Ma’lumki, ilmiy-texnika taraqqiyotida kimyoning ahamiyati katta
t.ll.G a z qonanlari. Avogadro qonuni
Download 35.68 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Element atomining valentligi.
- 1.12. Ekvivalentlar qonuni
- 3 NajO - - r - 2 = 3 l g/mol
- Me(OH)^ 3 NaOH = — N^ ° H = y = 40 g / mol
- V(CO 2 ) = ^ ^ = 16,6/
- Javobi: B. 3 — S. Mashari pov 33 1.8.
t.ll.G a z qonanlari. Avogadro qonuni. Gazlarnlng molyar hajmi Avogadro barcha gazlar bir xilda siqilishiga ( italyan olimi Boyl- Mariott qonuni), termik kengayish koeffitsiyenti bir xilligiga (Gey- Lyussak qonuni) va boshqa ba’zi umumiy xossalari borligiga e’tibor bergani holda va o'zining kuzatishlari asosida 1811-yilda quyidagi qonunni yaratdi: Bir xil sharoit (bir xil bosim va temperaturada) teng hajmdagi turli gazlaming molekulalari (atomlari) soni teng boMadi. Avogadro qonunidan ikkita xulosa kelib chiqadi. Normal sharoitda (T=273K, P= 101,325 kPa) da har qanday gazsimon moddaning „ 1 mol“ miqdori 22,4 1 hajmini egallaydi va bunga gazlaming molyar hajmi deyiladi. Vmo(yar = V 0 = 22,4 1/mol holida belgilanadi. Bu xulosaga ko‘ra: 1 mol H 2 gazi va boshqa gazlar normal sharoitda 22,4 1 hajmga ega. Ulaming 10 moli 224 1, 0,1 moli esa 2,24 1 hajmni egallaydi. Gazsimon moddaning hajmi va miqdori uning tarkibidagi zar- racha (molekula, atom)lar soniga bevosita bo‘g‘liqdir. Shunga ko‘ra, ikkinchi xulosa kelib chiqadi: Har qanday moddaning „ 1 mol“ miqdori tarkibida 6 , 0 2 * 1 0 2 3 ta zarracha (molekula, atom, ion) boMadi. Bu Avogadro soni deyilib, NA = 6,02 • 10 2 3 holida yoziladi. Demak, 1 mol H 2 tarkibida 6,02- 10 2 3 ta vodorod molekulasi bor. Undagi H atomlari soni esa 2 marta ko‘p — 12,04- 10 2 3 ta boMadi. Agar 1 -xulosa bilan 2-xulosani H 2 gazi uchun birgalikda qoMlasak: — xohlagan bir gazning 1 molida 6 , 0 2 * I 0 2 3 ta molekula bo‘lib, 22,4 I hajmni egallaydi; — 1 0 mol gazda 6 . 0 2 - 1 0 2 4 ta molekula bo‘lib, 2241 hajmni egallaydi; — 0,5 mol gazda 3,02- 10 2 3 ta molekula bor, ular 11,21 hajmni egallaydi; — 2,24 1 Cl 2 gazida 6,02 • 10 2 2 ta molekula boMib, uning miqdori 0,1 mol va massasi 7,1 g boMadi. Gazning molyar hajmi gaz hajmining (n.sh.dagi) moddaning tegishli miqdori n ga nisbatidan topiladi: 23 bunda V — hajm ( 1 - hisobida), n — moddaning m iqdori (n hisobida). Avogadro qonuni asosida gazsimon moddalam i molyar massalari aniqlanadi. Gaz molekulalarining massasi qant katta bo'lsa, bir xil hajmdagi gazning massasi shuncha ka bo'ladi. Gazlaming teng hajmlarida bir xil sharoitda molekula soni bir xil bo'ladi. Gazlaming teng hajmlari massalarining nisb ulaming molyar massalarining nisbatiga teng: m i : m 2 = M , : M 2 bunda m, birinchi gaz muayyan hajmining massasi, m 2 — ikkirn gaz xuddi shunday hajmining massasi, M, va M 2 — birinchi ikkinchi gazning molyar massalari. Bir gaz muayyan