Komposisi Besi(III) Oksida dan Jisim Molar

DEFINISI

besi ialah unsur kedua puluh enam Jadual Berkala. Penamaan - Fe dari bahasa Latin "ferrum". Terletak dalam tempoh keempat, kumpulan VIIIB. Merujuk kepada logam. Caj nuklear ialah 26.

Besi adalah logam yang paling biasa selepas aluminium dunia: ia adalah 4% (berat) kerak bumi. Besi berlaku dalam bentuk pelbagai sebatian: oksida, sulfida, silikat. AT negeri bebas besi hanya terdapat dalam meteorit.

Bijih besi yang paling penting termasuk bijih besi magnet Fe 3 O 4 , bijih besi merah Fe 2 O 3 , bijih besi perang 2Fe 2 O 3 ×3H 2 O dan bijih besi spar FeCO 3 .

Besi ialah logam mulur keperakan (Rajah 1). Ia sesuai untuk penempaan, penggulungan dan jenis pemesinan lain. Sifat mekanikal besi sangat bergantung pada ketulenannya - pada kandungan walaupun jumlah unsur lain yang sangat kecil di dalamnya.

nasi. 1. Besi. Penampilan.

Berat atom dan molekul besi

Berat molekul relatif suatu bahan(M r) ialah nombor yang menunjukkan berapa kali jisim molekul tertentu lebih besar daripada 1/12 jisim atom karbon, dan jisim atom relatif sesuatu unsur(A r) - berapa kali purata jisim atom unsur kimia lebih besar daripada 1/12 jisim atom karbon.

Oleh kerana dalam keadaan bebas besi wujud dalam bentuk molekul Fe monatomik, nilai jisim atom dan molekulnya adalah sama. Mereka bersamaan dengan 55.847.

Alotropi dan pengubahsuaian alotropik besi

Besi membentuk dua pengubahsuaian kristal: α-besi dan γ-besi. Yang pertama daripada mereka mempunyai kekisi berpusat badan padu, yang kedua - berpusat muka padu. α-Besi secara termodinamik stabil dalam dua julat suhu: di bawah 912 o C dan dari 1394 o C hingga takat lebur. Takat lebur besi ialah 1539 ± 5 o C. Antara 912 o C dan 1394 o C, γ-besi adalah stabil.

Julat suhu kestabilan α- dan γ-besi adalah disebabkan oleh sifat perubahan tenaga Gibbs bagi kedua-dua pengubahsuaian dengan suhu. Pada suhu di bawah 912 o C dan di atas 1394 o C, tenaga Gibbs α-besi adalah kurang daripada tenaga Gibbs γ-besi, dan dalam julat 912 - 1394 o C - lebih banyak.

Isotop besi

Adalah diketahui bahawa besi boleh berlaku di alam semula jadi dalam bentuk empat isotop stabil 54Fe, 56Fe, 57Fe, dan 57Fe. Nombor jisim mereka ialah 54, 56, 57 dan 58, masing-masing. Nukleus atom isotop besi 54 Fe mengandungi dua puluh enam proton dan dua puluh lapan neutron, dan isotop yang tinggal berbeza daripadanya hanya dalam bilangan neutron.

Terdapat isotop tiruan besi dengan nombor jisim dari 45 hingga 72, serta 6 keadaan isomer nukleus. Yang paling tahan lama antara isotop di atas ialah 60 Fe dengan separuh hayat 2.6 juta tahun.

ion besi

Formula elektronik yang menunjukkan taburan elektron besi ke atas orbit adalah seperti berikut:

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

Hasil daripada interaksi kimia, besi melepaskan elektron valensnya, i.e. adalah penderma mereka, dan bertukar menjadi ion bercas positif:

Fe 0 -2e → Fe 2+;

Fe 0 -3e → Fe 3+.

