայի արագության հարցերի
քննարկման ժամանակ (տե՛ս Գլուխ 8 և Գլուխ 9): Մենք կիրառում ենք
հետևյալ վիճակի նշանները.
■■ (պ) պինդ
■■ (հ) հեղուկ
■■ (գ) գազ
■■ (ջր) ջրային (ջրային լուծույթ).
Վիճակի նշանները գրվում են յուրաքանչյուր ելանյութի և վերջանյութի
բանաձևերից հետո:
Օրինակ`
ZnCO3(պ) + H2SO4(ջր) → ZnSO4(ջր) + H2O(հ) + CO2(գ)
Հարց 13
13 Գրել հետևյալ ռեակցիաների հավասարեցված հավասարումները`
ներառելով նյութերի վիճակների նշանները:
ա Պինդ կալցիումի կարբոնատը փոխազդում է ջրային լուծույթում գտնվող
քլորաջրածնական թթվի հետ` առաջացնելով ջուր, ածխածնի դիօքսիդ և
կալցիումի քլորիդի ջրային լուծույթ:
բ Ցինկի սուլֆատի, ZnSO4, ջրային լուծույթը փոխազդում է նատրիումի
հիդրօքսիդի ջրային լուծույթի հետ: Վերջանյութերն են` ցինկի հիդրօքսիդի,
Zn(OH)2, նստվածքը և նատրիումի սուլֆատի ջրային լուծույթը:
Նկար 1.13. Կալցիումի կարբոնատի և քլորաջրածնական թթվի
միջև ընթացող ռեակցիան: Ռեակցիայի հավասարումը, վիճակի
նշաններով, հետևյալն է.
CaCO3(պ) + 2HCl(ջր) → CaCl2(ջր) + CO2(գ) + H2O(հ)
Պատասխաններ
Իոնական հավասարումների հավասարեցումը
Երբ իոնական միացությունները լուծվում են ջրում, իոններն առանձնանում են իրարից: Օրինակ,
NaCl(պ) ջր → Na+(ջր) + Cl–(ջր)
Իոնական միացություններ են աղերը, ինչպիսիք են նատրիումի բրոմիդը, մագնեզիումի սուլֆատը, և ամոնիումի նիտրատը:
Թթուներն ու ալկալիները ևս պարունակում են իոններ: Օրինակ, քլորաջրածնական թթվի ջրային լուծույթում առկա են H+(ջր) և Cl–
(ջր) իոններ իսկ նատրիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթում առկա են Na+(ջր) և OH–(ջր) իոններ:
Ջրային լուծույթում ընթացող շատ քիմիական ռեակցիաներ ներառում են իոնական միացություններ: Լուծույթում առկա իոնների
միայն մի մասն է մասնակցում ռեակցիային: Իոնները, որոնք ռեակցիային չեն մասնակցում, կոչվում են կրճատվող իոններ:
Իոնական հավասարումն ավելի պարզ է քան ամբողջական քիմիական ռեակցիան: Այն ցույց է տալիս միայն փոխազդող իոնները
կամ այլ մասնիկները: Կրճատվող իոնները բաց են թողնվում հավասարումից: Համեմատեք ցինկի և պղնձի(II) սուլֆատի ջրային
լուծույթի փոխազդեցության ամբողջական և իոնական հավասարումները:
Ամբողջական քիմիական ռեակցիա. Zn(պ) + CuSO4(ջր) → ZnSO4(ջր) + Cu(պ)
Լիցքերի նշումով. Zn0 (պ) + Cu2+SO42-(ջր) → Zn2+SO42-(ջր) + Cu0(պ)
Կրճատվող իոնների անտեսում. Zn0 (պ) + Cu2+SO42-(ջր) → Zn2+SO42-(ջր) + Cu0(պ)
Իոնական հավասարում. Zn0 (պ) + Cu2+(ջր) → Zn2+(ջր) + Cu0(պ)
Իոնական հավասարման մեջ դուք կնկատեք, որ.
