Chemické výpočty. výpočty ze sloučenin

Transkript

1 Cheické výpočty výpočty ze sloučenin

2 Cheické výpočty látkové nožství n, 1 ol obsahuje stejný počet stavebních částic, kolik je atoů ve 1 g uhlíku 1 C počet částic v 1 olu stanovuje Avogadrova konstanta N A 6,0. 10 jednotková látková nožství obsahující stejný počet základních částice ají rozdílnou hotnost např.: 1 ol atoů vodíků H á hotnost 1,01 g 1 ol atoů uhlíků C á hotnost 1,0 g 1 ol olekul vody H O á hotnost 18,0 g

3 Cheické výpočty Molární hotnost M, 1 g.ol -1 udává jaká je hotnost 1 olu základních částic cheické látky je podíle hotnosti cheické látky a jejího látkového nožství n zapisujee např.: vodík: M(H) 1,01 g.ol -1 kyslík: M(O ) g.ol -1 čpavek: M(NH ) 17,0 g.ol 1 kyselina chlorovodíková: M(HCl) 6,51 g.ol -1

4 Vypočítejte hotnostní zloek hliníku Al v oxidu hlinité Al O. 1. Zapíšee vztah pro danou úlohu: w( Al) n( Al) M ( Al) n( AlO ) M ( AlO. Z tabulek, popř. výpočte, určíe hodnoty M(Al), M(Al O ) a z cheického vzorce oxidu hlinitého hodnotu n(al)/n(al O ). Získané hodnoty dosadíe do vztahu pro w(al) a vypočítáe: M ( Al) n( Al) n( Al O w( Al) ) 7,0 1 0,5 g. ol ol ol neboli 1 5 % M ( Al w( Al) O ) 10 g. ol 7,0 g. ol 10 g. ol )

5 Vypočítejte hotnostní zloek hliníku Al v oxidu hlinité Al O alternativní postup 1. Určíe hodnoty M(Al), M(Al O ):. Pro určení hotnostního zloku lze využít příou úěrnost (trojčlenku): 1 1 ( Al) x( g) ( Al) ( A l) ( Al) x ,0 g... 1 g g g... ( Al ( Al 54 O O g ) ) 5 M( Al) 7,0 g. ol M( Al O x( g) 54,0 g g 1 ( Al ( Al O O g g ) ) 1 ) 10g. ol g g

6 Vypočítejte hotnost dusíku N ve,0 tunách aoniaku NH. 1. Určíe hodnoty M(N), M(NH ):. Pro určení hotnostního zloku lze využít příou úěrnost (trojčlenku): 1 ( N) ( N) 1 x( g) ( N) ( N) 14 kg... x kg... 1 ( NH ( NH 000 kg 17 kg ) ) 14 kg x( kg) 14 kg M( N) 14,0 g. ol M( NH kg 17 kg kg 1 ( NH ( NH,5 ) t ) 1 ) 17,0 g. ol kg kg

7 Procvičování Kolik procent krystalové vody obsahuje olekula krystalického siřičitanu sodného, jehož vzorec je Na SO.7H O? [50%] Kolik procent dusíku obsahuje: dusičnan sodný NaNO, [16,5%] dusičnan aonný NH 4 NO, [5%] očovina CO(NH ), [46,7%] aoniak NH (čpavek). [8,%] Kolik procent železa obsahují rudy: krevel Fe O, [69,8%] ocelek FeCO, [48,%] agnetit Fe O 4, [7,%] pyrit FeS. [46,6%] Kolik procent uhlíku a vodíku obsahuje ethan CH 4. [75% C; 5% H ] Kolik procent uhlíku a vodíku obsahuje acetylen C H. [9,% C; 7,7% H ]

8 Stavba atou Periodický systé

9 Struktura cheických látek Atoy elektricky neutrálníčástice tvořené jádre (protony a neutrony) a obale (elektrony) Molekuly elektricky neutrálníčástice tvořené dvěi nebo více atoy vázanýi cheickou vazbou (O, P 4, H SO 4 ) Ionty elektricky nabitéčástice, s kladný (kationty) nebo záporný (anionty) náboje (NaCl, CuSO 4 )

