Формула сульфида железа 2

Определение и формула сульфида железа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфид железа (II) представляет собой кристаллы темно-серого цвета с зеленым оттенком (почти черные), термически устойчивые (температура плавления – 1195^oC), разлагающиеся при прокаливании (рис. 1).

Не разлагается в воде, однако, разлагается кислотами.

Сульфид железа (II). Внешний вид и формулы

Рис. 1. Сульфид железа (II). Внешний вид.

Химическая формула сульфида железа 2

Химическая формула сульфида железа (II) FeS. Она показывает, что в состав данной молекулы входят один атом железа (Ar = 56 а.е.м.) и один атом серы (Ar = 32 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу сульфида железа (II):

Mr(FeS) = Ar(Fe) + Ar(S);

Mr(FeS) = 56 +32 = 88.

Графическая (структурная) формула сульфида железа 2

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

Ионная формула

Сульфид железа (II) является электролитом, т.е. в водном растворе диссоциирует на ионы согласно следующему уравнению:

FeS ↔ Fe²⁺ + S^2-.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При полном сгорании 6 г органического вещества образовалось 8,8 г оксида углерода (IV) и 3,6 г воды. Определите молекулярную формулу сожженного вещества, если известно, что его молярная масса равна 180 г/моль.

Решение

Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно:

C_xH_yO_z+ O_z→CO₂ + H₂O.

Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO₂)×M(C) = [m(CO₂) / M(CO₂)]×M(C);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H₂O)×M(H) = [2×m(H₂O) / M(H₂O)]×M(H);

Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H₂O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

Тогда,

m(C) = [8,8 / 44]×12 = 2,4 г;

m(H) = 2×3,6 / 18 ×1= 0,4 г.

m(O) = m(C_xH_yO_z) – m(C) – m(H) = 6 – 2,4 – 0,4 = 3,2 г.

Определим химическую формулу соединения:

x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O);

x:y:z= 2,4/12 :0,4/1 :3,2/16;

x:y:z= 0,2 : 0,4 : 0,2 = 1: 2 : 1.

Значит простейшая формула соединения CH₂Oи молярную массу 30 г/моль [M(CH₂O) = Ar(C) + 2×Ar(H) + Ar(O) = 12 + 2×1 + 16 = 12 + 2 + 16 = 30 / моль].

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение истинной и полученной молярных масс:

M_substance / M(CH₂O) = 180 / 30 = 6.

Значит индексы атомов углерода, водорода и кислорода должны быть в 6 раз выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₆H₁₂O₆. Это глюкоза или фруктоза.

Ответ

C₆H₁₂O₆

ПРИМЕР 2

Задание

При сжигании 6,5 г газообразного органического соединения получено 11,2 л (н.у.) углекислого газа и 4,5 г воды. Относительная плотность этого соединения по водороду равна 13. Выведите его химическую формулу.

Решение

C_xH_yO_z →CO₂ + H₂O.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO₂)×M(CO₂) = [V(CO₂) / V_m]×M(CO₂);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H₂O)×M(H) = [2×n(H₂O) / M(H₂O)]×M(H).

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H₂O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

Тогда,

m(C) = [11,2 / 22,4]×44 = 6 г;

m(H) = [2×4,5 / 18] ×1 = 0,5 г.

m(O) = m(C_xH_yO_z) – m(C) – m(H) = 6,5 – 6 – 0,5 = 0,

что свидетельствует о том, что в составе данного органического вещества нет.

Определим химическую формулу соединения как C_xH_y:

x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H);

x:y =6/12 :0,5/1;

x:y = 0,5 : 0,5 = 1: 1.

Значит простейшая формула соединения CHи молярную массу 13 г/моль [M(CH) = Ar(C) + Ar(H)= 12 + 1 = 13 г/моль].

Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду:

M_substance = M(H₂) × D(H₂)_;

M_substance = 2 × 13 = 26 г/моль.

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

M_substance / M(CH) = 26 / 13 = 2.

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 2 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₂H₂. Это ацетилен.