hajmi massasining xuddi shunday hajmdi ikkinchi gaz (o'sha sharoitlarda olingan) massasiga nisbati birinc gazning ikkinchi gazga nisbatan zichligi deyiladi (D harfi bil; belgilanadi): ^ = D, bundan M ,= M 2 D m, m 2 Ko'pincha gazning zichligi eng yengil gaz — vodorodga ni batan aniqlanadi (D H^ bilan belgilanadi). Vodorodning moly; massasi 2 ga teng bo'lganligi uchun quyidagini olamiz: M = 2D H 2 Gaz holatidagi moddaning molekular massasi uning vodorc bo'yicha zichligining 2 ga ko'paytirilganiga teng. Gazning zichligi havoga nisbatan ham aniqlanadi. Havo gazl: aralashmasi bo'lsa ham uning o'rtacha molekular massasini hisol lash mumkin. Ya’ni agar havoning taxminan 4 hajm azot (molyj massasi 28 g/mol) va 1 hajm kisloroddan (molyar massasi 32 g/mol ya’ni 4 N 2 + 0 2dan tarkib topganligi hisobga olinsa, uning o'rü cha molyar massasini hisoblab topish mumkin. Bunda quyidagicli ish yuritiladi: 4 28 + 1 32 Mr = — ---- = 28,8 g/mol (yaxlitlangani 29 g/mol) Bu holda molyar massa ushbu ifodadan aniqlanadi: M=29 • Dx M olekular massalarni aniqlash shuni ko'rsatadiki, oddi gazlam ing molekulalari 2 atom dan (H 2, F2, C l2, 0 2, N 2 24 nodir gazlaming molekulalari esa 1 atomdan tarkib topgan (He, N e, Ar, Kr, Xe, Rn). N odir gazlar uchun „m olekula“ va „atom“ tushunchalari teng qimmatlidir. Lekin ayrim boshqa oddiy moddalaming molekulalari 3 va undan ko'p atomlardan tarkib topgan, masalan, ozon 0 3, tetrafosfor P 4 molekulalari, o'rtacha temperaturada oltingugurt bug'lari S. Bizga ma’lumki, kimyoviy belgilar va formulalar oldidagi koefTitsiyentlar atom va molekula soninigina emas, balki reaksiyada ishtirok etadigan mollar sonini ham ko'rsatadi. Shu sababli gazlar orasidagi reaksiyalarning tenglamalarini quyidagicha yozish ham mumkin: H 2 + C l2 = 2HCI 2H 2 + 0 2 = 2 H 20 1 m ol 1 m ol 2 m o l 2 m ol 1 m ol 1 m ol 22,41 22,41 44,81 44,81 22,41 (suv b u g 'la r i) 44.81 Agar reaksiyaga kirishayotgan va hosil bo'layotgan gazlar hajmlarining ko'rsatilgan son qiymatlari 22,4 soniga qisqartirilsa, u holda gazlaming hajmiy nisbatlarini ko'rsatadigan oddiy butun sonlar olinadi: birinchi reaksiyada — 1 : 1 : 2 , ikkinchi reaksiyada esa 2 : 1 : 2 . Demak, gazsimon moddalar orasidagi reaksiyalar muayyan qonuniyatlarga bo'ysunadi: o'zgarmas bosimda reaksiyaga kirishayotgan va hosil bo'layotgan gazlarning hajmlari o'zaro kichik butun sonlar nisbatida bo'ladi. Reaksiyalarning tenglamalaridagi koefTitsiyentlar reaksiyaga kirishayotgan va hosil bo'layotgan gazsimon moddalar hajm larining sonini ko'rsatadi. Moddaning massasi va miqdori orasidagi nisbatdan foydalanib, amalda muhim bo'lgan quyidagi masalalami yechish mumkin. Moddaning m a ’lum miqdoriga k o ‘ra massasini hisoblab topish. Masalan: oltingugurt bilan reaksiyada 0,5 mol temir ishtirok etadi. Reaksiya uchun olinishi lozim bo'lgan temiming