Молярная масса соляной кислоты
Молярная масса соляной кислоты
Во втором случае оно представляет собой бесцветный газ, хорошо растворимый в воде, а в первом – раствор сильной кислоты (35-36%). Строение молекулы соляной кислоты, а также её структурная формула приведены на рис. 1. Плотность – 1,6391 г/л (н.у.). Температура плавления равна – (-114,0oС), кипения – (-85,05oС).
Рис. 1. Структурная формула и пространственное строение молекулы соляной кислоты.
Брутто-формула соляной кислоты – HCl. Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы Mr равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:
M = NA × m (1 молекулы) = NA × Mr × 1 а.е.м. = (NA ×1 а.е.м.) × Mr = × Mr.
Это означает, что молярная масса соляной кислоты равна 36,5 г/моль.
Молярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.
Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):
pV = mRT / M,
где p – давление газа (Па), V – объем газа (м3), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
Примеры решения задач
| Задание | Составьте формулу оксида азота, если массовая доля азота в нём – 30%, а кислорода – 70%. |
| 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» (азот) и «у» (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 = ω(N)/Ar(N) : ω(O)/Ar(O); x:y = 30/14 : 70/16; x:y = 2 : 4 = 1 : 2. Значит формула соединения азота с кислородом будет иметь вид NO2. Это оксид азота (IV). |
| Ответ | NO2 |
| Задание | Определите формулу гидроксида железа, если массовые доли составляющих его элементов равны 62,2% (Fe), 35,6% (О) и 2,2% (Н). |
| 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» (железо), «у» (водород), «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(Fe)/Ar(Fe) : ω(H)/Ar(H) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 62,2/56 : 2,2/1: 35,6/16; x:y:z= 1,1 : 2,2: 2,225 = 1 : 2 : 2. Значит формула гидроксида железа будет иметь вид Fe(OH)2. |
| Ответ | Fe(OH)2 |
