Sastav gvožđe(III) oksida i molarna masa

DEFINICIJA

Iron je dvadeset i šesti element periodnog sistema. Oznaka - Fe od latinskog "ferrum". Smješten u četvrtom periodu, VIIIB grupa. Odnosi se na metale. Nuklearni naboj je 26.

Gvožđe je najčešći metal posle aluminijuma globus: iznosi 4% (tež.) zemljine kore. Gvožđe se javlja u obliku raznih jedinjenja: oksida, sulfida, silikata. IN slobodna država gvožđe se nalazi samo u meteoritima.

Najvažnije rude željeza uključuju magnetnu željeznu rudu Fe 3 O 4 , rudu crvenog željeza Fe 2 O 3 , rudu smeđeg željeza 2Fe 2 O 3 ×3H 2 O i rudu gvožđa spar FeCO 3 .

Gvožđe je srebrnast (sl. 1) duktilni metal. Dobro je pogodan za kovanje, valjanje i druge vrste mašinske obrade. Mehanička svojstva gvožđa snažno zavise od njegove čistoće – od sadržaja čak i vrlo malih količina drugih elemenata u njemu.

Rice. 1. Gvožđe. Izgled.

Atomska i molekularna težina gvožđa

Relativna molekulska težina supstance(M r) je broj koji pokazuje koliko je puta masa date molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika, i relativna atomska masa elementa(A r) - koliko je puta prosječna masa atoma nekog kemijskog elementa veća od 1/12 mase atoma ugljika.

Pošto u slobodnom stanju gvožđe postoji u obliku jednoatomskih molekula Fe, vrednosti njegove atomske i molekularne mase su iste. One su jednake 55.847.

Alotropija i alotropske modifikacije željeza

Gvožđe formira dve kristalne modifikacije: α-gvožđe i γ-gvožđe. Prvi od njih ima kubičnu rešetku usmjerenu na tijelo, a drugi - kubičnu rešetku usmjerenu na lice. α-Gvožđe je termodinamički stabilno u dva temperaturna opsega: ispod 912 o C i od 1394 o C do tačke topljenja. Tačka topljenja gvožđa je 1539 ± 5 o C. Između 912 o C i 1394 o C, γ-gvožđe je stabilno.

Temperaturni rasponi stabilnosti α- i γ-gvožđa su posledica prirode promene Gibbsove energije obe modifikacije sa promenom temperature. Na temperaturama ispod 912 o C i iznad 1394 o C, Gibbsova energija α-gvožđa je manja od Gibbsove energije γ-gvožđa, au opsegu 912 – 1394 o C – više.

Izotopi gvožđa

Poznato je da se gvožđe može pojaviti u prirodi u obliku četiri stabilna izotopa 54Fe, 56Fe, 57Fe i 57Fe. Njihovi maseni brojevi su 54, 56, 57 i 58, redom. Jezgro atoma izotopa željeza 54 Fe sadrži dvadeset šest protona i dvadeset osam neutrona, a preostali izotopi se od njega razlikuju samo po broju neutrona.

Postoje umjetni izotopi željeza s masenim brojem od 45 do 72, kao i 6 izomernih stanja jezgara. Najdugovječniji među gore navedenim izotopima je 60 Fe s vremenom poluraspada od 2,6 miliona godina.

joni gvožđa

Elektronska formula koja pokazuje raspodjelu željeznih elektrona po orbitama je sljedeća:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

Kao rezultat hemijske interakcije, željezo odustaje od svojih valentnih elektrona, tj. je njihov donor, i pretvara se u pozitivno nabijeni ion:

Fe 0 -2e → Fe 2+;

Fe 0 -3e → Fe 3+.

Molekul i atom gvožđa

U slobodnom stanju, gvožđe postoji u obliku jednoatomskih molekula Fe. Evo nekih svojstava koja karakteriziraju atom i molekulu željeza:

legure gvožđa

Sve do 19. stoljeća legure željeza bile su uglavnom poznate po svojim legurama sa ugljikom, koje su dobile nazive čelika i livenog gvožđa. Međutim, u budućnosti su stvorene nove legure na bazi željeza koje sadrže krom, nikal i druge elemente. Trenutno se legure željeza dijele na ugljične čelike, liveno gvožđe, legirane čelike i čelike sa posebnim svojstvima.

U tehnologiji se legure željeza obično nazivaju crnim metalima, a njihova proizvodnja se naziva crna metalurgija.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte

Elementarni sastav tvari je sljedeći: maseni udio željeznog elementa je 0,7241 (ili 72,41%), maseni udio kisika je 0,2759 (ili 27,59%). Izvedite hemijsku formulu.