Molekul dan atom besi

Dalam keadaan bebas, besi wujud dalam bentuk molekul Fe monatomik. Berikut adalah beberapa sifat yang mencirikan atom dan molekul besi:

aloi besi

Sehingga abad ke-19, aloi besi terutamanya terkenal dengan aloi dengan karbon, yang menerima nama keluli dan besi tuang. Walau bagaimanapun, pada masa hadapan, aloi berasaskan besi baharu yang mengandungi kromium, nikel dan unsur-unsur lain telah dicipta. Pada masa ini, aloi besi dibahagikan kepada keluli karbon, besi tuang, keluli aloi dan keluli dengan ciri khas.

Dalam teknologi, aloi besi biasanya dipanggil logam ferus, dan pengeluarannya dipanggil metalurgi ferus.

Contoh penyelesaian masalah

CONTOH 1

Senaman

Komposisi unsur bahan adalah seperti berikut: pecahan jisim unsur besi ialah 0.7241 (atau 72.41%), pecahan jisim oksigen ialah 0.2759 (atau 27.59%). Terbitkan formula kimia.

Penyelesaian

Pecahan jisim unsur X dalam molekul komposisi HX dikira dengan formula berikut:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Mari kita nyatakan bilangan atom besi dalam molekul sebagai "x", bilangan atom oksigen sebagai "y".

Cari saudara yang sepadan jisim atom unsur besi dan oksigen (nilai-nilai jisim atom relatif yang diambil daripada Jadual Berkala D.I. Mendeleev dibundarkan kepada integer).

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

Kami membahagikan peratusan unsur dengan jisim atom relatif yang sepadan. Oleh itu, kita akan mencari hubungan antara bilangan atom dalam molekul sebatian:

x:y= ω(Fe)/Ar(Fe) : ω(O)/Ar(O);

x:y = 72.41/56: 27.59/16;

x:y = 1.29: 1.84.

Kami mengambil nombor terkecil sebagai satu (iaitu, kami membahagi semua nombor dengan nombor terkecil 1,29):

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

Oleh itu, formula termudah untuk gabungan besi dengan oksigen ialah Fe 2 O 3.

Jawab

Fe2O3

Penukar Panjang dan Jarak Penukar Jisim Pukal Penukar Isipadu Makanan dan Makanan Penukar Kawasan Penukar Isipadu dan Resipi Unit Penukar Suhu Penukar Tekanan, Tekanan, Penukar Modulus Young Penukar Tenaga dan Kerja Penukar Kuasa Penukar Daya Penukar Masa Penukar Halaju Linear Penukar Sudut Rata Penukar kecekapan haba dan kecekapan bahan api nombor dalam pelbagai sistem nombor Penukar unit ukuran jumlah maklumat Kadar pertukaran Dimensi Pakaian wanita dan Saiz Kasut untuk Pakaian dan Kasut Lelaki Halaju sudut dan Penukar Kelajuan Penukar Pecutan Penukar Pecutan Sudut Penukar Ketumpatan Penukar Kelantangan Khusus Penukar Momen Inersia Penukar Momen Daya Penukar Tork haba tentu Nilai kalori (mengikut jisim) Ketumpatan Tenaga dan Nilai Kalori Khusus (Volume) Penukar Perbezaan Suhu Penukar Pekali Pengembangan Terma Penukar Rintangan Terma Penukar Kekonduksian Terma haba tentu Pendedahan Tenaga dan Penukar Kuasa sinaran haba Penukar Ketumpatan Fluks Haba Penukar Pekali Pemindahan Haba Penukar Aliran Isipadu Penukar Aliran Jisim Penukar Aliran Molar Penukar Ketumpatan Fluks Jisim Penukar Kepekatan Molar Penyelesaian Penukar Kepekatan Jisim Penukar Kelikatan Dinamik (Mutlak) Penukar Kelikatan Kinematik Penukar Ketegangan Permukaan Penukar Kebolehtelapan Wap Penukar Kebolehtelapan Wap dan Penukar Kadar Pemindahan Wap Penukar Tahap Penukar Kepekaan Mikrofon Penukar Tahap Tekanan Bunyi (SPL) Penukar Tahap Tekanan Bunyi dengan Rujukan Boleh Dipilih Penukar Kecerahan Tekanan Penukar Keamatan Cahaya Penukar Pencahayaan Resolusi Grafik Komputer Penukar Frekuensi dan Panjang Gelombang kuasa optik Diopter dan Panjang Fokus Diopter Kuasa dan Pembesaran Kanta (×) Penukar Caj Elektrik Penukar Ketumpatan Caj Linear ketumpatan permukaan Caj Penukar Ketumpatan Caj Pukal arus elektrik Penukar Ketumpatan Arus Linear Penukar Voltan Permukaan Penukar Ketumpatan Arus medan elektrik Penukar Keupayaan dan Voltan Elektrostatik Penukar Rintangan Elektrik Penukar Kerintangan Elektrik kekonduksian elektrik Penukar Kekonduksian Elektrik Kemuatan Penukar Kearuhan Tahap Penukar Tolok Wayar AS dalam dBm (dBm atau dBm), dBV (dBV), Watt, dsb. Unit Penukar Kekuatan Magnetomotive Force Converter medan magnet Penukar Fluks Magnetik Sinaran Penukar Aruhan Magnet. Penukar Kadar Dos yang Diserap sinaran mengion Radioaktiviti. Sinaran Penukar Pereputan Radioaktif. Sinaran Penukar Dos Pendedahan. Penukar dos yang diserap Sistem berkala unsur kimia D. I. Mendeleev

