Формула бромоводородной кислоты

Определение и формула бромоводородной кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бромоводородная кислота – это 48-55%-й раствор бромоводорода в воде.

Плотность – 3,6445 г/л (н.у.). Сильная кислота. Растворяется в этаноле (слабый электролит). Реагирует с концентрированной серной кислотой, щелочами, металлами, хлором. Медленно окисляется в кислороде. Проявляет окислительно-восстановительные свойства.

Химическая формула бромоводородной кислоты

Химическая формула бромоводородной кислоты HBr. Она показывает, что в состав данной молекулы входят один атом брома (Ar = 80 а.е.м.) и один атом водорода (Ar = 1 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу бромоводородной кислоты:

Mr(HBr) = Ar(H) + Ar(Br);

Mr(HBr) = 1 + 80 = 81.

Графическая (структурная) формула бромоводородной кислоты

Структурная (графическая) формула бромоводородной кислоты является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Графическая формула бромоводородной кислоты.

Ионная формула

Бромоводородная кислота представляет собой электролит, который диссоциирует на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению реакции:

HBr ↔ H⁺ + Br^—.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определите молекулярную формулу кальциевой селитры, в которой массовые отношения кальция, азота и кислорода равны 10:7:24. Относительная молекулярная масса кальциевой селитры 164.

Решение

Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

n = m / M.

Найдем молярные массы кальция, азота и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, Ar(N)=14 г/моль, а М(O) = 32 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

n (Ca) = m (Ca) / M (Ca);

n (Ca) = 10 / 40 = 0,25 моль.

n (N) = m (N) / M (N);

n (N) = 7 / 14 = 0, 5 моль.

n (O) = m (O) / M (O);

n (O) = 24 / 16 = 1,5 моль.

Найдем мольное отношение:

n(Ca) :n(N):n(O) = 0,25 : 0,5 : 1,5= 1 : 2 : 6,

т.е. простейшая формула соединения кальция, азота и кислорода имеет вид CaN₂O₆ и молярную массу 164 г/моль [M(CaN₂O₆) = Ar(Ca) + 2×Ar(N) + 6×Ar(O) = 40 + 2×14 + 6×16 = 40 + 28 + 96 = 164 г/моль]

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:

M_substance / M(CaN₂O₆) = 164 / 164 = 1.

Значит формула соединения кальция, азота и кислорода имеет вид CaN₂O₆или Ca(NO₃)₂. Это нитрат кальция.

Ответ

Ca(NO₃)₂

ПРИМЕР 2

Задание

Установите массовую формулу вещества, содержащего 55,2% калия, 14,6% фосфора и 30,2% кислорода.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (калий), «у» (фосфор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y:z = ω(K)/Ar(K) : ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 55,2/39 : 14,6/31 : 30,2/16;

x:y:z= 1,4 : 0,5: 1,9 = 3 : 1: 4.

Значит формула соединения калия, фосфора и кислорода будет иметь вид K₃PO₄. Это фосфат калия.