Молекулы железа сделают производство солнечной энергии дешевле

Молекулы железа сделают производство солнечной энергии дешевле

Современные фотокатализаторы и фотоэлементы чаще всего не обходятся без комплексных соединений редких и дорогих металлов — рутения, осмия или иридия. Они позволяют устройствам поглощать солнечные лучи и извлекать солнечную энергию.

§ 13. Закон постоянства состава вещества

§ 13. Закон постоянства состава вещества

1. Кем и когда был открыт закон постоянства состава вещества? Дайте определение и поясните сущность этого закона с точки зрения представлений об атомах и молекулах.

Закон постоянства состава вещества был сформулирован французским химиком Жозефом Луи Прустом в 1799 — 1806 гг (по данным учебника) или в 1801 — 1808 гг (по данным википедии).

Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав.

Такая формулировка дана в учебнике. На самом деле, определение несколько шире.

Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения состоит из одних и тех же химических элементов, причем отношения их масс постоянны, а относительные числа их атомов выражаются целыми числами.

Однако последний пункт (относительные числа их атомов выражаются целыми числами) исполняется не для всех веществ.

С точки зрения представлений об атомах и молекулах можно сказать так: в состав молекул веществ входит определенное количество атомов химических элементов. И в каком бы месте мы не находились, и каким бы способом мы не получали эти молекулы, состав их всегда будет один и тот же. Вода, полученная изо льда Арктики, будет по химическому составу такой же, как и дождевая вода в Африке, или вода, полученная путем синтеза на международной космической станции. 

2. Известно вещество, в котором на 2 атома меди приходится 1 атом серы. В каких массовых отношениях нужно взять медь и серу, чтобы оба вещества полностью вступили в реакцию?

Отношение массы веществ равно отношению их относительных атомных масс (см. § 11. Относительная атомная масса химических элементов):

m (Cu) : m (S) = Ar (Cu) : Ar (S)

По условию задачи на 2 атома меди приходится 1 атом серы, поэтому:

2m (Cu) : m (S) = 2Ar (Cu) : Ar (S) = 2*64 : 32 = 4 : 1

Ответ: массовые отношения меди и серы 4 к 1.

3. Какое практическое значение имеет закон постоянства состава веществ?

На практике этот закон означает, что вещества имеют определенный состав (например, H2O, а не HxOy, где x и y — переменные). А это, в свою очередь, позволяет проводить различные расчеты (массы вещества, необходимого для реакции; массы вещества, получаемого в результате реакции; или даже состав сложного вещества — по массе получаемых из него простых веществ).

§ 12. Знаки химических элементов

§ 12. Знаки химических элементов

1. Что обозначает химический знак, или символ?

Химический символ обозначает один атом химического элемента.

Если в состав молекулы входит несколько атомов, то их обозначают при помощи нижних индексов, например: H2 — водород (простое вещество), O2 — кислород (простое вещество), H2O — вода.

2. Запишите химические знаки следующих элементов: натрий, цинк, барий, серебро, сера, фтор, бром, фосфор.

Натрий — Na, цинк — Zn, барий — Ba, серебро — Ag, сера — S, фтор — F, бром — Br, фосфор — P.

3. Запишите русские названия элементов, обозначенных следующими символами: Na, Cl, Ba, P, Cu, Zn, S, Al.

Na — натрий, Cl — хлор, Ba — барий, P — фосфор, Cu — медь, Zn — цинк, S — сера, Al — алюминий.

4. Найдите в Интернете или словаре иностранных слов латинские названия серы, сурьмы и мышьяка. Запишите химические знаки этих элементов.

Сера — Sulfur — S

Сурьма — Stibium — Sb

Мышьяк — Arsenicum — As

Тестовые задания

1. Химический знак элемента кальция — это
1. K     2. Ca     3.Sc     4. Cr

Ответ: 2 Ca

2. Установите соответствие между символом химического элемента и его названием
1. Al
2. Cu
3. Cl
4. Ag
А. медь
Б. серебро
В. кальций
Г. алюминий
Д. хлор

Ответы: 1 — Г, 2 — А, 3 — Д, 4 — Б

2. Установите соответствие между символом химического элемента и его латинским названием
1. Cu
2. Ag
3. Fe
4. Hg
А. феррум
Б. купрум
В. гидраргирум
Г. аргентум

Ответы: 1 — Б, 2 — Г, 3 — А, 4 — В

§ 11. Относительная атомная масса химических элементов

§ 11. Относительная атомная масса химических элементов

1. Определите, во сколько раз масса атома серы больше массы атома водорода и массы атома кислорода.

Для расчетов нам вовсе не нужно знать массы атомов указанных химических элементов. Достаточно знать их относительные атомные массы (а.е.м.), которые можно посмотреть в таблице Менделеева.

Относительная атомная масса серы 32, водорода 1, а кислорода 16. Таким образом, Масса атома серы будет больше массы атома водорода в 32 раза и больше массы атома кислорода в 2 раза.

2. Дайте определение понятия «относительная атомная масса». Какой смысл имеет слово «относительная»?

Относительная атомная масса — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. Определяется как отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы нейтрального атома изотопа углерода 12C.
википедия

Я бы сформулировал так: относительной атомной массой называют безразмерную величину, показывающую отношение атомной массы химического элемента, к 1/12 массы атома изотопа углерода 12C.

Смысл слова «относительная» заключается как раз в том, что это безразмерная величина, показывающая отношение атомной массы химического элемента к условной единице (1/12 массе атома изотопа углерода 12C).

3. Используя периодическую таблицу Д. И. Менделеева, найдите значения относительных атомных масс элементов натрия, бария, серы, хлора, брома и аргона.

Na (натрий) 23 а.е.м.
Ba (барий) 137 а.е.м.
S (сера) 32 а.е.м.
Cl (хлор) 35.5 а.е.м.
Br (бром) 80 а.е.м.
Ar (аргон) 40 а.е.м.

Тестовые задания

1. Установите соответствие между химическим элементом и его относительной атомной массой.
1. Водород.
2. Сера.
3. Кислород.
4. Углерод.
А. 32
Б. 16
В. 1
Г. 12
Д. 14

Ничего сложного, достаточно заглянуть в таблицу Менделеева.

1 — В
2 — А
3 — Б
4 — Г

2. В состав молекулы какого-либо вещества может входить элемент кислород массой.
А. 8 а.е.м.
Б. 6 а.е.м.
В. 16 а.е.м.
Г. 24 а.е.м.

Химический элемент кислород имеет относительную атомную массу 16 а.е.м. 

Ответ: В  16 а.е.м.