Formula kimia

Jisim molar Mn 2 O 7 , mangan(VII) oksida 221.871898 g/mol

54.938049 2+15.9994 7

Pecahan jisim unsur dalam sebatian

Menggunakan Kalkulator Jisim Molar

Formula kimia mesti dimasukkan sensitif huruf besar-besaran
Indeks dimasukkan sebagai nombor biasa
Tuding pada garisan tengah(tanda darab), yang digunakan, sebagai contoh, dalam formula hidrat kristal, digantikan dengan titik biasa.
Contoh: bukannya CuSO₄ 5H₂O dalam penukar, ejaan digunakan untuk memudahkan kemasukan CuSO4.5H2O.

Kalkulator jisim molar

tahi lalat

Semua bahan terdiri daripada atom dan molekul. Dalam kimia, adalah penting untuk mengukur dengan tepat jisim bahan yang memasuki tindak balas dan terhasil daripadanya. Secara takrif, mol ialah jumlah bahan yang mengandungi seberapa banyak unsur struktur (atom, molekul, ion, elektron dan zarah lain atau kumpulannya) kerana terdapat atom dalam 12 gram isotop karbon dengan jisim atom relatif 12 Nombor ini dipanggil pemalar atau nombor Avogadro bersamaan dengan 6.02214129(27)×10²³ mol⁻¹.

Nombor Avogadro N A = 6.02214129(27)×10²³ mol⁻¹

Dalam erti kata lain, mol ialah jumlah bahan yang sama dengan jisim dengan jumlah jisim atom atom dan molekul bahan itu, didarab dengan nombor Avogadro. Mol adalah salah satu daripada tujuh unit asas sistem SI dan dilambangkan dengan mol. Oleh kerana nama unit dan simbolnya adalah sama, perlu diingatkan bahawa simbol itu tidak berubah, tidak seperti nama unit, yang boleh ditolak mengikut peraturan biasa bahasa Rusia. Mengikut definisi, satu mol karbon-12 tulen adalah tepat 12 gram.