Rješenje

Maseni udio elementa X u molekuli sastava HX izračunava se po sljedećoj formuli:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Označimo broj atoma gvožđa u molekulu sa "x", a broj atoma kiseonika sa "y".

Pronađite odgovarajućeg rođaka atomske mase elementi gvožđa i kiseonika (vrednosti relativnih atomskih masa preuzete iz periodnog sistema D.I. Mendeljejeva su zaokružene na cele brojeve).

Ar(Fe) = 56; Ar(O) = 16.

Dijelimo postotak elemenata odgovarajućim relativnim atomskim masama. Tako ćemo pronaći odnos između broja atoma u molekuli spoja:

x:y= ω(Fe)/Ar(Fe): ω(O)/Ar(O);

x:y = 72,41/56: 27,59/16;

x:y = 1,29: 1,84.

Najmanji broj uzimamo kao jedan (tj. sve brojeve dijelimo sa najmanji broj 1,29):

1,29/1,29: 1,84/1,29;

Stoga je najjednostavnija formula za kombinaciju željeza sa kisikom Fe 2 O 3.

Odgovori

Fe2O3

Konvertor dužine i udaljenosti Konvertor mase Konverter količine hrane i hrane Konverter područja Konverter zapremine i jedinica recepata Konverter Konverter temperature Konverter pritiska, naprezanja, konvertor Youngovog modula Konverter energije i rada Konverter snage Konvertor sile Konverter vremena Linearni pretvarač brzine Konverter ravnog ugla Konverter toplotne efikasnosti i efikasnosti goriva brojeva u različitim brojevnim sistemima Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Kurs Dimenzija ženska odeća i veličine cipela za mušku odjeću i obuću Konverter kutne brzine i brzine Pretvarač ubrzanja ugaonog ubrzanja Konvertor gustine Konvertor specifične zapremine Konvertor momenta inercije Pretvarač momenta sile Konvertor okretnog momenta specifična toplota sagorevanje (po masi) Gustoća energije i specifična kalorijska vrijednost (zapremina) Konverter Pretvarač temperaturne razlike Konvertor koeficijenta toplinske ekspanzije Konvertor toplinskog otpora Konvertor toplinske provodljivosti specifična toplota Energetska izloženost i pretvarač snage toplotno zračenje Pretvarač gustine toplotnog toka Pretvarač koeficijenta prenosa toplote Konvertor zapreminskog protoka Konvertor masenog protoka Konvertor molarnog protoka Konvertor gustine masenog toka Konvertor molarne koncentracije Konverter rastvora Konvertor masene koncentracije Dinamički (apsolutni) pretvarač viskoziteta Konvertor kinematskog viskoziteta Konverter konvertora viskoznosti Ra Površinski konverter Vapor Vapor po transferu Vapor T Konverter nivoa Pretvarač osetljivosti mikrofona Konvertor nivoa zvučnog pritiska (SPL) Konvertor nivoa zvučnog pritiska sa izborom referentnog pritiska Pretvarač osvetljenosti Konvertor intenziteta svetlosti Konvertor osvetljenja Računarska grafika Konvertor rezolucije Pretvarač frekvencije i talasne dužine optička snaga Dioptrijska i žižna duljina Dioptrijska snaga i povećanje objektiva (×) Konverter električnog naboja Konverter linearnog pretvarača gustoće naboja površinska gustina Konverter gustine punjenja električna struja Linearni pretvarač gustine struje Konvertor napona električno polje Pretvarač elektrostatičkog potencijala i napona Pretvarač električnog otpora Konvertor električnog otpora električna provodljivost Konvertor električne vodljivosti Pretvarač induktivnosti kapacitivnosti Konvertor američke žice Nivoi u dBm (dBm ili dBm), dBV (dBV), vatima, itd. Jedinice Konvertor magnetne sile Konvertor snage magnetsko polje Pretvarač magnetnog toka Zračenje pretvarača magnetne indukcije. Konvertor brzine apsorbovane doze jonizujuće zračenje Radioaktivnost. Zračenje pretvarača radioaktivnog raspada. Zračenje pretvarača doze izloženosti. Konvertor apsorbovane doze Pretvarač decimalnog prefiksa Prenos podataka Tipografija i jedinica za obradu slike Konverter jedinica za zapreminu drveta Konverter jedinica Periodični sistem hemijski elementi D. I. Mendeljejev

Hemijska formula

Molarna masa Mn 2 O 7 , mangan(VII) oksid 221.871898 g/mol

54.938049 2+15.9994 7

Maseni udjeli elemenata u spoju

Korištenje kalkulatora molarne mase

Hemijske formule moraju biti unesene osjetljivo na velika i mala slova
Indeksi se unose kao redovni brojevi
Tačka na srednja linija(znak množenja), koji se koristi, na primjer, u formulama kristalnih hidrata, zamjenjuje se običnom tačkom.
Primjer: umjesto CuSO₄ 5H₂O u pretvaraču, pravopis se koristi radi lakšeg unosa CuSO4.5H2O.