■■ չկան սուլֆատ իոններ – դրանք կրճատվող իոններն են, քանի որ դրանք չեն փոխազդել.
■■ և՛ լիցքերը, և՛ ատոմների թվերը հավասար են:
Իոնական հավասարումներ
Իոնական հավասարումներ
Իոնական հավասարումներ
Իոնական հավասարումներ
Աշխատանքային օրինակ 15 և 16
Հաջորդող օրինակները ցույց են տալիս, թե ինչպես կարող ենք ամբողջական
ռեակցիան ձևափոխել կրճատ իոնական ռեակցիայի:
15 .Իոնական հավասարման կազմում:
16. Իոնական հավասարման կազմում:
Քայլ 1 Գրեք ամբողջական հավասարեցված հավասարումը:
Mg(պ) + 2HCl(ջր) → MgCl2(ջր) + H2(գ)
Գրել ջրային քլորի և ջրային կալիումի բրոմիդի միջև ընթացող
ռեակցիայի հավասարումները: Վերջանյութերն են ջրային բրոմը և
ջրային կալիումի քլորիդը:
Քայլ 2 Գրեք բոլոր առկա իոնները: Ցանկացած ելանյութ կամ
վերջանյութ, որն ունի (պ), (հ) կամ (գ) վիճակի նշան կամ իրենից
ներկայացնում է լուծված մոլեկուլ, ինչպիսին է օրինակ Cl2(ջր)-ը,
չի տրոհվում իոնների:
Mg(պ) + 2H+(ջր) + 2Cl–(ջր) → Mg2+(ջր) + 2Cl–(ջր) + H2(գ)
Քայլ 3 Հավասարման աջ և ձախ մասերից կրճատեք բոլոր նույն
իոնները (կրճատվող իոնները):
Mg(պ) + 2H+(ջր) + 2Cl–(ջր) → Mg2+(ջր) + 2Cl–(ջր) + H2(գ)
Քայլ 4 Գրեք հավասարումը` բաց թողնելով կրճատվող
իոնները:
Mg(պ) + 2H+(ջր) → Mg2+(ջր) + H2(գ)
Քայլ 1 Ամբողջական հավասարեցված հավասարումն է`
Cl2(ջր) + 2KBr(ջր) → Br2(ջր) + 2KCl(ջր)
Քայլ 2 Առկա իոններն են`
Cl2(ջր) + 2K+(ջր) + 2Br-(ջր) → Br2(ջր) + 2K+(ջր) + 2Cl-(ջր)
Քայլ 3 Անտեսեք կրճատվող իոնները.
Cl2(ջր) + 2K+(ջր) + 2Br-(ջր) → Br2(ջր) + 2K+(ջր) + 2Cl-(ջր)
Քայլ 4 Գրեք վերջնական իոնական հավասարումը.
Cl2(ջր) + 2Br-(ջր) → Br2(ջր) + 2Cl-(ջր)
Հարց 14
Ձևափոխել բերված ամբողջական հավասարումները
իոնականների:
ա H2SO4(ջր) + 2NaOH(ջր) → 2H2O(ջր) + Na2SO4(ջր)
բ Br2(ջր) + 2KI(ջր) → 2KBr(ջր) + I2(ջր)
Իոնական հավասարումների հավասարեցումը
Քիմիկոսները նստվածքագոյացման ռեակցիաների համար հաճախ նախընտրում են գրել
իոնական հավասարումներ: Նստվածքագոյացման ռեակցիան այն ռեակցիան է, որի ժամանակ
երկու ջրային լուծույթներ փոխազդում են` առաջացնելով պինդ նյութ` նստվածք: Այս
ռեակցիաների իոնական հավասարումների կազմումը կարող է պարզեցվել: Անհրաժեշտ է միայն.