Jisim molar

Jisim molar - harta fizikal bahan, ditakrifkan sebagai nisbah jisim bahan itu kepada jumlah bahan dalam tahi lalat. Dalam erti kata lain, ia adalah jisim satu mol bahan. Dalam sistem SI, unit jisim molar ialah kilogram/mol (kg/mol). Walau bagaimanapun, ahli kimia terbiasa menggunakan unit g/mol yang lebih mudah.

jisim molar = g/mol

Jisim molar unsur dan sebatian

Sebatian ialah bahan yang terdiri daripada atom-atom berbeza yang terikat secara kimia antara satu sama lain. Sebagai contoh, bahan berikut, yang boleh didapati di dapur mana-mana suri rumah, adalah sebatian kimia:

garam (natrium klorida) NaCl
gula (sukrosa) C₁₂H₂₂O₁₁
cuka (penyelesaian asid asetik) CH₃COOH

Jisim molar unsur kimia dalam gram per mol adalah secara berangka sama dengan jisim atom unsur, dinyatakan dalam unit jisim atom (atau dalton). Jisim molar sebatian adalah sama dengan jumlah jisim molar unsur-unsur yang membentuk sebatian, dengan mengambil kira bilangan atom dalam sebatian itu. Sebagai contoh, jisim molar air (H₂O) adalah lebih kurang 2 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Jisim molekul

Berat molekul (nama lama ialah berat molekul) ialah jisim molekul, dikira sebagai jumlah jisim setiap atom yang membentuk molekul, didarab dengan bilangan atom dalam molekul ini. Berat molekul ialah tidak berdimensi kuantiti fizik secara berangka sama dengan jisim molar. Iaitu, berat molekul berbeza daripada jisim molar dalam dimensi. Walaupun jisim molekul adalah kuantiti tanpa dimensi, ia masih mempunyai nilai yang dipanggil unit jisim atom (amu) atau dalton (Da), dan lebih kurang sama dengan jisim satu proton atau neutron. Unit jisim atom juga secara berangka sama dengan 1 g/mol.

Pengiraan jisim molar

Jisim molar dikira seperti berikut:

tentukan jisim atom unsur mengikut jadual berkala;

Siarkan soalan ke TCTerms

Pengiraan mengikut formula kimia

Kemahiran yang Diperlukan

1. Pengiraan berat molekul relatif suatu bahan (Encik)

Senaman: Kira berat molekul relatif bagi molekul asid sulfurik (H2SO4)

Urutan	Mengambil Tindakan
1. Tuliskan formula molekul asid sulfurik.
2. Tuliskan formula untuk mencari berat molekul relatif suatu bahan	En (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. Tulis jawapan.	Jawapan: En(H2SO4) = 98.

2. Pengiraan nisbah jisim unsur dalam bahan kompleks

Senaman: Cari nisbah jisim unsur dalam sulfur oksida (IV ) SO2.

3. Pengiraan pecahan jisim unsur dalam bahan kompleks

Senaman: Tentukan pecahan jisim unsur dalam ferum(III) oksida Fe2O3.

Urutan	Mengambil Tindakan
1. Tuliskan formula untuk mengira pecahan jisim unsur dalam bahan kompleks	w(elemen) = Ar(elemen)∙n:Encik(in-va)
2. Tentukan berat molekul relatif bagi ferum(III) oksida	Encik (Fe2O3) = 56∙2+16∙3 = 160
3. Kira pecahan jisim besi dan oksigen dengan menggantikan nilai jisim atom unsur, indeksnya dan berat molekul relatif bahan itu.	w(Fe) = 56∙2:160 = 0.7(70%) w(O) \u003d 16 ∙ 3: 160 \u003d 0.3 (30%)

Kemahiran tambahan

4. Penentuan formula termudah bagi suatu bahan dengan pecahan jisim unsur dan berat molekul relatif suatu bahan.

Senaman: Tentukan formula bahan yang mengandungi 40% sulfur dan 60% oksigen. Berat molekul relatif bahan itu ialah 80.

5. Mencari formula termudah bagi sebatian dengan pecahan jisim unsur

Senaman : Apakah formula termudah bagi suatu bahan di mana pecahan jisim sulfur, besi dan oksigen masing-masing ialah 24, 28 dan 48%.