Kalkulator molarne mase

krtica

Sve supstance se sastoje od atoma i molekula. U hemiji je važno precizno izmjeriti masu tvari koje ulaze u reakciju i nastaju iz nje. Po definiciji, mol je količina supstance koja sadrži onoliko strukturnih elemenata (atoma, molekula, jona, elektrona i drugih čestica ili njihovih grupa) koliko ima atoma u 12 grama ugljikovog izotopa s relativnom atomskom masom 12 Ovaj broj se zove konstanta ili broj Avogadro je jednak 6,02214129(27)×10²³ mol⁻¹.

Avogadrov broj N A = 6,02214129(27)×10²³ mol⁻¹

Drugim riječima, mol je količina tvari jednaka po masi zbroju atomskih masa atoma i molekula tvari, pomnožene s Avogadrovim brojem. Mol je jedna od sedam osnovnih jedinica SI sistema i označava se molom. Budući da su naziv jedinice i njen simbol isti, treba napomenuti da se simbol ne odbija, za razliku od naziva jedinice koji se može odbiti prema uobičajenim pravilima ruskog jezika. Po definiciji, jedan mol čistog ugljenika-12 je tačno 12 grama.

Molarna masa

Molarna masa - fizička svojina supstanca, definirana kao omjer mase te tvari i količine tvari u molovima. Drugim riječima, to je masa jednog mola supstance. U SI sistemu, jedinica molarne mase je kilogram/mol (kg/mol). Međutim, kemičari su navikli koristiti prikladniju jedinicu g/mol.

molarna masa = g/mol

Molarna masa elemenata i jedinjenja

Spojevi su tvari sastavljene od različitih atoma koji su međusobno kemijski vezani. Na primjer, sljedeće tvari, koje se mogu naći u kuhinji svake domaćice, su hemijska jedinjenja:

sol (natrijum hlorid) NaCl
šećer (saharoza) C₁₂H₂₂O₁₁
sirće (rastvor sirćetna kiselina) CH₃COOH

Molarna masa hemijskih elemenata u gramima po molu numerički je ista kao i masa atoma elementa izražena u jedinicama atomske mase (ili daltonima). Molarna masa jedinjenja jednaka je zbiru molarnih masa elemenata koji čine jedinjenje, uzimajući u obzir broj atoma u jedinjenju. Na primjer, molarna masa vode (H₂O) je približno 2 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Molekularna masa

Molekularna težina (stari naziv je molekularna težina) je masa molekula, izračunata kao zbir masa svakog atoma koji čini molekul, pomnožena sa brojem atoma u ovoj molekuli. Molekularna težina je bezdimenzionalni fizička veličina brojčano jednaka molarnoj masi. To jest, molekulska težina se razlikuje od molarne mase u dimenziji. Iako je molekulska masa bezdimenzionalna veličina, ona i dalje ima vrijednost koja se zove jedinica atomske mase (amu) ili dalton (Da), i približno je jednaka masi jednog protona ili neutrona. Jedinica atomske mase je takođe numerički jednaka 1 g/mol.

Proračun molarne mase

Molarna masa se izračunava na sljedeći način:

odrediti atomske mase elemenata prema periodnom sistemu;

Postavite pitanje na TCTerms

Proračuni po hemijskim formulama

Potrebne vještine

1. Proračun relativne molekulske težine supstance (Mr)

vježba: Izračunajte relativnu molekulsku masu molekula sumporne kiseline (H2SO4)

Sekvenciranje	Preduzimanje radnji
1. Zapišite molekulsku formulu sumporne kiseline.
2. Zapišite formulu za pronalaženje relativne molekulske težine neke supstance	Mr (in-va) \u003d Ar (el.1) n1 + Ar (el.2) n2 + Ar (el.3) n3
	Mr(H2SO4) = Ar(H) 2 + Ar(S) 1 + Ar(O) 4 = 1 2 + 32 + 16∙4=98
4. Zapišite odgovor.	Odgovor: Mr(H2SO4) = 98.