massasini aniqlang. Buning uchun quyidagi formuladan foydalanamiz: Yechish. M = ^ ; m = M • n m = 56 g/mol • 0,5 mol = 28 g. Javobi: 28 g temir. Moddaning m a ’lum massasiga ko'ra miqdorini hisoblab topish. Masalan, reaksiya natijasida 22 g temir (II) sulfid olindi. Bu massaga temir (II) sulfidning qancha miqdori to'g'ri keladi? Yechish. M(FeS ) = 8 8 g/mol. 25 Quyidagicha mulohaza yuritiladi: 8 8 g FeS I molga to ‘g‘ri keladi 22 g FeSx molga to‘g‘ri keladi 8 8 g : 2 2 g = 1 mol : x mol = 0,25 x = 0,25 mol FeS oo Moddaning kimyoviy formulasi asosida elementlaming mass ulushlarini ham hisoblab topish mumkin. Elementning mass; ulushi deganda, element atomlari massasining molekula massasig: nisbati tushuniladi va, odatda, birlikning ulushlarida yoki foizlard; ifodalanadi. Agar suv molekulasining massasi 18 m.a.b. va uning tarkibi dagi vodorodning massasi 2 m.a.b., kislorodniki — 16 m.a.b. bo‘l sa, suvdagi vodorod va kislorodning massa ulushi: lü L a-b- = 0 , 1 1 yoki 1 1 % 1 6 m.a.b;_o 8 9 yoki g 9 o/o 18 m.a.b. 18 m.a.b. Har qanday miqdor suvning tarkibi 89% kislorod bilan 113 vodoroddan iborat. Shunday qilib, kimyoviy formula: — moddaning sifat tarkibini — u qanday kimyoviy element lardan tarkib topganligini; — modda molekulasining atom tarkibini, ya’ni modda mole kulasini tashkil etgan har qaysi element atomlarining sonini ko‘r satadi. Kimyoviy formula asosida: — moddaning nisbiy molekular massasini va molekulasininj m.a.b. dagi massasini; — moddadagi elementlaming massa ulushlarini (foiz hisobi da) hisoblab topish mumkin. Element atomining valentligi. Element atomlarining boshq; elementlaming muayyan sondagi atomlarini biriktirib olish xusu siyati shu elementning valentligi deyiladi. Valentlikning o‘lcho' birligi qilib vodorod atomining valentligi qabul qilingan. Vodoro< atomi boshqa elem entlam ing bittadan ortiq atomini biriktir; olmaydi, shu sababli vodorodning valentligi birga teng deb qabu qilingan. Boshqa elementlaming valentligini esa shu elementninj atomi o ‘ziga nechta vodorod atomini biriktira olishini ko'rsatuvch son bilan ifodalanadi. Ba'zi elementlaming vodorod bilan hosi qilgan birikmalarining kimyoviy formulalarini ko‘rib chiqamiz: HBr, H 2 S, PH 3, SiH 4 26 Bu formulalami quyidagicha yozish mumkin: H I H - B r , H - S - H , H - P - H , H - S i - H I I H H Bu yerda chiziqchalar atomlar orasidagi bogManishlami ifoda- laydi. Molekulalaming tuzílíshi bunday ifodalanganda qanday atomlar bir-birí bilan bog'langan, qaysilari esa bog‘lanmaganligini aks ettiradi. Masalan, suvning formulasidan uning molekulasida vodorodning ikkala atomi kislorod atomi bilan bogMangan. Yuqoridagi formulalardan ko'rinib turíbdiki, bir xil elem entlarning (xlor, brom) atomlari vodorodning faqat bittadan atomini biriktirib oladi (bu elementlar bir valentlidir); boshqa elementlarning (kislorod, oltingugurt) atomlari esa vodorodning ikkitadan atomini biriktirib oladi (bu elementlar ikki valentlidir) va hokazo. Shunday qilib, elementning vodorodli birikmalaridagi valentligi shu elementning atomi biriktirib oigan vodorod atomlarining soni bilan aniqlanadi. Ikki elementdan iborat moddada bir elementning valentligi ma'lum bo‘lsa, shu moddaning formulasiga qarab ikkinchi elementning valentligini aniqlash mumkin. 1.12. Ekvivalentlar qonuni Moddalaming ekvivalentlarini ifodalashda nisbiy ekvivalent birlik (bir ekvivalent og'iriik) sifatida 1 mol H atomi og'irligi (I g) yoki 1 mol O atomi og'irligining yarmi ( 8 g) qabul qilingan. Har qanday moddaning ekvivalenti deb, uning 1 g (og‘iriik qism — o.q.) vodorod yoki 8 g (o.q.) kislorod bilan birikadigan (yoki o'm ini oladigan) og'irlik miqdoriga aytiladi. Shunga ko'ra: EH= 1 g/m ol; E 0 = 8 g/m ol; EMg= 12/mol E A 1 = 9 g/m ol; EC| = 35,5 g/m ol Demak, Mg ning ekvivalenti 12 g/mol deyilgani, uning 12 grami kislotalar tarkibidan 1 g H ni siqib chiqaradi yoki 8 g kislorod bilan birikishini anglatadi. Yuqoridagi tushunchalar asosida asosiy qonunlardan biri — ekvivalentlar qonuni kelib chiqqan. 27 T a ’ r i f . H ar qanday m odda o ‘z ekvivalentiga proporsional holda reaksiyaga kirishadi. O ddiy m oddalam ing ekvivalentini hisoblash uchun ele- m entning atom og‘iriigini uning valentligiga bo ‘lish kerak: Masalan: 3 a i = = y = 9 g/mol 3 Mg = - ^ - = y = 1 2 g/mol Agar element biror modda taikibida berilsa, masalan: F e ^ l j va Fe,nCl 3 da temiming ekvivalentligi mos ravishda £ ^= 56/2 = 28 g/m ol va EFe = 56/3 = 18,66 g/m ol boMadi. Murakkab m oddalam ing ekvivalentligini hisoblash quyida keltirilgan. Oksidlar ekvivalenti oksid m olekular massasining metall atomlari soni va valentligi ko'paytmasi nisbatiga teng bo'ladi. o — ^oksid '-'oksid ~ Bmelall valentligi Masalan: Na20 ning ekvivalenti: 3 NajO - - r - 2 = 3 l g/mol Na ‘ ^ 3 CaO = = ^ = 23 g/mol B C a •1 2 Kislotalar ekvivalenti kislota molekular massasining kislota negizligi (vodorodlar soni) nisbatiga teng: ZusK*. - MtMoM 8 /m ol ™ kislota negizliligi Masalan: 3 h c , ^ = ^ = 36,5 g/mol 3 HjPO, = = y = 32,6 g /m o l 28 ^ MH 2 S0 4 98 . . 3 H 2 S0 4 = ---- - ---- = y = 49 g /m o l G idroksidlar ekvivalenti gidroksid m olekular massasining gidroksil guruhlar soni nisbatiga teng: MMc(OH)N Me(OH)^ 3 NaOH = — N^ ° H = y = 40 g / mol 3ca,O H ,2 = ^ ^ - = f = 2 0 g / n .Ol Tuzlar ekvivalenti tuz m olekular massasining metall atom soni va valentligi ko'paytm asi nisbatiga teng: 3 tuz - Bmetall umumiy valentligi Masalan: 3 n » ci = = ^ = 58,5 g/m ol BNa 1 »CaClj - = 55,5 g / mol z BCa L 9AICI, = ^ A = ! £ = 4 4 , 2 g /m o l 3 BA1 J MA12(S04), 160 3 "» l ^ r = r i ■ 2 6 e / m o 1 ^ F e 2 (S 0 4) 4 QA 3 f c 2 (so 4 ) 3 = ----- ™ = 6 6 , 6 6 g /m o l Murakkab modda tarkibidagi asosiy elementning ekvivalenti uning atom massasining element valentligiga boigan nisbatiga teng. Buni HBrO misolida ko‘rib chiqamiz: SO HBiO 3 Br = y = 80 g /m o l 29 Yuqoridagilardan ko‘rinib turibdiki, moddalaming ekvivaleni massalari har xil moddalar uchun har xil qiymatlarga ega va shi jihatidan u atom va molekular massadan farq qiladi. 