Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Молярная масса водорода

Молярная масса водорода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Отношение массы (m) вещества к его количеству (n) называют молярной массой вещества:

M = m / n.

Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):

M = κ × Mr,

где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Относительная атомная масса атомарного водорода равна 1,008 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 1,008, а молярная масса:

M(H) = Mr (H) × 1 моль = 1,008 г/моль.

Известно, что молекула водорода двухатомна – H2, тогда, относительная атомная масса молекулы водорода будет равна:

Ar(H2) = 1,008 × 2 = 2,016 а.е.м.

Относительная молекулярная масса молекулы водорода будет равна 2,016, а молярная масса:

M(H) = Mr (H) × 1 моль = 2,016 г/моль или просто 2 г/моль.

Водород представляет собой газ без цвета и запаха (схема строения атома представлена на рис. 1), который при температуре (-240oC) и под давлением способен сжижаться, а при быстром испарении полученной жидкости переходить в твердое состояние (прозрачные кристаллы).

Строение атома водорода и молярная масса

Рис. 1. Строение атома водорода.

Молекулярную 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

ПРИМЕР 1
Задание Могут ли реагировать между собой бинарные водородные соединения? Дайте обоснованный ответ. Приведите уравнения возможных реакций на примере водородных соединений элементов второго и третьего периодов Периодической системы.
Ответ Бинарные водородные соединения элементов второго и третьего периодов могут вступать во взаимодействие друг с другом, проявляя как кислотно-основные, так и окислительно-восстановительные свойства. Например, между собой реагируют:
  1. Аммиак и вода с образованием гидрата аммиака (гидроксида аммония):

        \[NH_3 + H_2O \rightleftharpoonsNH_4OH\]

  2. Аммиак и хлороводород (фтороводород) с образованием хлорида (фторида) аммония:

        \[NH_3 + HCl \rightleftharpoons NH_4Cl\]

  3. Фосфин и хлороводород с образованием хлорида фосфония:

        \[PH_3 + HCl \rightleftharpoonsPH_4Cl\]

В этих реакциях аммиак и фосфин проявляют свойства оснований, а вода, хлороводород и фтороводород – свойства кислот.

Окислительно-восстановительные реакции протекают при взаимодействии гидридов лития и натрия с водой, хлороводородом и сероводородом:

    \[LiH + H_2O = LiOH + H_2\]

    \[NaH + HCl=NaCl + H_2\]

    \[2 NaH + H_2S = Na_2S + 2H_2\]

В этих реакциях гидриды металлов выступают в роли восстановителей, а вода, хлороводород и сероводород – в роли окислителей.

ПРИМЕР 2
Задание Некоторый элемент образует гидрид ЭН3, массовая доля водорода в котором равна 8,82%. Определите этот элемент.
Решение Рассчитаем относительную молекулярную массу ЭН3, воспользовавшись расчетной формулой массовой доли химического элемента в веществе:

ω (Э) = Ar (Э) × n / Mr × 100%;

Mr (ЭН3) = Ar (Н) × 3 / ω (Н) × 100%;

Mr (ЭН3) = 1 × 3 / 8,82 × 100% = 34.

Рассчитаем относительную атомную массу элемента:

Ar (Э) + 1 × 3 = 34;

Ar (Э) = 31.

Следовательно, искомый элемент – фосфор.

Ответ Фосфор
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.