2. Proračun masenih odnosa elemenata u složenoj tvari

vježba: Pronađite masene omjere elemenata u sumporovom oksidu (IV ) SO2.

3. Proračun masenih udjela elemenata u složenoj tvari

vježba: Odrediti masene udjele elemenata u željezo(III) oksidu Fe2O3.

Sekvenciranje	Preduzimanje radnji
1. Zapišite formulu za izračunavanje masenih udjela elemenata u složenoj tvari	w(element) = Ar(element)∙n:Mr(in-va)
2. Odredite relativnu molekulsku masu gvožđe(III) oksida	g (Fe2O3) = 56∙2+16∙3 = 160
3. Izračunajte masene udjele željeza i kisika zamjenom vrijednosti atomskih masa elemenata, njihovih indeksa i relativne molekulske težine tvari	w(Fe) = 56∙2:160 = 0,7(70%) w(O) \u003d 16 ∙ 3: 160 = 0,3 (30%)

Dodatne vještine

4. Određivanje najjednostavnije formule tvari prema masenim udjelima elemenata i relativnoj molekulskoj težini tvari

vježba: Odredi formulu supstance koja sadrži 40% sumpora i 60% kiseonika. Relativna molekulska težina supstance je 80.

5. Pronalaženje najjednostavnije formule jedinjenja po masenim udjelima elemenata

Vježbajte : Koja je najjednostavnija formula tvari u kojoj su maseni udjeli sumpora, željeza i kisika 24, 28 i 48%.

Sekvenciranje	Preduzimanje radnji
1. Zapisujemo formulu za određivanje indeksa elemenata po masenim udjelima	n1:n2:n3= w(el.1)/Ar(el.1): w(el.2)/Ar(el.2): w(el.3)/Ar(el.3)
2. Zamijenite u formulu vrijednost masenih udjela i relativne atomske mase sumpora, željeza i kisika	n(S): n(Fe): n(O) = 24/32: 28/56: 48/16 =
3. Dobijene indekse elemenata dovodimo u cijele brojeve množenjem sa "4"	n(S): n(Fe): n(O) = 3:2:12
	S3Fe2O12 ili Fe2(SO4)3

6. Izvođenje najjednostavnije formule jedinjenja omjerom masa elemenata u složenoj tvari

Vježbajte : Magnezijum se kombinuje sa azotom i formira magnezijum nitrid, u masenom odnosu 18:7. Izvedite formulu spoja .

Sekvenciranje	Preduzimanje radnji
1. Zapisujemo formulu za određivanje indeksa elemenata po masenim omjerima	n1: n2 \u003d m (el. 1) / Ar (el. 1): m (el. 2) / Ar (el. 2)
2. Zamijenite u formulu vrijednost omjera masa i relativne atomske mase magnezija i dušika	n(Mg): n(N) = 18/24: 7/14 = 0,75:0,5
3. Dobijene indekse elemenata dovodimo u cijele brojeve množenjem sa "4"	n(Mg): n(N) = (0,75:0,5) 4 = 3:2
4. Zapisujemo najjednostavniju formulu neke supstance

7. Izvođenje formule jedinjenja na osnovu proizvoda sagorevanja

vježba: Sagorevanjem ugljikovodika težine 8,316 g nastalo je 26,4 g CO2. Gustoća supstance u normalnim uslovima je 1,875 g/ml. Pronađite njegovu molekularnu formulu.

Sekvenciranje	Preduzimanje radnji
1. Nađite molarnu masu ugljovodonika na osnovu njegove gustine	M = 1,875 g / ml 22, 4 l / mol = 42 g / mol
2. Odrediti maseni udio ugljika u ugljičnom monoksidu i njegovu masu	w(C) = 12g/mol/44g/mol = 0,27 m(C) = m(CO2) w(C) \u003d 26,4 g 0,27 \u003d 7,128 g
	m (H) = 8,316 g-7,128 g = 1,188 g
4. Definirajte najjednostavniju formulu supstance	n (C): n (H) = 7,128 g / 12 g / mol: 1,188 g / 1 g / mol = 0,594: 1,188 = 1: 2, tj. Najjednostavnija formula supstance CH2
5. Određujemo molarnu masu najjednostavnije supstance i upoređujemo je sa molarnom masom ugljovodonika, izračunatom na osnovu njene gustine	M(CH2) = 14 g/mol x = 42g/mol: 14g/mol =3
6. Utrostručimo indekse elemenata u najjednostavnijoj formuli tvari, jer je njena molarna masa 3 puta manja od izračunate molarne mase ugljikovodika	Molekularna formula ugljovodonika:

Zadaci za samokontrolu.

