Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула активированного угля

Определение и формула активированного угля

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Активированный уголь представляет собой пористое вещество черного цвета (рис. 1), получаемое из различных природных источников (древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс и т.д.).

Активированный уголь обладает большой удельной площадью поверхности (от 500 до 1500 м²) за счет огромного числа пор различного размера, вследствие чего характеризуется высокой адсорбционной способностью.

Активированный уголь. Внешний вид и формула

Рис. 1. Активированный уголь. Внешний вид.

Химическая и формула активированного угля

Учитывая источники получения активированного угля, можно утверждать, что он представляет собой одну из аллотропных модификаций химического элемента углерода (С) (строение атома приведено на рис. 2). Кроме него, углерод может существовать в виде простых веществ алмаза, графита, кокса, сажи, карбина, поликумуленаграфена, фуллерена, нанотрубок, нановолокон, астралена и т.д.

Строение атома углерода

Рис. 2. Строение атома углерода.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Определите молекулярную формулу вещества, состоящего из кислорода, азота, фосфора и водорода, если известно, что оно содержит по массе 48,48% кислорода, число атомов азота в нем в два раза больше числа атомов фосфора, а количество атомов водорода в соединении в 2,25 раза больше количества атомов кислорода. Молярная масса вещества меньше 200 г/моль.
Решение Обозначим число атомов кислорода в молекуле через «х», число атомов азота через «у», число атомов фосфора за «z» и число атомов водорода за «k».

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов азота, фосфора, водорода и кислорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(N) = 14; Ar(P) = 31; Ar(H) = 14; Ar(O) = 16.

Пусть масса неорганического вещества равна 100 г, тогда масса кислорода составляет m(О) = 48,48 г. Найдем количество вещества кислорода:

n(О) = m(О) / М(О);

n(О) = 48,48 / 16 = 3,03 моль.

Согласно условию задачи n(Н) = n(О) ×2,25, т.е.

n(Н) = 3,03 × 2,25 = 6,82 моль.

Тогда масса водорода будет равна:

m(Н) = n(Н) × М(Н);

m(Н) = 6,82 ×1 = 6,82 г.

Найдем суммарную массу элементов азота и фосфора, входящих в состав соединения:

m (N + P) = msubstance — m(О) — m(Н);

m (N + P)= 100 – 48,5 – 6,82 = 44,68 г.

Запишем уравнения для нахождения массы каждого из элементов в отдельности:

m(N) = n(N) × M(N);

m(N)  = 14× n(N).

m(P) = n(P) × M(P);

m(P) = 31×n(P).

Составим систему уравнений и решим ее:

14× n(N) + 31× n(P) = 44,68;

n(N) = 2× n(P).

28 n(Р) + 31n (P) = 44,68;

59 n(Р) = 44,68;

n(Р) = 0,757 моль.

n(N) = 2× 0,75= 1,514 моль.

Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:

x:y:z:k = n(О) : n(N) : n(Р) : m(Н);

x:y:z:k= 3,03 : 1,514 : 0,757 : 6,82;

x:y:z:k= 4 : 2 : 1 : 9.

Значит простейшая формула соединения будет иметь вид O4N2PH9.

Молекулярная формула вещества может содержать удвоенное, утроенное и т.д. число атомов. Чтобы убедиться в том, что молекулярная формула вещества совпадает с простейшей, подсчитаем молярную массу:

M(O4N2PH9) = Ar(O) ×4 + Ar(N) ×2 + Ar(P) + Ar(H) ×9;

M(O4N2PH9)  =16×4 + 14×2 + 31 + 1×9 = 132 г/моль.

132 < 200.

Очевидно, что молярная масса для удвоенной формулы будет больше 200, что противоречит условию задачи, следовательно, молекулярная формула вещества O4N2PH9.Перегруппировав атомы легко догадаться, что это вещество является гидрофосфатом аммония (NH4)2HPO4.

Ответ (NH4)2HPO4
ПРИМЕР 2
Задание Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля хрома составляет 68,42%, а массовая доля кислорода – 31,58%.
Решение Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов хрома в молекуле через «х», а число атомов кислорода через «у»

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов хрома и кислорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(Cr) = 52; Ar(O) = 16.

Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:

x:y = ω (Cr)/Ar(Cr) : ω (O)/Ar(O);

x:y = 68,42/52 : 31,58/16;

x:y: = 1,32 : 1,97 = 1 : 1,5 = 2 : 3.

Значит простейшая формула соединения азота и кислорода имеет вид Cr2O3. Это оксид хрома (III).

Ответ Cr2O3
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.