■■ որպես վերջանյութ գրել նստվածքի բանաձևը,
■■որպես ելանյութ գրել նստվածք առաջացնող իոնները:
Աշխատանքային օրինակ 17
Երկաթի(II) սուլֆատի ջրային լուծույթը փոխազդել է նատրիումի
հիդրօքսիդի ջրային լուծույթի հետ: Առաջացել է երկաթի(II) հիդրօքսիդի
նստվածք և նատրիումի սուլֆատի ջրային լուծույթ:
■■ Կազմել և հավասարեցնել ամբողջական հավասարումը.
FeSO4(ջր) + 2NaOH(ջր) → Fe(OH)2(պ) + Na2SO4(ջր)
■■ իոնական հավասարումն է`
Fe2+(ջր) + 2OH–(ջր) → Fe(OH)2(պ)
Հարց 15
Գրել տրված նստվածքագոյացման ռեակցիաների իոնական
հավասարումները:
ա CuSO4(ջր) + 2NaOH(ջր) → Cu(OH)2(պ) + Na2SO4(ջր)
բ Pb(NO3)2(ջր) + 2KI(ջր) → PbI2(պ) + 2KNO3(ջր)
Լուծույթներ և կոնցենտրացիաներ
Լուծույթի կոնցենտրացիայի հաշվարկը
Լուծույթի կոնցենտրացիան ցույց է տալիս լուծված նյութի այն քանակը, որը
լուծվում է լուծիչում` 1 դմ3 (մեկ խորանարդ դեցիմետր) ծավալով լուծույթ
ստանալու համար: Լուծիչը սովորաբար ջուրն է: Մեկ խորանարդ դեցիմետրը
պարունակում է 1000 սմ3: Երբ 1 դմ3 լուծույթը պարունակում է 1 մոլ լուծված
նյութ` կոնցենտրացիան լինում է 1 մոլ դմ–3:
«Կոնցենտրիկ» և «նոսր» տերմինները կիրառելիս մենք հղում ենք
անում լուծույթում լուծված նյութի հարաբերական քանակությանը:
Լուծված նյութի ցածր կոնցենտրացիայով լուծույթը նոսր լուծույթ է:
Եթե լուծված նյութի կոնցենտրացիան բարձր է` լուծույթը կոնցենտրիկ
է:
Մոլային կոնցենտրացիան հաշվարկներում
Կոնցենտրացիաների կիրառմամբ (մոլ դմ-3) հաշվարկներ իրականացնելիս Ձեզ անհրաժեշտ է`
■■ գրամով տրված զանգվածները վերածել մոլերի
■■ անցնել սմ3 -ը` դմ3 -ի (բաժանելով սմ3 -ով տրված թիվը 1000):
Մոլային կոնցենտրացիան հաշվարկներում
Մեզ հաճախ անհրաժեշտ է լինում հաշվել հայտնի կոնցենտրացիայով և հայտնի ծավալով լուծույթում լուծված նյութի
զանգվածը: Դրա համար անհրաժեշտ է.
■■ ձևափոխել կոնցենտրացիայի հավասարումը մոլերի հաշվարկի համար.
մոլերի քանակ (մոլ) = կոնցենտրացիա (մոլ դմ–3) × ծավալ (դմ3)
■■ բազմապատկենք լուծված նյութի մոլերը դրա մոլային զանգվածով.
լուծված նյութի զանգված (գ) = մոլերի քանակ (մոլ) × մոլային զանգված (գ մոլ–1)
Լուծման օրինակ
19 Հաշվել անջուր պղնձի(II) սուլֆատի զանգվածը պղնձի(II) սուլֆատի 0.20 մոլ դմ–3
կոնցենտրացիայով 55 սմ3 լուծույթում:
(Ar արժեքներն են` Cu = 63.5, O = 16.0, S = 32.1)
Քայլ 1 անցնենք սմ3 -ից` դմ3 -ի:
55
3
=
0.055
դմ
1000
Քայլ 2 մոլեր = կոնցենտրացիա (մոլ դմ–3) × լուծույթի ծավալ (դմ3)
= 0.20 × 0.055 = 0.011 մոլ
Քայլ 3 զանգված (գ) = մոլեր × M
= 0.011 × (63.5 + 32.1 + (4 × 16.0))
= 1.8 գ (2 իմաստալից թվանշանով)
ՀԱՐՑ 16
Հարց
16 ա Հաշվել հետևյալ լուծույթների կոնցենտրացիան` մոլ դմ–3 -ով.