1. Izračunajte masene omjere i masene udjele elemenata koristeći hemijske formule :

a) sumpor oksid SO2

b) etan S2N6

c) bakar sulfat CuSO4

Uzorak izvršenja vidi paragrafe 2 i 3

2. Odrediti empirijsku formulu jedinjenja aluminijuma sa ugljenikom, u kojoj je maseni udeo aluminijuma 75%.

Primer izvođenja pogledajte tačku 5

3. Odredi formulu supstance koja se sastoji od 70,9% kalijuma i 29,1% kiseonika.Relativna molekulska masa supstance je 110.

Primer izvođenja pogledajte tačku 4

4. Odredi najjednostavniju formulu oksida, znajući da 3,2 g oksida sadrži 2,24 g željeza.

Primer izvođenja pogledajte tačku 6

Zadaća:

Izračunati relativne molekularne mase tvari;

Maseni omjeri elemenata u složenoj tvari;

Maseni udjeli elemenata u složenoj tvari.

2. Zadaci 2, 4 str.31, 5.9 str. 32

Konverter dužine i udaljenosti Konvertor mase Konverter količine hrane i hrane Konverter područja Konverter zapremine i jedinica recepata Konverter Konverter temperature Konverter pritiska, naprezanja, konvertor Youngovog modula Konverter energije i rada Konverter snage Konvertor sile Konverter vremena Linearni pretvarač brzine Konverter ravnog ugla Konverter toplotne efikasnosti i efikasnosti goriva brojeva u različitim brojevnim sistemima Pretvarač mernih jedinica količine informacija Kursevi valuta Dimenzije ženske odeće i obuće Dimenzije muške odeće i obuće Pretvarač ugaone brzine i frekvencije rotacije Pretvarač ubrzanja Konvertor ugaonog ubrzanja Konvertor gustine Konvertor specifične zapremine Pretvarač momenta inercije Moment pretvarača sile Konvertor obrtnog momenta Konvertor specifične kalorijske vrednosti (po masi) Konvertor gustine energije i specifične toplotne vrednosti goriva (po zapremini) Konvertor temperaturne razlike Konvertor koeficijenta Koeficijent termičke ekspanzije Pretvarač toplotnog otpora Konvertor toplotne provodljivosti Konvertor specifičnog toplotnog kapaciteta Konverter izlaganja energije i snage zračenja Konverter gustine toplotnog toka Pretvarač koeficijenta prenosa toplote Konvertor zapreminskog protoka Konvertor masenog protoka Konvertor molarnog centra Pretvarač masenog protoka Konverter molarnog protoka Konverter masenog toka Va Konverter konverter masenog fluksa Mo Conver Conver Conver Conver Conver Pretvarač paropropusnosti i brzine prijenosa pare Konvertor razine zvuka Konvertor osjetljivosti mikrofona Konvertor razine zvučnog tlaka (SPL) Konvertor razine zvučnog tlaka sa izborom referentnog tlaka Konverter svjetline Pretvarač svjetlosnog intenziteta Konvertor svjetlosnog intenziteta Konverter kompjuterske rezolucije Pretvarač rezolucije računara Pretvarač frekvencije i frekvencije frekvencije x i dioptrijske snage i žižne daljine i povećanje objektiva (×) Električni pretvarač gustine naboja Linearni pretvarač gustine naboja Konvertor površinske gustine naboja Konvertor zapreminskog pretvarača gustine naboja Pretvarač električne struje Pretvarač linearne gustine struje Konvertor gustoće površinske struje Konvertor električnog polja Konverter snage električnog polja Potentni elektro i volstatički pretvarač Pretvarač električnog otpora Konvertor električne vodljivosti Konvertor električne vodljivosti Konvertor induktivnosti kapacitivnosti Konvertor američke žice Nivoi u dBm (dBm ili dBmW), dBV (dBV), vati, itd. jedinice Pretvarač magnetne sile Pretvarač jačine magnetnog polja Pretvarač magnetnog fluksa Pretvarač magnetne indukcije Zračenje. Konverter brzine doze apsorbovanog jonizujućeg zračenja Radioaktivnost. Zračenje pretvarača radioaktivnog raspada. Zračenje pretvarača doze izloženosti. Pretvarač apsorbovanih doza Pretvarač decimalnog prefiksa Prenos podataka Tipografske jedinice i jedinice za obradu slike Konvertor jedinica zapremine drveta Konvertor jedinica Izračun molarne mase Periodični sistem hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva