Формула гашеной извести

Определение и формула гашеной извести

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Гашеная известь (гидроксид кальция) в обычных условиях представляет собой порошок белого цвета, которые разлагаются без плавления при нагревании (рис. 1).

Плохо растворяется в воде (образуется разбавленный щелочной раствор). Проявляет основные свойства, реагирует с кислотами. Поглощает углекислый газ из воздуха.

Рис. 1. Гашеная известь. Внешний вид.

Раствор гашеной извести в воде называется известковой водой.

Химическая формула гашеной извести

Химическая формула гашеной извести Ca(OH)₂. Она показывает, что в состав данной молекулы входят один атом кальция (Ar = 40 а.е.м.), два атома водорода (Ar = 1 а.е.м.) и два атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу гашеной извести:

Mr(Ca(OH)₂) = Ar(Ca) + 2×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(Ca(OH)₂) = 40 + 2×1 + 2×16 = 40 + 2 + 32 = 74

Графическая (структурная) формула гашеной извести

Структурная (графическая) формула гашеной извести является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 2).

Рис. 2. Графическая формула гашеной извести.

Ионная формула

Гашеная известь является двухкислотным основанием, которое способно диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:

Ca(OH)₂ ↔ Ca²⁺ + 2OH^—

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определите молекулярную формулу соединения, содержащего 49,4% калия, 20,2% серы, 30,4% кислорода, если относительная молекулярная масса этого соединения в 3,95 раза больше относительной атомной массы кальция.

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» (сера) 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(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 49,4/39 : 20,2/32 : 30,4/16;

x:y:z= 1,3 : 0,63:1,9 = 2 : 1: 3

Значит простейшая формула соединения калия, серы и кислорода будет иметь вид K₂SO₃ и молярную массу 158 г/моль[M(K₂SO₃) = 2×Ar(K) + Ar(S) + 3×Ar(O) = 2×39 + 32 + 3×16 = 78 + 32 + 48 = 158 г/моль].

Найдем истинную молярную массу этого соединения:

M_substance = Ar(Ca) × 3,95 = 40 × 3,95 = 158 г/моль

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

M_substance / M(K₂SO₃) = 158 / 158 = 1

Значит формула соединения калия, серы и кислорода имеет вид K₂SO₃.

Ответ

K₂SO₃

ПРИМЕР 2

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.