Urutan	Mengambil Tindakan
1. Kami menulis formula untuk menentukan indeks unsur dengan pecahan jisim	n1:n2:n3= w(el.1)/Ar(el.1): w(el.2)/Ar(el.2): w(el.3)/Ar(el.3)
2. Gantikan dalam formula nilai pecahan jisim dan jisim atom relatif sulfur, besi dan oksigen	n(S): n(Fe): n(O) = 24/32: 28/56: 48/16 =
3. Kami membawa indeks unsur yang diperoleh kepada integer dengan mendarab dengan "4"	n(S): n(Fe): n(O) = 3:2:12
	S3Fe2O12 atau Fe2(SO4)3

6. Terbitan formula termudah bagi sebatian dengan nisbah jisim unsur dalam bahan kompleks

Senaman : Magnesium bergabung dengan nitrogen untuk membentuk magnesium nitrida, dalam nisbah jisim 18:7. Terbitkan formula kompaun .

Urutan	Mengambil Tindakan
1. Kami menulis formula untuk menentukan indeks unsur dengan nisbah jisim	n1: n2 \u003d m (el. 1) / Ar (el. 1): m (el. 2) / Ar (el. 2)
2. Gantikan dalam formula nilai nisbah jisim dan jisim atom relatif magnesium dan nitrogen	n(Mg): n(N) = 18/24: 7/14 = 0.75:0.5
3. Kami membawa indeks unsur yang diperoleh kepada integer dengan mendarab dengan "4"	n(Mg): n(N) = (0.75:0.5) 4 = 3:2
4. Kami menulis formula termudah bagi sesuatu bahan

7. Terbitan formula kompaun berdasarkan hasil pembakarannya

Senaman: Apabila membakar hidrokarbon seberat 8.316 g, 26.4 g CO2 telah terbentuk. Ketumpatan bahan dalam keadaan normal ialah 1.875 g / ml. Cari formula molekulnya.

Urutan	Mengambil Tindakan
1. Cari jisim molar hidrokarbon berdasarkan ketumpatannya	M \u003d 1.875 g / ml 22. 4 l / mol \u003d 42 g / mol
2. Tentukan pecahan jisim karbon dalam karbon monoksida dan jisimnya	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) \u003d 8.316 g-7.128 g \u003d 1.188 g
4. Takrifkan formula termudah bagi sesuatu bahan	n (C): n (H) \u003d 7.128 g / 12 g / mol: 1.188 g / 1 g / mol \u003d 0.594: 1.188 \u003d 1: 2, iaitu formula paling ringkas bahan CH2
5. Kami menentukan jisim molar bahan termudah dan membandingkannya dengan jisim molar hidrokarbon, dikira berdasarkan ketumpatannya	M(CH2) = 14 g/mol x = 42g/mol: 14g/mol =3
6. Kami menggandakan indeks unsur dalam formula termudah suatu bahan, kerana jisim molarnya adalah 3 kali kurang daripada jisim molar hidrokarbon yang dikira.	Formula molekul hidrokarbon:

Tugas untuk mengawal diri.

1. Kira nisbah jisim dan pecahan jisim unsur menggunakan formula kimia :

a) sulfur oksida SO2

b) etana С2Н6

c) kuprum sulfat CuSO4

Contoh pelaksanaan lihat perenggan 2 dan 3

2. Tentukan formula empirik bagi sebatian aluminium dengan karbon, di mana pecahan jisim aluminium ialah 75%.

Contoh pelaksanaan lihat item 5

3. Tentukan formula bahan yang terdiri daripada 70.9% kalium dan 29.1% oksigen. Berat molekul relatif bahan itu ialah 110.