10 Vlastnosti eleentárních částic atou hotnost protonu a neutronu je přibližně stejná, hotnost elektronu přibližně 1840krát enší náboje protonu a elektronu ají stejnou absolutní hodnotu, liší se však znaénke (proton je nabitý kladně, elektron záporně) nesloučený ato obsahuje stejný počet protonů a elektron je elektroneutrální částicí

11 Atoové jádro tvořeno protony a neutrony hotnost jádra (a celého atou) závisí na počtu protonů a neutronů (hotnost elektronů v obalu je nepatrná) výsledný náboj jádra závisí na počtu přítoných protonů všechna jádra atoů téhož prvku obsahují shodný počet protonů tento počet se označuje jako protonové číslo, značí se Z číslo je shodné s pořadový čísle prvku v periodické soustavě (např. 1 H, 8 O, 17 Cl, 5 Sn, 9 U apod.)

12 Atoové jádro protony a neutrony se souhrnně označují názve nukleony jejich počet nukleonovéčíslo A je další údaje o složení atou (např. 1 H, 16 O, 5 U apod.) A obecně: X Z Z počet protonů (i elektronů), A počet neutronů atoy téhož prvku se ohou lišit počte nukleonů hovoříe o izotopech izotopy neají saostatné názvy a syboly označují se sybole příslušného prvku, doplněný o hodnotu nukleonového čísla např. kyslík 16 se označuje 16 O, nebo uran 5 se označuje 5 U

13 Atoový obal pro cheické vlastnosti prvku je rozhodující rozístění elektronů v atoové obalu velikost záporného náboje je určena počte elektronů v obalu počet elektronů v obalu se shoduje s počte protonů v jádře (je roven protonovéu číslu) současné představy předpokládají, že se elektron nachází v určité prostoru kole atoového jádra tento prostor se nazývá (atoový) orbital

14 Ato ~ Jádro ~ hrozen Proton + Neutron Silná jaderná síla

15 Atoový obal orbital je ísto nejpravděpodobnějšího výskytu elektronu v obalu k jednoznačnéu popisu orbitalů (tedy polohy elektronů) se zavádí tzv. kvantová čísla tato čísla určují: velikost orbitalu prostorový tvar orbitalu orientaci v prostoru

16 1869 D.I.Mendělejev Periodická tabulka zachycuje periodicky se opakující vlastnosti prvků používá se dlouhá fora periodické tabulky prvky uspořádány podle vzrůstajících hodnot protonových čísel do period (řad) podle podobných vlastností elektronových obalů do skupin (sloupců)

17

18 představují řádky periodické tabulky Periody (řady) řádky začínají alkalický kove (lithiu, sodík, ) tedy prvke, který á v poslední vrstvě obalu (valenční) pouze jeden elektron výjikou je první perioda vodík (nekov, plyn)

19 Periody (řady) řádky končí vždy vzácný plyne (heliu, neon, ) tedy prvke, který á plně obsazenou poslední (valenční) vrstvu obalu periody obsahují různý počet prvků to je ovlivněno jejich cheickýi vlastnosti a řazení do skupin (sloupců)

20

21 Skupiny (sloupce) představují sloupce periodické tabulky prvky řazeny do skupin podle podobných cheických vlastností tyto prvky ají podobně stavěnou poslední (valenční) vrstvu elektronů důsledke jsou např. stejné nebo podobné hodnoty oxidačních čísel důležité např. pro tvorbu názvů

22

23 Skupiny (sloupce) skupiny se označují: řískýi číslicei (I VIII A. nebo B.) názve prvního prvku skupiny (skupina kyslíku, skupina dusíku apod.) skupinový názve: alkalické kovy (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) I.A kovy alkalických zein (Ca, Sr, Ba, Ra) II.A chalkogeny (O, S, Se, Te, Po) VI.A halogeny (F, Cl, Br, I) VII.A vzácné plyny (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) VIII.A lanthanoidy prvky za lanthane aktinoidy prvky za aktinie transurany prvky za urane