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0)
i նատրիումի հիդրօքսիդի, NaOH, լուծույթ, որի 50 սմ3 -ը պարունակում է 2.0 գ
նատրիումի հիդրօքսիդ
ii էթանաթթվի, CH3CO2H, լուծույթ, որի 250 սմ3 -ը պարունակում է 12.0 գ
էթանաթթու:
բ Հաշվել բերված լուծույթներում լուծված նյութի մոլերի քանակը.
i 40 սմ3` 0.2 մոլ դմ–3 կոնցենտրացիայով ազոտական թթվի ջրային լուծույթ
ii 50 սմ3` 0.01 մոլ դմ–3 կոնցենտրացիայով կալցիումի հիդրօքսիդի լուծույթ:
Տիտրում Անհայտ կոնցենտրացիայով լուծույթում նյութի քանակը որոշելու նպատակով
կիրառվում է տիտրում կոչվող փորձարարական եղանակը: Գոյություն ունեն տիտրման
մի քանի տարբեր տեսակներ: Դրանցից առավել տարածվածը ներառում է հիմքի
ճշգրիտ չեզոքացումը թթվով (Նկար 1.15):
Եթե ցանկանում ենք որոշել նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի կոնցենտրացիան,
կիրառում ենք հետևյալ գործողությունները:
Նկար 1.15. ա Բյուրետը քլորաջրածնական թթվով
լցնելու համար օգտագործվում է ձագար: բ
Սանդղակավորված պիպետի միջոցով չափվում է
նատրիումի հիդրօքսիդի 25.0 սմ3
լուծույթ և տեղափոխվում է կոնաձև կոլբայի մեջ: գ
Նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթին ավելացվում է
լակմուս կոչվող ինդիկատոր, որը լուծույթը
գունավորում է կապույտ գույնի: դ Կոնաձև
կալբայի մեջ` 25.0 սմ3 ալկալու լուծույթին
բյուրետից ավելացվել է 12.5 սմ3 քլորաջրածնական
թթու: Լակմուսը գույնը փոխել է կարմիրի, ցույց
տալով, որ թթվի ավելացված ծավալը ճշգրտորեն
բավարարել է ալկալու չեզոքացման համար:
Տիտրում Անհայտ կոնցենտրացիայով լուծույթում նյութի քանակը որոշելու նպատակով
կիրառվում է տիտրում կոչվող փորձարարական եղանակը: Գոյություն ունեն տիտրման
մի քանի տարբեր տեսակներ: Դրանցից առավել տարածվածը ներառում է հիմքի
ճշգրիտ չեզոքացումը թթվով (Նկար 1.15):
Եթե ցանկանում ենք որոշել նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի կոնցենտրացիան,
կիրառում ենք հետևյալ գործողությունները:
■ Վերցնում ենք հայտնի կոնցենտրացիայով թթու:
■ Լցնում ենք մաքուր բյուրետը թթվով (նախապես այն փոքր քանակությամբ նույն թթվով լվանալուց հետո):
■ Գրանցում ենք բյուրետի սկզբնական ցուցմունքը:
■ Սանդղակավորված (ծավալաչափ) պիպետի օգնությամբ չափում ենք ալկալիի որոշակի ծավալ և
տեղափոխում ենք տիտրման կոլբայի մեջ:
■ Ալկալու լուծույթ պարունակող կոլբայի մեջ ավելացնում ենք ինդիկատորի լուծույթ:
■ Թթուն դանդաղորեն բյուրետից ավելացնում ենք կոլբայի մեջ` այդ ընթացքում անընդհատ պտտելով
կոլբան, մինչև ինդիկատորը փոխի լուծույթի գույնը (վերջնակետ):
■Գրանցում ենք բյուրետի վերջին ընթերցումը: Վերջնական ընթերցման և սկզբնական ընթերցման
տարբերությունը կոչվում է տիտր: Այս առաջին տիտրը սովորաբար անվանվում է «կոպիտ» արժեք:
■ Կրկնում ենք գործընթացը` վերջնակետին մոտ թթուն ավելացնելով դանդաղ կաթիլներով:
■ Կրկնում ենք նորից, մինչև կունենանք երկու տիտր, որոնք իրարից տարբերվում են ոչ ավել քան 0.10 սմ3 ով:
■ Վերցնում ենք այս երկու տիտրերի միջինը:
Ձեր տվյալները պետք է գրանցված լինեն ներկայացված աղյուսակին նման աղյուսակում.
