خانه » مبلمان » چگالی در شیمی با یک حرف نشان داده می شود. همچنین برای اندازه گیری این مقدار از دستگاه های خاصی استفاده می شود.

چگالی در شیمی با یک حرف نشان داده می شود. همچنین برای اندازه گیری این مقدار از دستگاه های خاصی استفاده می شود.

مطالعه چگالی مواد از دوره فیزیک دبیرستان شروع می شود. این مفهوم در ارائه بیشتر مبانی نظریه جنبشی مولکولی در دروس فیزیک و شیمی اساسی در نظر گرفته می شود. هدف از مطالعه ساختار ماده، روش های تحقیق را می توان شکل گیری ایده های علمی درباره جهان فرض کرد.

ایده های اولیه در مورد یک تصویر واحد از جهان توسط فیزیک ارائه شده است. درجه 7 چگالی ماده را بر اساس ساده ترین ایده ها در مورد روش های تحقیق، کاربرد عملی مفاهیم و فرمول های فیزیکی مطالعه می کند.

روشهای تحقیق فیزیکی

همانطور که می دانید در بین روش های مطالعه پدیده های طبیعی، مشاهده و آزمایش متمایز است. مشاهدات پدیده های طبیعی در مدرسه ابتدایی آموزش داده می شود: اندازه گیری های ساده انجام می شود، اغلب آنها "تقویم طبیعت" را نگه می دارند. این اشکال یادگیری می تواند کودک را به نیاز به کشف جهان، مقایسه پدیده های مشاهده شده و شناسایی روابط علت و معلولی سوق دهد.

با این حال، تنها یک آزمایش کاملاً انجام شده به محقق جوان ابزارهایی برای افشای اسرار طبیعت می دهد. توسعه مهارت های تجربی، پژوهشی در کلاس های عملی و در طول کار آزمایشگاهی انجام می شود.

انجام آزمایش در درس فیزیک با تعاریف مقادیر فیزیکی مانند طول، مساحت، حجم آغاز می شود. در عین حال، ارتباطی بین دانش ریاضی (کاملاً انتزاعی برای کودک) و دانش فیزیکی برقرار می شود. توسل به تجربه کودک، در نظر گرفتن حقایقی که برای مدت طولانی برای او از نقطه نظر علمی شناخته شده است، به شکل گیری صلاحیت لازم در او کمک می کند. هدف از آموزش در این مورد میل به درک مستقل از جدید است.

مطالعه تراکم

مطابق با روش تدریس مشکل ساز، در ابتدای درس، می توانید از یک معمای معروف بپرسید: "کدامیک سنگین تر است: یک کیلوگرم پودر یا یک کیلوگرم چدن؟" البته بچه های 11-12 ساله به راحتی می توانند به سوالی که می دانند پاسخ دهند. اما توسل به اصل موضوع، فرصت آشکار کردن ویژگی آن، به مفهوم تراکم منجر می شود.

چگالی یک ماده، جرم واحد حجم آن است. جدول چگالی مواد، که معمولاً در کتاب‌های درسی یا کتاب‌های مرجع ارائه می‌شود، به شما امکان می‌دهد تفاوت‌های بین مواد و همچنین حالت‌های مجموع یک ماده را ارزیابی کنید. نشانی از تفاوت در خواص فیزیکی جامدات، مایعات و گازها، که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، توضیحی از این تفاوت نه تنها در ساختار و آرایش متقابل ذرات، بلکه در بیان ریاضی ویژگی‌های یک ماده نیز نشان می‌دهد. مطالعه فیزیک در سطوح مختلف

برای ادغام دانش در مورد معنای فیزیکی مفهوم مورد مطالعه، جدول چگالی مواد امکان پذیر است. کودک، با دادن پاسخ به این سوال: "مقدار چگالی یک ماده خاص به چه معناست؟"، می فهمد که این جرم 1 سانتی متر 3 (یا 1 متر مکعب) ماده است.

مسئله واحدهای چگالی را می توان در این مرحله مطرح کرد. لازم است راه های تبدیل واحدهای اندازه گیری در سیستم های مرجع مختلف در نظر گرفته شود. این باعث می شود که از تفکر ایستا خلاص شوید و سایر سیستم های حساب دیفرانسیل و انتگرال را در موضوعات دیگر بپذیرید.

تعیین چگالی

طبیعتاً مطالعه فیزیک بدون حل مسائل نمی تواند کامل باشد. در این مرحله فرمول های محاسباتی وارد می شود. فرمول چگالی در فیزیک کلاس 7 احتمالاً اولین نسبت فیزیکی مقادیر برای کودکان است. نه تنها به دلیل مطالعه مفاهیم چگالی، بلکه به دلیل واقعیت روش های تدریس برای حل مسائل، توجه ویژه ای به آن می شود.