1-BOBGA DOIR TESTLAR VA ULARNING YECHIMLARI 1.1. 43,2 g kumushni ajratib olish uchun qancha kumush nitrat va misni o ‘zaro ta ’sir ettirish kerak? A) 6 8 ; 12,8 g; B) 6,4 g; C) 10,8 g; D) 25,6 g. Yechish. Reaksiya tenglamasini tuzish orqali yechamiz: xg g 43,2 2A gN 0 3 + Cu = 2Ag + C u (N 0 3 ) 2 340 64 216g x g AgNOs d a n ----------43,2 gAg hosil boiadi 340 g A gN 0 3 d a n ----------216 x g Ag hosil boiadi 340 • 43,2 / „ A KI/^ x = — = 6 8 g A gN 03. ygCu dan — 43,2g Ag hosil boMadi 64 g dan — 216 g Ag hosil boMadi y - M 216 2 = Javobi: A 1 . 2 . 80 g nix nitrat eritmasidan hamma ruxni siqib chiqarish uchun necha gramm aluminiy zarur boMadi? A) 15,6 g; B) 7,61g; C) 7 g; D) 14 g. Yechish. 80 g x g 3 Z n (N O ,), + 2A1 = 2Al(NO,), + 3Zn 567 g 54 g 567 g Z n (N 0 3 ) 2 bilan ---------- 54 g Al reaksiyaga kirishadi 30 80 g Z n (N 0 3 ) 2 bilan x g A1 reaksiyaga kirishadi Javobi: B. 1.3. Bir moddadagi elementlaming massa ulushlari quyida- gicha: uglerod — 39,9%, vodorod — 6 , 6 %, kislorod — 53,2%. Shu moddaning eng oddiy formulasini hisoblab chiqaring. A) CH 3 0 ; B) C H 2 0 ; C) C H 0 2; D) CH 4 0 . Yechish. Bu m odda form ulasining um um iy ko'rinishini CxHyOz shaklda yozish mumkin. Elementlaming massa ulushlarini ulaming nisbiy atom massalariga bo‘lish orqali biz molekula tarkibidagi elementlaming atom sonlari orasidagi nisbatni keltirib chiqaramiz: Bundan ko'ramizki, ayni modda molekulasida 3,3 ta uglerod atomiga 6 , 6 ta vodorod atomi hamda 3,3 ta kislorod atomi to ‘g‘ri keladi. M olekulada atom lar soni butun sonlar bilan ifodalanganligini nazard a tu tib , bu so n larn in g barchasini (3,3 : 6 , 6 : 3,3) ulaming eng kichigiga boMamiz: Binobarin, ayni modda molekulasida elementlaming atomlari orasidagi eng kichik nisbat 1 : 2 : 1 ni tashkil etadi, ya’ni bitta uglerod atomiga 2 ta vodorod atomi hamda 1 ta kislorod atomi to‘g‘ri keladi: formula C H 20 ko‘rinishga ega bo'ladi. 1.4. Fosfat angidrid (P 2 Os) tarkibidagi fosfoming foiz tarki- bini aniqlang: C : H : O = 3,3: 6 , 6 :3,3 = M • M • M = 1 • 2 • 1 3,3 ' 3,3 ■ 3,3 “ ' ■ Javobi: B. A) 43,66; B) 48,76; C) 98,5; D) 45,66. Y e c h i s h . Proporsiya tuzish orqali hisoblash. Mr(P 2 0 5) = 2 • 31 + 5 • 16 = 62 + 80 = 142 g/mol. 142 g fosfat angidridni ------- 100% deb olsak, 62 g fo sfo m i......... x. deb olamiz. Javobi: A. 31 1.5. Massa jih atid an tarkibi 32,6 % uglerod (IV) oks 36.2 % argon va 31,2% azotdan tashkil topgan aralashmani o‘rtacha molekular massasi qanday? Aralashmadagi