Contoh pelaksanaan lihat item 4

4. Tentukan formula termudah bagi oksida, dengan mengetahui bahawa 3.2 g oksida mengandungi 2.24 g besi.

Contoh pelaksanaan lihat item 6

Kerja rumah:

Kira jisim molekul relatif bahan;

Nisbah jisim unsur dalam bahan kompleks;

Pecahan jisim unsur dalam bahan kompleks.

2. Tugasan 2, 4 p.31, 5.9 p. 32

Penukar Panjang dan Jarak Penukar Jisim Pukal Penukar Isipadu Makanan dan Makanan Penukar Kawasan Penukar Isipadu dan Resipi Unit Penukar Suhu Penukar Tekanan, Tekanan, Penukar Modulus Young Penukar Tenaga dan Kerja Penukar Kuasa Penukar Daya Penukar Masa Penukar Halaju Linear Penukar Sudut Rata Penukar kecekapan haba dan kecekapan bahan api nombor dalam sistem nombor berbeza Penukar unit ukuran kuantiti maklumat Kadar mata wang Dimensi pakaian dan kasut wanita Dimensi pakaian dan kasut lelaki Halaju sudut dan penukar frekuensi putaran Penukar pecutan Penukar pecutan sudut Penukar ketumpatan Penukar volum khusus Penukar inersia Momen penukar daya Penukar tork Penukar nilai kalori tertentu (mengikut jisim) Ketumpatan tenaga dan penukar nilai kalori khusus (mengikut isipadu) Penukar perbezaan suhu Penukar pekali Pekali Pengembangan Terma Penukar Rintangan Terma Penukar Kekonduksian Terma Penukar Kapasiti Haba Khusus Pendedahan Tenaga dan Penukar Kuasa Sinaran Penukar Ketumpatan Fluks Haba Penukar Pekali Pemindahan Haba Penukar Aliran Volume Penukar Aliran Jisim Penukar Aliran Molar Penukar Ketumpatan Fluks Jisim Penukar Kepekatan Molar Penukaran Jisim dalam Penyelesaian Penukar Dinamik ( Penukar Kelikatan Kinematik Penukar Ketegangan Permukaan Penukar Kebolehtelapan Wap Penukar Kebolehtelapan Wap dan Pemindahan Wap Penukar Halaju Penukar Tahap Bunyi Penukar Kepekaan Mikrofon Penukar Tahap Tekanan Bunyi (SPL) Penukar Tahap Tekanan Bunyi dengan Penukar Kecerahan Tekanan Rujukan Boleh Dipilih Penukar Keamatan Bercahaya Pencahayaan Penukar graf Frekuensi dan Penukar Panjang Gelombang Kuasa kepada Diopter x dan Panjang Fokus Diopter Kuasa dan Pembesaran Kanta (×) Penukar Caj Elektrik Penukar Ketumpatan Caj Linear Penukar Ketumpatan Caj Permukaan Penukar Ketumpatan Caj Pukal Penukar Arus Elektrik Penukar Ketumpatan Arus Linear Penukar Ketumpatan Arus Permukaan Penukar Kekuatan Medan Elektrostatik Penukar Potensi dan Voltan Penukar Rintangan Elektrik Penukar Kerintangan Elektrik Penukar Kekonduksian Elektrik Penukar Kekonduksian Elektrik Penukar Kearuhan Kapasitans Penukar Tolok Wayar AS Tahap Penukar dalam dBm (dBm atau dBmW), dBV (dBV), watt, dsb. unit Penukar daya magnetomotif Penukar kekuatan medan magnet Penukar fluks magnet Penukar aruhan magnetik Radiasi. Radiasi Pengionan Penyerapan Kadar Dos Penukar Keradioaktifan. Sinaran Penukar Pereputan Radioaktif. Sinaran Penukar Dos Pendedahan. Penukar Dos Terserap Penukar Awalan Perpuluhan Pemindahan Data Tipografi dan Unit Pemprosesan Imej Penukar Unit Isipadu Kayu Pengiraan Jadual Berkala Jisim Molar Unsur Kimia oleh D. I. Mendeleev