Формула оксида лития

Определение и формула оксида лития

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксид лития в обычных условиях представляет собой гигроскопичные, тугоплавкие кристаллы белого цвета (рис. 1), не разлагающиеся при нагревании.

Температура кипения равна 2600°С, плавления — 453°С. Проявляет свойства основных оксидов, энергично реагирует с водой (образуется щелочной раствор), кислотами, металлами, кислотными оксидами.

Рис. 1. Оксид лития. Внешний вид.

Химическая формула оксида лития

Химическая формула оксида лития имеет вид Li₂O. Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома лития (Ar = 7а.е.м.) и один атом кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу оксида лития:

Mr(Li₂O) = 2×Ar(Li) + Ar(О);

Mr(Li₂O) = 2×7 + 16 = 14 + 16 = 30.

Графическая (структурная) формула оксида лития

Структурная (графическая) формула является более наглядной, она отражает то, как атомы связаны между собой внутри молекулы оксида лития.

Li – O — Li.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Определите состав английской (горькой) соли, используемой медиками, если она содержит 9,86% магния, 13,01% серы, 71,40% кислорода и 5,73% водорода.

Решение

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

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов магния в молекуле через «х», серы — «у», кислорода – «z» и водорода «w».

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

Ar(Mg) = 24; Ar(H) = 1; Ar(S) = 32; 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:z:w= ω(Mg)/Ar(Mg) : ω(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O) : ω(H)/Ar(H);

x:y:z:w= 9,86%/24 : 13,01%/32 : 71,40%/16 : 5,73%/1;

x:y:z:w= 0,41 : 0,41 : 4,46 : 5,73;

Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 0,41):

1 : 1 : 11 : 14.

Следовательно, простейшая формула соединения магния, серы, кислорода и водорода имеет вид MgSO₁₁H₁₄.

Ответ

MgSO₁₁H₁₄

ПРИМЕР 2

Задание

Фторотан, применяемый в медицине для наркоза, относится к классу галогенпроизводных и имеет относительную молекулярную массу 197,5. Элементарный состав его в массовых долях: С – 12,2%; Н – 0,51%; Br – 40,4%; F – 28,9%; Cl – 18,0%. Выведите эмпирическую формулу фторотана.

Решение

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

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов углерода в молекуле через «х», водорода — «у», брома – «z», фтора — «w» и хлора «k» (C_xH_yBr_zF_wCl_k).

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов углерода, водорода, брома, фтора и хлора (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(С) = 12; Ar(H) = 1; Ar(Br) = 80; Ar(F) = 19; Ar(Cl) = 35,5.

x:y:z:w:k= ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H) : ω(Br)/Ar(Br) : ω(F)/Ar(F): ω(Cl)/Ar(Cl);

x:y:z:w:k= 12,2/12 : 0,51/1 : 40,4/80 : 28,9/19: 18,0/35,5;

x:y:z:w:k = 1 : 0,51 : 0,5 : 1,5 : 0,5;

Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 0,5):

2 : 1 : 1 : 3 : 1.

Следовательно, простейшая формула соединения углерода, водорода, брома, фтора и хлора имеет вид C₂HBrF₃Cl, а молярная масса 197,5 г/моль [M(C₂HBrF₃Cl) = 2×Ar(C) + Ar(H) + Ar(Br) + 3×Ar(F) + Ar(Cl) = 2×12 + 1 + 80 + 3×19 + 35,5 = 24 + 81 + 57 + 35,5 =197,5 г/моль].

Чтобы найти эмпирическую (истинную) формулу фторотана найдем отношение молярных масс (полученной и указанной в условии задачи):

M_substance / M(C₂HBrF₃Cl) = 197,5 / 197,5 = 1.

Значит эмпирическая формула фторотана имеет вид C₂HBrF₃Cl.