tarkibiy qisi laming hajmiy ulushlarini hisoblang: A) 65,5; 36,8; 30,4; 32,8; B) 36,2; 32,7; 26,8; 40 C) 40,8; 16,8; 40,4; 42,7; D) 42,7; 35,2; 26,6; 50 Yechish. Bu masala yuqoridagi masalaga o'xshash, lek moddalar miqdorlari massa jihatdan berilgan. Demak, ishlani tartibi ham yuqoridagi singari bo‘ladi: a) Miqdorlari (%) massa jihatdan berilgan gaz moddal massalarini aniqlaymiz. Buning uchun gazlar aralashmasini ma’li bir massada olish kerak. Bunda ham aralashmani 100 g d oladigan bo‘lsak, undagi gazlar massasi quyidagicha bo'ladi: 100 32,6 ~ ^ _ 100 36,2 _ - , - ^ c ° 2 ) = loo = 3 2 , 6 8 ^ Ar)“ _ l w ------ ’ 8 ^ 100-31,2 0rr (N 2 ) = fôô = ’ 8 b) Ma’lum massadagi gazlar tegishli hajmlarini aniqlaym V = . \ m dan foydalanib, Mr V(CO 2 ) = ^ ^ = 16,6/ V(Ar)= ^ ^ ± = 20,27 / _ 31,2-22,4 _ V(N 2) = ----- 28-----~ 2 5 ‘ d) Gazlaming umumiy hajmi va umumiy massasidan foyd lanib, proporsiya tuzish orqali gazlar aralashmasining o'rtac molekular massalarini aniqlaymiz: m(um.ara» “ m (CO: ) m(H;>+ m(Art “ 32.6 + 3 1,2 + 36,2 - 100 f - V,c0 j, +V(„ 2, +V(A0= I6 ,6 + 25 + 20,27 = 61,87, 100 g aralashma (n.sh.da) 61,87 / keladi. x g aralashma (n.sh.da) 22,4 / keladi. 1 0 0 -2 2 ,4 ^ X 61,87 Demak, gazlar aralashmasining o ‘rtacha molekular mas» 36.2 ga teng. 32 e) Endi gazlaming hajmiy ulushlarini aniqlaymiz: V ^um um 16,6 • 100 o(v = 61^87 = ’ 25 • 100 a q / 61.87 1,27 • 1 61.87 20,27 • 100 -.Qf . . . ^ = — 6 Ϋ 7 — = ’ sa teng boMadi. Javobi: B. 1.6. 15 / ammiakning normal sharoitdagi massasini aniqlang. Shu hajmda necha mol gaz bor? A) 0,67; 11,38; B)0,22; 33,4; C) 0,134; 25,7; D) 0,256; 12,44. Yechish. Ammiakning molyar massasi 17ga teng. 1 mol • 17 g/mol = 1 7 g ammiak normal sharoitda 1 mol • 22,4 m ol// = 22,4 / hajmni egallaydi. Proporsiya tuzamiz: 17g N H 3 ----------- 2 2 ,4 / N H 3 (n.sh.) hajmni egallaydi x g N H 3 ----------- 15 / N H 3 (n.sh.) hajmni egallaydi 17 • 15 , , , 0 X = ~22Â~ = 11,38 g n — = 0,67 mol Javobi: A. 22,4 1.7. 25 g Bertolle tuzi tarkibidagi molekulalar sonini hisob- lang: A) 1,6 • 1022; B) 1,23 • 1023; C) 1,23 ■ 1022; D) 4,2 • 1023. Yechish. Bertolle tuzining molyar massasi 122,5 g/mol dan foydalanib, quyidagicha proporsiya tuzamiz: 122,5 g KC103 da ........— 6,02 10 2 3 ta molekula bor 25 g KCIO 3 d a -------- x ta molekula bor * = 6 , 0 2 | 220 / 2 S ° 1 - 2 3 - '° 2 3 la Javobi: B. 3 — S. Mashari pov 33 1.8. 12,04 - 10 2 1 ta vodorod atomlariga ega bo‘lgan sull kislota massasini toping: A) 98; B) 0,96; C) 0,66; D) 0,98. Yechish. Bu masalani ishlashda quyidagi stexiometrik qon niyatdan foydalanamiz: H 2 S 0 4 -> 2H 98 g H 2 S 0 4 d a ........... 12,04- 1023ta H atomi bor x g H 2 S 0 4 d a —........ 0,1204- 10 2 3 ta H atomi bor x = 98 0.1204 . l l g = Q 98 12,04 • 10 Download 35.68 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling