Формула озона

Определение и формула озона

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Озон является аллотропной модификацией кислорода. В обычном состоянии он представляет собой светло-синий газ, в жидком – темно-голубой, а в твердом – темно-фиолетовый (до черного).

Может оставаться в состоянии переохлажденной жидкости до температуры (-250^oC). плохо растворяется в воде, лучше в тетрахлориде углерода и различных фторхлоруглеродах. Очень сильный окислитель.

Химическая формула озона

Химическая формула озона – O₃. Она показывает, что в составе молекулы этого вещества находится три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу озона:

Mr(O₃) = 3×Ar(O) = 3×16 = 48

Структурная (графическая) формула озона

Более наглядной является структурная (графическая) формула озона. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Строение молекулы озона.

Электронная формула, показывающая распределение электронов в атоме по энергетическим подуровням показана ниже:

₁₆O 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Она также показывает, что кислород, из которого состоит озон, относится к элементам р-семейства, а также число валентных электронов — на внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов (3s²3p⁴).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Массовая доля водорода в его соединении с кремнием равна 12,5%. Выведите эмпирическую формулу соединения и рассчитайте его молярную массу.

Решение

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

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Вычислим массовую долю кремния в соединении:

ω (Si) = 100% — ω(H) = 100% — 12,5% = 87,5%

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

x:y = ω(Si)/Ar(Si) : ω(H)/Ar(H);

x:y= 87,5/28 : 12,5/1;

x:y= 3,125 : 12,5 = 1 : 4

Значит формула соединения кремния с водородом будет иметь вид SiH₄. Это гидрид кремния.

Ответ

SiH₄

ПРИМЕР 2

Задание

В соединении калия, хлора и кислорода массовые доли элементов соответственно равны 31,8%, 29%, 39,2%. Установите простейшую формулу соединения.

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» (хлор) 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(Cl)/Ar(Cl) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 31,8/39 : 29/35,5 : 39,2/16;

x:y:z= 0,82 : 0,82: 2,45 = 1 : 1: 3

Значит формула соединения калия, хлора и кислорода будет иметь вид KClO₃. Это бертолетова соль.