Формула нитрида кальция

Определение и формула нитрида кальция

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Нитрид кальция представляет собой сложное соединение неорганической природы, которое в обычных условиях представляет собой кристаллы черного или коричневого цвета (рис. 1).

Может существовать в виде нескольких модификаций: гексагональной и кубической.

Рис. 1. Нитрид кальция. Внешний вид.

Химическая формула нитрида кальция

Химическая формула нитрида кальция Ca₃N₂. Химическая формула показывает качественные и количественный состав молекулы (сколько и каких атомов присутствует в ней). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу нитрида кальция (Ar(Ca) = 40 а.е.м., Ar(N) = 14 а.е.м.):

Mr(Ca₃N₂) = 3×Ar(Ca)+ 2×Ar(N);

Mr(Ca₃N₂) = 3×40+ 2×14 = 120 + 28 = 148.

Структурная (графическая) формула нитрида кальция

Структурная (графическая) формула нитрида кальция является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:

Ca = N – Ca – N = Ca.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Найдите химическую формулу вещества, в состав которого входит 9 массовых частей алюминия и 8 массовых частей кислорода.

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 алюминия и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Al)= 27 г/моль, а М(O) = 16 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

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

n (Al) = 9 / 27 = 0,33 моль.

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

n (O) = 8 / 16 = 0,5 моль.

Найдем мольное отношение:

n(Al) :n(O) = 0,33 : 0,5= 1 : 1,5 = 2 : 3,

т.е. формула соединения алюминия с кислородом имеет вид Al₂O₃.

Ответ

Al₂O₃

ПРИМЕР 2

Задание

Установите массовую формулу вещества, содержащего 33,3% натрия, 20,3% азота и 46,4% 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» (натрий), «у» (азот) 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(Na)/Ar(Na) :ω(N)/Ar(N) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 33,3/23 : 20,3/14 : 46,4/16;

x:y:z= 1,45 : 1,45:2,9 = 1 : 1: 2.

Значит формула соединения натрия, азота и кислорода будет иметь вид NaNO₂. Это нитрит натрия.