Բյուրետի ցուցմունք կարդալու հմտություններ
Տիտրման արդյունքների գրանցում
կոպիտ
բյուրետի վերջնական
ընթերցում / սմ3
Բյուրետի սկզբնական
ընթերցում / սմ3
տիտր / սմ3
1
2
3
37.60
38.65 36.40 34.75
2.40
4.00
35.20
34.65 35.00 34.75
1.40
0.00
Պետք է ուշադրություն դարձնել, որ.
■ բյուրետի բոլոր ընթերցումները տրված են 0.05 սմ3
ճշգրտությամբ,
■ չափողականությունները ցույց են տրված հետևյալ
կերպ` «/ սմ3»,
■ իրարից 0.10 սմ3 -ից ոչ ավել տարբերվող երկու
տիտրերն են 1 և 3 -ը, հետևաբար դրանք են ընտրվել
միջինացման համար,
■ միջին տիտրը 34.70 սմ3 է:
Յուրաքանչյուր տիտրմամբ բացահայտվում է
հինգ կարևոր տեղեկություն
1 ռեակցիայի հավասարեցված հավասարումը,
2 բյուրետում գտնվող լուծույթի ավելացված
ծավալը (բերված օրինակում դա
քլորաջրածնական թթուն է)
3 բյուրետում գտնվող լուծույթի կոնցենտրացիան
4 տիտրման կոլբայում գտնվող լուծույթի ծավալը
(բերված օրինակում դա նատրիումի հիդրօքսիդն
է)
5 տիտրման կոլբայում գտնվող լուծույթի
կոնցենտրացիան:
Եթե մենք գիտենք այս հինգից չորսը, մենք կարող
ենք հաշվել հինգերորդը: Այսպիսով, նատրիումի
հիդրօքսիդի լուծույթի կոնցենտրացիան
հաշվելու համար պետք է իմանանք այս կետերից
առաջին չորսը:
Լուծույթի կոնցենտրացիայի հաշվարկը տիտրմամբ
Լուծույթի ճշգրիտ կոնցենտրացիան որոշելու համար հաճախ կիրառվում է տիտրման եղանակը:
Լուծման օրինակ 20-ում բերված է նատրիումի հիդրօքսիդի կոնցենտրացիայի հաշվարկը երբ
այն չեզոքացվել է հայտնի ծավալով և կոնցենտրացիայով ծծմբական թթվի ջրային լուծույթով:
Շարունակությունը
հաջորդ սլայդում
Լուծույթի կոնցենտրացիայի հաշվարկը տիտրմամբ
ՀԱՐՑ17 17 ա Ստրոնցիումի հիդրօքսիդի և քլորաջրածնական թթվի
փոխազդեցության հավասարումը բերված է ստորև:
Sr(OH)2 + 2HCl → SrCl2 + 2H2O
Ստրոնցիումի հիդրօքսիդի 25.0 սմ3 լուծույթը ճշգրիտ չեզոքացվել է 15.00 սմ3,
0.100 մոլ դմ–3 քլորաջրածնական թթվով: Հաշվել ստրոնցիումի հիդրօքսիդի
լուծույթի կոնցենտրացիան, մոլ դմ–3 -ով:
բ Նատրիումի հիդրօքսիդի 20.0 սմ3, 0.400 մոլ դմ–3 լուծույթը ճշգրիտ
չեզոքացվել է 25.25 սմ3
ծծմբական թթվով: Հաշվել ծծմբական թթվի կոնցենտրացիան, մոլ դմ–3 -ով:
Ռեակցիայի հավասարումն է`
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Ստեխիոմետրիայի որոշումը տիտրմամբ
Մենք կարող ենք
օգտագործել տիտրման
արդյունքները, որպեսզի
գտնենք ռեակցիայի
ստեխիոմերիան: Սրա
համար, մեզ անհրաժեշտ է
իմանալ երկու ռեագենտների
ինչպես կոնցենտրացիաները,
այնպես էլ ծավալները:
Ստորև բերված օրինակում
ցույց է տրվում, թե ինչպես
կարելի է գտնել մետաղի
հիդրօքսիդի և թթվի միջև
ընթացող ռեակցիայի
ստեխիոմետրիան:
ՀԱՐՑ 18
Հարց
18 Մետաղի հիդրօքսիդի 0.0600 մոլ դմ–3 կոնցենտրացիայով 20.0 սմ3 լուծույթը
տիտրվել է 0.100 մոլ դմ–3 կոնցենտրացիայով քլորաջրածնական թթվով: Մետաղի
հիդրօքսիդի ճշգրիտ չեզոքացման համար ծախսվել է 24.00 սմ3 քլորաջրածնական
թթու:
ա Հաշվել վերցված մետաղի հիդրօքսիդի նյութաքանակը ﴾մոլ):
բ Հաշվել օգտագործված քլորաջրածնական թթվի նյութաքանակը﴾մոլ): :
գ Ո՞րն է մետաղի հիդրօքսիդի և քլորաջրածնական թթվի մոլերի պարզագույն
հարաբերությունը:
դ Գրել այս ռեակցիայի հավասարեցված հավասարումը` օգտագործելով ա, բ և գ
մասերի պատասխանները: Մետաղի համար օգտագործել M նշանակումը:
Գազի ծավալներով հաշվարկներ
Գազի մոլային ծավալի կիրառում
1811 թվականին, իտալացի գիտնական Ամադեո
Ավոգադրոն ենթադրեց, որ բոլոր գազերի հավասար
ծավալները պարունակում են հավասար քանակով
մոլեկուլներ: Սա կոչվում է Ավոգադրոյի հիպոթեզ: Այս
գաղափարը մոտավորապես ճիշտ է, քանի դեռ ճնշումը
շատ բարձր չէ կամ ջերմաստիճանը շատ ցածր: Գազերի
ծավալները հարմար է չափել սենյակային
ջերմաստիճանի (20 °C) և ճնշման (1 մթնոլորտ)
պայմաններում: Սենյակային ջերմաստիճանի և
ճնշման պայմաններում (ս.պ.) ցանկացած գազի մեկ
մոլը զբաղեցնում է 24.0 դմ3 ծավալ: Այսպես, 24.0 դմ3
ածխածնի դիօքսիդը և 24.0 դմ3 ջրածինը, երկուսում էլ
գազի մոլեկուլները մեկական մոլ են:
Մենք կարող ենք օգտագործել( ս.պ.) գազի մոլային
ծավալը` 24.0 դմ3, որպեսզի գտնենք`
■■ տրված զանգվածով կամ նյութաքանակով գազի
ծավալը
■■ տրված ծավալով գազի զանգվածը կամ
նյութաքանակը:
Լուծման օրինակներ
22. Հաշվել 0.40 մոլ ազոտի ծավալը ﴾ս.պ.):
ծավալ (դմ3-ով) = 24.0 × գազի նյութաքանակ
ծավալ = 24.0 × 0.40= 9.6 դմ3
23 Հաշվել 120 սմ3 ծավալով մեթանի, CH4,
զանգվածը:
(Mr արժեքն է` մեթան = 16.0)
120
120 սմ3 -ը 0.120 դմ3 է (1000 = 0.120 )
մեթանի ծավալ (դմ3) 0.120
մեթանի մոլեր =
= 24.0 = 5 × 10–3 մոլ
24.0
մեթանի զանգված = 5 × 10–3 × 16.0 = 0.080 գ մեթան
ՀԱՐՑ 19
Խնդիր
19 ա. Հաշվել ﴾ս.պ. )26.4 գ ածխածնի դիօքսիդի զբաղեցրած ծավալը` ﴾
դմ3 ):
(Ar արժեքներն են` C = 12.0, O = 16.0)
բ 120 սմ3 ծավալով կոլբան ﴾ս.պ.) լցված է հելիում գազով: Հաշվել
կոլբայում գտնվող հելիումի զանգվածը:
(Ar արժեքն` He = 4.0)
Նկար 1.16 Անեսթեզիոլոգները պետք է իմանան գազերի
ծավալների մասին, որպեսզի վիրահատությունների ժամանակ
հիվանդներին կարողանան պահել անգիտակից վիճակում:
Գազի ծավալներ և ստեխիոմետրիա
Մենք կարող ենք օգտագործել փոխազդող գազերի ծավալների հարաբերությունը` ռեակցիայի
ստեխիոմետրիան բացահայտելու նպատակով: Եթե մենք խառնենք 20 սմ3
ջրածինը 10 սմ3 թթվածնի հետ և պայթեցնենք այդ խառնուրդը, ապա կպարզենք, որ գազերն
անմնացորդ փոխազդել են իրար հետ և արդյունքում չի մնացել ոչ թթվածին, ոչ ջրածին:
Համաձայն Ավոգադրոյի հիպոթեզի, տարբեր գազերի հավասար ծավալներում, միատեսակ
արտաքին պայմաններում պարունակվում է նույն թվով մոլեկուլներ, հետևաբար նաև նույն
նյութաքանակով գազեր: Այսպիսով, ջրածնի և թթվածնի մոլային հարաբերությունը 2 : 1 է:
Մենք կարող ենք ամփոփել սա հետևյալ կերպ.
Մենք կարող ենք տարածել այս գաղափարը ածխաջրածինների այրման փորձնական
տվյալների վրա: Ստորև բերված օրինակում ցույց է տրած, թե ինչպես կարող են դուրս բերվել
պրոպանի բանաձևը և ռեակցիայի ստեխիոմետրիան: Պրոպանը ածխաջրածին է`
միացություն, որը բաղկացած է միայն ածխածնից և ջրածնից:
Աշխատանքային օրինակ
24 50 սմ3 պրոպանի և 250 սմ3 թթվածնի լրիվ փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է 150 սմ3 ածխածնի
դիօքսիդ:
պրոպան + թթվածին → ածխածնի դիօքսիդ + ջուր
(O2)
(CO2)
(H2O)
50 սմ3
250 սմ3
150 սմ3
մոլերի
հարաբերություն
1
5
3
Քանի որ 1 մոլ պրոպանը առաջացնում է 3 մոլ ածխածնի դիօքսիդ, պետք է, որ պրոպանի մեկ մոլում լինի 3 մոլ
ածխածնի ատոմ:
C3Hx + 5O2 → 3CO2 + yH2O
Պրոպանում պարունակվող ածխածնի և ջրածնի հետ փոխազդելու համար անհրաժեշտ է թթվածնի 5 մոլ:
Թթվածնի մոլեկուլների 3 մոլը օգտագործվել է ածխածնի դիօքսիդի առաջացման համար: Այսպիսով, 5 – 3 = 2
մոլ թթվածինը ծախսվել է ջրածնի հետ փոխազդելու համար` ջրի առաջացմամբ: Թթվածնի մոլեկուլների 2
մոլը պարունակում է 4 մոլ թթվածնի ատոմ: Այդպիսով, պետք է առաջացած լինի 4 մոլ ջուր:
C3Hx + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Հետևաբար, պրոպանի 1 մոլեկուլում պետք է լինի ջրածնի 8 ատոմ:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
ՀԱՐՑ 20
Հարց
20. Ֆոսֆորի գազային հիդրիդի, PHn, 50 սմ3 -ը փոխազդում է ճշգրիտ
150 սմ3 քլորի, Cl2, հետ` առաջացնելով ֆոսֆորի տրիքլորիդ և 150 սմ3
գազային ջրածնի քլորիդ, HCl:
ա Քանի՞ մոլ քլոր է փոխազդում 1 մոլ գազային հիդրիդի հետ:
բ Դուրս բերել ֆոսֆորի հիդրիդի բանաձևը:
գ Գրել ռեակցիայի հավասարեցված հավասարումը:
Ամփոփում
■ Հարաբերական ատոմային զանգվածը տվյալ տարրի բնության մեջ հանդիպող
ատոմների միջին կշռային զանգվածն է, արտահայտված զանգվածի ատոմային
միավորով: Հարաբերական մոլեկուլային, հարաբերական իզոտոպային և
հարաբերական բանաձևային զանգվածները ևս արտայհայտվում են 12C
սանդղակով:
■ Տարրի յուրաքանչյուր իզոտոպի տեսակը և հարաբերական պարունակությունը
կարելի է պարզել մասս սպեկտրոմետրիայի միջոցով:
■ Տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը կարող է հաշվարկվել իր մասս
սպեկտրից:
■ Նյութի մեկ մոլը դա նյութի այն քանակն է, որը պարունակում է նույն թվով
կառուցվածքային մասնիկներ, որքան ատոմներ կան ածխածին-12-ի 12 գրամում:
■ Ավոգադրոյի հաստատունը նշված տեսակի մասնիկների (ատոմ, իոն կամ
մոլեկուլ) քանակն է այդ մասնիկների մեկ մոլում:
■ Էմպիրիկ բանաձևը ցույց է տալիս միացության մեջ ատոմների պարզագույն
ամբողջ թվերով արտահայտված հարաբերությունը:
Ամփոփում
■Էմպիրիկ բանաձևը կարելի է հաշվել` օգտագործելով առկա տարրերի զանգվածները և
դրանց հարաբերական ատոմային զանգվածները, կամ ելնելով այրման տվյալներից:
■ Մոլեկուլային բանաձևերը ցույց են տալիս մոլեկուլում առկա յուրաքանչյուր տարրերի
ատոմների գումարային քանակը, որը պարունակվում է միացության մեկ մոլեկուլում
կամ մեկ բանաձևային միավորում:
■ Մոլեկուլային բանաձևը կարող է հաշվարկվել էմպիրիկ բանաձևից, եթե հայտնի է
հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը:
■ Մոլի գաղափարը կարող է օգտագործվել` հաշվելու համար.
– փոխազդող զանգվածները
– գազերի ծավալները
– լուծույթների ծավալները և կոնցենտրացիաները:
■ Ռեակցիայի ստեխիոմետրիան կարող է դուրս բերվել այնպիսի հաշվարկներից, որոնք
ներառում են փոխազդող զանգվածները, գազերի ծավալները, լուծույթների ծավալները
և կոնցենտրացիաները: