Задачи для самостоятельного решения

//☺Количество вещества – моль - пропорционально числу конкретно указанных элементарных химических частиц. Коэффициент пропорциональности - постоянная Авогадро. Можно сказать проще: «моль» - просто средство подсчитывать атомы и молекулы порциями по 6,02×10²³ частиц.//

1. Вычислите постоянную Авогадро, зная, что число Фарадея равно 96487 Кл, а заряд электрона 1,6022 ×10^-19 Кл.

2. Из радия массой 1 г за 1 сек выделяется 5,03 ×10^-9 см³ Не (н. у.). По сцинтилляциям на экране, покрытом сульфидом цинка, определено, что в этом объеме содержится 13,6× 10¹⁰ α – частиц. Рассчитайте по этим данным постоянную Авогадро.

//☺Термин «молярная величина» означает величину, отнесенную к 1 моль вещества: молярная масса, молярный объем, молярная теплоемкость и т. д.//

3. Как перейти от энергии одной частицы к энергии 1 моль частиц? Запишите значение энергии 3,37×10^-19Дж в кДж/моль.

4. Заряд 1 моль электронов принимают равным 1F (Фарадей). Рассчитайте значение 1F, если заряд электрона равен 1,6022 ×10^-19 Кл.

5. Масса 1 молекулы белого фосфора 2,06×10^-22 г. Установите истинную формулу молекулы фосфора.

6. Наиболее точное взвешивание можно производить с точностью до

10^-10 г. Сколько атомов золота содержится в образце такой массы?

В 1792 – 1806 г.г. И. В. Рихтер опытным (эмпирическим) путем установил следующую закономерность: « Вещества вступают в химические реакции в строго определенных весовых количествах». Так, например, на 1 весовую часть водорода приходится 8 весовых частей кислорода, 3 весовые части углерода и т. д. Масса химического элемента, которая способна соединяться с одной весовой частью водорода или восемью весовыми частями кислорода была позже (В. Волластон) названа эквивалентом.

//☺Эквивалент – равноценность, равнозначность//

Это был серьезный шаг на пути к установлению химических формул веществ, осмыслению понятия «соединительная сила» или «валентность» химического элемента в соединении. На протяжении многих десятилетий в учебно-методической литературе использовалось следующее определение понятия «эквивалент»: «Эквивалент (Э) – это такое весовое количество вещества, которое в определенной химической реакции может замещать или присоединять 1 весовую часть водорода или 8 весовых частей кислорода».

С развитием химической науки, переходу к молярным величинам возникла необходимость расширить и унифицировать понятие «эквивалент». Итак:

*Эквивалент – это реальная или условная химическая частица, которая в реакциях разных типов равноценна атому или иону гидрогена (Н, Н⁺, Н^-).

*Z – эквивалентное число.

Для веществ молекулярного строения эквивалентное число показывает, сколько атомов водорода могут гипотетически заменить данную молекулу или химический элемент в составе молекулы.

- Эквивалентное число химического элемента в соединении равно числу единиц валентности, связывающих его с другими атомами.

- Эквивалентное число молекулы равно числу связывающих электронов.

Таблица 1. Понятие «эквивалент» в простых веществах

Молекула простого вещества	F2	O2	N2	P4
Структурная формула	F – F	O = O	N  N
Валентность	1	2	3	3
Эквивалентное число химического элемента	1	2	3	3
Эквивалентное число молекулы	2	4	6	12
Фактор эквивалентности, f	1
Молярная масса эквивалента, М f	19

Для веществ ионного строения эквивалентное число равно суммарному заряду катионов или анионов в формульной единице вещества:

Na⁺Cl^- Z = 1, Ca²⁺Cl^-₂ Z = 2, Al³⁺(NO₃)^-₃ Z = 3, Mg²⁺₃(PO₄)^3-₂ Z = 6.

* f - фактор эквивалентности – величина, обратная эквивалентному числу: f = 1/ Z. Это число, показывающее, какая часть реальной химической частицы равноценна одному атому или иону водорода.

*n_f – количество вещества эквивалента – такое количество элементарных химических частиц, которое равноценно:

- 1 моль ионов водорода в реакциях замещения, кислотно – основного взаимодействия или ионного обмена,

- 1 моль единиц валентности,

- 1 моль электронов в окислительно – восстановительных реакциях.

n_f = f × n

* M_f - молярная масса эквивалента вещества (понятие «эквивалент» в первоначальном определении) – масса 1 моль эквивалентов вещества:

M_f = f × М