Основные законы . закон состава постоянства вещества. закон сохранения массы вещества

Закон сохранения массы веществ

масса всех веществ, вступивших в реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

 

атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим образом: в  результате    реакций  атомы  не исчезают и не возникают, а  происходит их перегруппировка (т.е. превращение- это процесс  разрыва одних связей между атомами и образование других, в результате  чего из молекул исходных веществ получаются молекулы продуктов реакции). поскольку число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса также изменяться не должна. под массой понимали величину, характеризующую количество материи.

в начале 20 века формулировка закона сохранения массы подверглась  пересмотру в связи с появлением теории относительности (а.эйнштейн, 1905 согласно которой масса тела зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только количество материи, но и ее движение.  полученная телом энергия  de  связана с увеличением его массы  dmсоотношением  de  =  dm  x  c2  , где с - скорость света. это соотношение не используется в реакциях, т.к. 1 кдж энергии соответствует изменению  массы на ~10-11  г и  dm  практически не может  быть  измерено. в ядерных  реакциях, где  dе в ~106  раз больше, чем в реакциях,  dm  следует учитывать.

исходя из закона сохранения массы, можно составлять уравнения реакций и

по ним производить расчеты. он является основой количественного анализа.

 

                                                     

закон постоянства состава   

все индивидуальные вещества имеют постоянный качественный и количественный состав и определенное строение, независимо от способа получения.

 

из закона постоянства состава следует, что при образовании сложного вещества элементы соединяются друг с другом в определенных массовых соотношениях.

 

пример.

cus  - сульфид меди.  m(cu) : m(s) = ar(cu) : ar(s) = 64 : 32 = 2 : 1

чтобы получить сульфид меди (cus) необходимо смешать порошки меди и серы в массовых отношениях 2 : 1.

если взятые количества исходных веществ не соответствуют их соотношению в формуле соединения, одно из них останется в избытке.

 

например, если взять 3 г меди и 1 г серы, то после реакции останется 1 г меди, который не вступил в реакцию. вещества немолекулярного строения не строго постоянным составом. их состав зависит от условий получения.

 

массовая доля элемента  w(э)  показывает, какую часть составляет масса данного элемента от всей массы вещества: где  n  - число атомов;   ar(э)  - относительная атомная масса элемента;   mr  - относительная молекулярная масса вещества.

 

w(э)  = (n x ar(э)) / mr

 

зная количественный элементный состав соединения можно установить его простейшую молекулярную формулу:

 

1.            обозначают формулу соединения  ax  by  cz

 

2.            рассчитывают отношение  x  :   y  :   z  через массовые доли элементов:

 

w(a)  = (х  x ar(а)) / mr(axbycz)

w(b)  = (y x ar(b)) / mr(axbycz)

w(c)  = (z x ar(c)) / mr(axbycz)

 

x = (w(a)  x mr) / ar(а)

y = (w(b)    x mr) / ar(b)

z = (w(c)    x mr) / ar(c)

 

x : y : z = (w(a)  / ar(а)) : (w(b)  / ar(b)) : (w(c)  / ar(c))

 

3.            полученные цифры делят на наименьшее для получения целых чисел  x,  y,  z.

 

4.            записывают формулу соединения.

 

 

1.знаходимо масу вуглеводню: m(cxhy)=dhe * 4=28*4=112    2.знаходимо масу гідрогену у воді за пропорцією: 18 г h2o містить 2 г гідрогену,                                                                              а 1,44 г г, де х=2*1,44/18=0,16г(це така маса гідрогену у речовині).  3.тепер знайдемо масову частку гідрогену у речовині(знову за пропорцією):   маса всієї речовини 1,12 г - це 100%,а  маса гідрогену   0,16 %,де y=0,16*100/1,12=14,28%(w)  4.а   кількість атомів гідрогену   у   речовині   знаходимо за формулою:   n(н)=mr(cxhy)*w(h)/ar(h)*100%=112*14,28/1*100=165.масова   частка   карбону у речовині-це різниця між 100% і масовою часткою гідрогену,тобто 100-14,28=85,72%6.кількість атомів карбону у речовині знаходимо за типовою формулою,але ar(c)=12,тобтоn(c)=mr(c)*w(c)/ar(c)*100%=112*85,72/12*100%=8   а значить формула речовини: c8h16

1) m (caco₃) = m (смеси)  · w = 200 г  · 0,8 = 160 г сaco₃ = cao + co₂ n (caco₃)) = n (cao) = 160 г/ 100 г/ моль = 1,6   моль m (cao) = 1,6 моль  · 56 г/моль = 89,6 г  2) fes + h₂so₄ = feso₄ + h₂s m (fes) = 4,5 г  · 0,878 = 3,95 г n (fes) = 3,95 г / 88 г/моль = 0,05 моль m (h₂so₄) = 49 г  · 0,02 = 0,98 г n (h₂so₄) = 0,98 г/98 г/моль = 0,01 моль по ухр n (fes) = n (h₂so₄), то fes   дано в недостатке, значит n(fes) = n (h₂s) = 0,05 моль v (h₂s) = 22,4 л/моль  · 0,05 моль = 1,12 л ·