در این مرحله است که الگوریتم حل یک مسئله محاسباتی فیزیکی، ایدئولوژی بکارگیری فرمول‌ها، تعاریف و الگوهای اساسی ارائه می‌شود. معلم سعی می کند با استفاده از نسبتی مانند فرمول چگالی در فیزیک، تجزیه و تحلیل مسئله، روش جستجوی مجهول، ویژگی های استفاده از واحدهای اندازه گیری را آموزش دهد.

نمونه ای از حل مسئله

مثال 1

تعیین کنید یک مکعب با جرم 540 گرم و حجم 0.2 dm 3 از چه ماده ای ساخته شده است.

ρ- متر \u003d 540 گرم، V \u003d 0.2 dm 3 \u003d 200 سانتی متر 3

تحلیل و بررسی

بر اساس سوال مسئله، می‌دانیم که جدول چگالی جامدات به ما کمک می‌کند تا ماده‌ای را که مکعب از آن ساخته شده است، تعیین کنیم.

بنابراین، چگالی ماده را تعریف می کنیم. در جداول، این مقدار بر حسب g/cm 3 آورده شده است، بنابراین حجم از dm 3 به cm 3 تبدیل می شود.

راه حل

با تعریف: ρ = m: V.

به ما داده می شود: حجم، جرم. چگالی یک ماده را می توان محاسبه کرد:

ρ \u003d 540 گرم: 200 سانتی متر 3 \u003d 2.7 گرم / سانتی متر 3، که مربوط به آلومینیوم است.

پاسخ: مکعب از آلومینیوم ساخته شده است.

تعریف مقادیر دیگر

استفاده از فرمول محاسبه چگالی به شما امکان می دهد کمیت های فیزیکی دیگر را تعیین کنید. جرم، حجم، ابعاد خطی اجسام مرتبط با حجم به راحتی در وظایف محاسبه می شود. دانش فرمول های ریاضی برای تعیین مساحت و حجم اشکال هندسی در تکالیف استفاده می شود که امکان توضیح نیاز مطالعه ریاضی را فراهم می کند.

مثال 2

ضخامت لایه مسی را که قسمتی به مساحت 500 سانتی متر مربع را می پوشاند، در صورتی که مشخص شود برای پوشش از 5 گرم مس استفاده شده است، تعیین کنید.

h-؟ S \u003d 500 cm 2، m \u003d 5 g، ρ \u003d 8.92 g / cm 3.

تحلیل و بررسی

جدول چگالی مواد به شما امکان می دهد چگالی مس را تعیین کنید.

بیایید از فرمول محاسبه چگالی استفاده کنیم. در این فرمول حجمی از یک ماده وجود دارد که بر اساس آن می توان ابعاد خطی را تعیین کرد.

راه حل

طبق تعریف: ρ = m: V، اما این فرمول حاوی مقدار مورد نظر نیست، بنابراین از:

با جایگزین کردن فرمول اصلی، به دست می آوریم: ρ = m: Sh، از آنجا:

بیایید محاسبه کنیم: h \u003d 5 گرم: (500 سانتی متر 2 x 8.92 گرم / سانتی متر 3) \u003d 0.0011 سانتی متر \u003d 11 میکرون.

پاسخ: ضخامت لایه مس 11 میکرومتر است.

تعیین آزمایشی چگالی

ماهیت تجربی علوم فیزیکی در دوره آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده شده است. در این مرحله مهارت های انجام آزمایش، توضیح نتایج آن به دست می آید.

یک کار عملی برای تعیین چگالی یک ماده شامل موارد زیر است:

تعیین چگالی یک مایع. در این مرحله، افرادی که قبلاً از سیلندر اندازه گیری استفاده کرده اند، می توانند به راحتی چگالی مایع را با استفاده از فرمول تعیین کنند.
تعیین چگالی ماده یک جسم جامد با شکل منظم. این کار نیز بدون تردید است، زیرا مشکلات محاسباتی مشابه قبلاً در نظر گرفته شده است و تجربه در اندازه گیری حجم ها توسط ابعاد خطی اجسام به دست آمده است.
تعیین چگالی یک جسم جامد با شکل نامنظم. هنگام انجام این کار از روش تعیین حجم بدن نامنظم با استفاده از یک بشر استفاده می کنیم. مفید است که یک بار دیگر ویژگی های این روش را یادآوری کنیم: توانایی جسم جامد برای جابجایی مایعی که حجم آن برابر با حجم بدن است. علاوه بر این، کار به روش استاندارد حل می شود.

وظایف با پیچیدگی افزایش یافته است

شما می توانید با دعوت از کودکان برای تعیین ماده ای که بدن از آن ساخته شده است، کار را پیچیده کنید. جدول چگالی مواد مورد استفاده در این مورد به شما اجازه می دهد تا به نیاز به توانایی کار با اطلاعات مرجع توجه کنید.

هنگام حل مسائل تجربی، دانش آموزان باید دانش لازم را در زمینه استفاده از ابزار فیزیکی و تبدیل واحدهای اندازه گیری داشته باشند. اغلب این همان چیزی است که باعث بیشترین تعداد خطاها و کاستی ها می شود. شاید به این مرحله از مطالعه فیزیک باید زمان بیشتری داده شود، این امکان را به شما می دهد تا دانش و تجربه مطالعه را با هم مقایسه کنید.

چگالی ظاهری

مطالعه یک ماده خالص البته جالب است، اما چند بار مواد خالص پیدا می شود؟ در زندگی روزمره با مخلوط ها و آلیاژها مواجه می شویم. چگونه در این مورد باشیم؟ مفهوم چگالی ظاهری به دانش آموزان اجازه نمی دهد که اشتباه معمولی مرتکب شوند و از مقادیر متوسط چگالی مواد استفاده کنند.

روشن کردن این موضوع بسیار ضروری است، فرصتی برای دیدن، احساس کردن تفاوت بین چگالی یک ماده و چگالی ظاهری در مراحل اولیه است. درک این تفاوت در مطالعه بیشتر فیزیک ضروری است.

این تفاوت در مورد مواد فله بسیار جالب است. می توان به کودک اجازه داد که چگالی ظاهری را بسته به فشردگی مواد، اندازه ذرات منفرد (شن، ماسه و غیره) در طول فعالیت تحقیقاتی اولیه مطالعه کند.

چه حرفی نشان دهنده چگالی است؟

برای تعیین علمی چگالی، یک حرف کوچک از الفبای یونانی استفاده می شود که به عنوان ro خوانده می شود. چگالی در سیستم SI بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (کیلوگرم بر متر) و در سیستم CGS بر حسب گرم بر سانتی متر اندازه گیری می شود.

بر اساس این فرمول، چگالی با جرم و حجم مشخص بدن محاسبه می شود.

چگالی در فیزیک همیشه با حرف نشان داده می شود رو.

در زیر فرمول، که در آن Ro چگالی ماده، m جرم ماده، Vo حجم ماده است.

اگر به یاد داشته باشید که چگالی به زبان انگلیسی P (P به روسی) نوشته شده است، به راحتی به یاد می آورید.

چگالی در فیزیک با حرف rho نشان داده می شود. در نوشتار، بسیار شبیه به حرف کوچک روسی quot؛ р است. چگالی به صورت زیر محاسبه می شود: باید جرم این جسم را بر حجم تقسیم کنیم. معمولاً بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب یا اگر محاسبات را در CGS انجام دهیم، بر حسب گرم بر متر مکعب اندازه گیری می شود. این فرمول از زمان درس های فیزیک در مدرسه به یادگار مانده است.

چگالی ماده در فیزیک با یک حرف کوچک یونانی نشان داده می شود ro

قبلاً در شیمی، چگالی را متفاوت نشان می دادند، اما در مدرسه نیز آن را نشان می دادیم ro.

این مقدار بر حسب kg/m^3 اندازه گیری می شود.

در اینجا می توانید ارائه ای با موضوع چگالی ماده

چگالی، چه در فیزیک و چه در علوم دیگر، یک نام دارد. شبیه یک حرف کوچک یونانی است پ، اما به صورت roquot ; تلفظ می شود. این مقدار بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب اندازه گیری می شود.

چگالی یک کمیت فیزیکی است. با نسبت جرم یک جسم خاص به حجم آن تعیین می شود.

در فیزیک، چگالی با حرف کوچک یونانی p نشان داده می شود (به عنوان quot؛ ro خوانده می شود).

چگالی دارای طیف وسیعی از مقادیر است. محیط بین کهکشانی کمترین چگالی را دارد. هسته اتم بیشترین چگالی را دارد.

در فیزیک و همچنین در شیمی، چگالی هر ماده ای با حرف الفبای یونانی نشان داده می شود که به آن quot می گویند. و به نظر می رسد این است:

Ro بسیار شبیه به حرف p الفبای روسی.

برای یافتن چگالی یک ماده، باید جرم (m) این ماده را بر حجم (V) تقسیم کنید.

معمولاً چگالی در فیزیک و سایر علوم معمولاً با حروف الفبای یونانی quot؛ roquot ; نشان داده می شود که به شکل زیر است.

اما نمادهای دیگری در کتاب های درسی وجود دارد. من معتقدم که این کاملا درست نیست، زیرا حفظ فرمول ها را دشوار می کند.

برای نشان دادن چنین کمیت فیزیکی به عنوان چگالی در فیزیک و شیمی، از حرف الفبای یونانی استفاده می شود که به آن roquot ; می گویند، اما به نظر می رسد (با حرف روسی p اشتباه نشود)

در این تصویر، نام، نام، اندازه گیری شده و نمونه ای از رکورد را ببینید.

تراکم با حرف آشنای الفبای لاتین، حرف Ro نشان داده نمی شود.

اگر حرف روسی P را کمی تغییر دهید، یک حرف بسیار خوب Ro می‌گیرید.

در اینجا چند حرف از الفبای لاتین آورده شده است، همانطور که می بینید اولین حرف Ro ما است.

روشهای تحقیق فیزیکی

مطالعه تراکم

چگالی یک ماده، جرم واحد حجم آن است. جدولی که معمولاً در کتاب‌های درسی یا کتاب‌های مرجع ارائه می‌شود، به شما امکان می‌دهد تا تفاوت‌های بین مواد و همچنین حالت‌های کلی یک ماده را ارزیابی کنید. نشانی از تفاوت در خواص فیزیکی جامدات، مایعات و گازها، که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، توضیحی از این تفاوت نه تنها در ساختار و آرایش متقابل ذرات، بلکه در بیان ریاضی ویژگی‌های یک ماده نیز نشان می‌دهد. مطالعه فیزیک در سطوح مختلف

تعیین چگالی

طبیعتاً مطالعه فیزیک بدون حل مسائل نمی تواند کامل باشد. در این مرحله فرمول های محاسباتی وارد می شود. در فیزیک کلاس هفتم، احتمالاً اولین نسبت فیزیکی مقادیر برای کودکان است. نه تنها به دلیل مطالعه مفاهیم چگالی، بلکه به دلیل واقعیت روش های تدریس برای حل مسائل، توجه ویژه ای به آن می شود.

نمونه ای از حل مسئله

مثال 1

تعیین کنید یک مکعب با جرم 540 گرم و حجم 0.2 dm 3 از چه ماده ای ساخته شده است.

ρ- متر \u003d 540 گرم، V \u003d 0.2 dm 3 \u003d 200 سانتی متر 3

تحلیل و بررسی

راه حل

با تعریف: ρ = m: V.

به ما داده می شود: حجم، جرم. چگالی یک ماده را می توان محاسبه کرد:

ρ \u003d 540 گرم: 200 سانتی متر 3 \u003d 2.7 گرم / سانتی متر 3، که مربوط به آلومینیوم است.

پاسخ: مکعب از آلومینیوم ساخته شده است.

تعریف مقادیر دیگر

مثال 2

h-؟ S \u003d 500 cm 2، m \u003d 5 g، ρ \u003d 8.92 g / cm 3.

تحلیل و بررسی

جدول چگالی مواد به شما امکان می دهد چگالی مس را تعیین کنید.

راه حل

طبق تعریف: ρ = m: V، اما این فرمول حاوی مقدار مورد نظر نیست، بنابراین از:

با جایگزین کردن فرمول اصلی، به دست می آوریم: ρ = m: Sh، از آنجا:

بیایید محاسبه کنیم: h \u003d 5 گرم: (500 سانتی متر 2 x 8.92 گرم / سانتی متر 3) \u003d 0.0011 سانتی متر \u003d 11 میکرون.

پاسخ: ضخامت لایه مس 11 میکرومتر است.

تعیین آزمایشی چگالی

یک کار عملی برای تعیین چگالی یک ماده شامل موارد زیر است:

تعیین چگالی یک مایع. در این مرحله، افرادی که قبلاً از سیلندر اندازه گیری استفاده کرده اند، می توانند به راحتی چگالی مایع را با استفاده از فرمول تعیین کنند.
تعیین چگالی ماده یک جسم جامد با شکل منظم. این کار نیز بدون تردید است، زیرا مشکلات محاسباتی مشابه قبلاً در نظر گرفته شده است و تجربه در اندازه گیری حجم ها توسط ابعاد خطی اجسام به دست آمده است.
تعیین چگالی یک جسم جامد با شکل نامنظم. هنگام انجام این کار از روش تعیین حجم بدن نامنظم با استفاده از یک بشر استفاده می کنیم. مفید است که یک بار دیگر ویژگی های این روش را یادآوری کنیم: توانایی جسم جامد برای جابجایی مایعی که حجم آن برابر با حجم بدن است. علاوه بر این، کار به روش استاندارد حل می شود.

وظایف با پیچیدگی افزایش یافته است

هنگام حل مسائل تجربی، دانش آموزان باید دانش لازم را در زمینه استفاده و تبدیل واحدهای اندازه گیری داشته باشند. اغلب این همان چیزی است که باعث بیشترین تعداد خطاها و کاستی ها می شود. شاید به این مرحله از مطالعه فیزیک باید زمان بیشتری داده شود، این امکان را به شما می دهد تا دانش و تجربه مطالعه را با هم مقایسه کنید.

چگالی ظاهری

این تفاوت در مورد فوق العاده جالب است، می توان به کودک اجازه داد تا با توجه به فشردگی مواد، اندازه ذرات منفرد (شن، ماسه و غیره) در طول فعالیت تحقیقاتی اولیه، چگالی ظاهری را مطالعه کند.

چگالی نسبی مواد

مقایسه خواص مواد مختلف بر اساس چگالی نسبی یک ماده - یکی از این مقادیر - بسیار جالب است.

معمولاً چگالی نسبی یک ماده در رابطه با آب مقطر تعیین می شود. به عنوان نسبت چگالی یک ماده به چگالی یک استاندارد، این مقدار با استفاده از پیکنومتر تعیین می شود. اما این اطلاعات در دوره مدرسه علوم طبیعی استفاده نمی شود، برای مطالعه عمیق جالب است (اغلب اختیاری).

سطح المپیاد مطالعه فیزیک و شیمی نیز می تواند تحت تأثیر مفهوم "چگالی نسبی یک ماده با توجه به هیدروژن" باشد. معمولاً برای گازها اعمال می شود. برای تعیین چگالی نسبی یک گاز، نسبت جرم مولی گاز آزمایشی به استفاده از آن مستثنی نیست.

چگونه است که اجسامی که حجم یکسانی را در فضا اشغال می کنند، می توانند همزمان جرم های متفاوتی داشته باشند؟ همه چیز به چگالی آنها بستگی دارد. ما قبلاً در کلاس هفتم ، در سال اول تدریس فیزیک در مدرسه با این مفهوم آشنا می شویم. این مفهوم اولیه فیزیکی است که می تواند MKT (نظریه مولکولی-سینتیکی) را برای شخص نه تنها در دوره فیزیک، بلکه در شیمی نیز باز کند. با آن، شخص می تواند هر ماده ای را مشخص کند، خواه آب، چوب، سرب یا هوا.

انواع چگالی

بنابراین، این یک کمیت اسکالر است که برابر است با نسبت جرم ماده مورد مطالعه به حجم آن، یعنی می توان آن را وزن مخصوص نیز نامید. با حرف یونانی "ρ" (خوانده شده به عنوان "ro") نشان داده می شود، نباید با "p" اشتباه گرفته شود - این حرف معمولا برای نشان دادن فشار استفاده می شود.

چگونه چگالی را در فیزیک پیدا کنیم؟ از فرمول چگالی استفاده کنید: ρ = m/V

این مقدار را می توان بر حسب گرم در لیتر، گرم بر متر مکعب و به طور کلی در هر واحد مربوط به جرم و حجم اندازه گیری کرد. واحد SI برای چگالی چیست؟ ρ = [kg/m3]. ترجمه بین این واحدها از طریق عملیات ریاضی ابتدایی انجام می شود. با این حال، این واحد اندازه گیری SI است که بیشترین کاربرد را دارد.

علاوه بر فرمول استاندارد که فقط برای مواد جامد استفاده می شود، فرمولی برای گاز در شرایط عادی نیز وجود دارد (n.o.).

ρ (گاز) = M/Vm

M جرم مولی گاز [g/mol]، Vm حجم مولی گاز است (در شرایط عادی این مقدار 22.4 لیتر بر مول است).

به منظور تعریف کاملتر این مفهوم، ارزش آن را دارد که دقیقاً منظور از ارزش مشخص شود..

چگالی اجسام همگن دقیقاً نسبت جرم یک جسم به حجم آن است.
همچنین مفهوم "چگالی ماده" وجود دارد، یعنی چگالی یک جسم ناهمگن همگن یا توزیع یکنواخت متشکل از این ماده. این مقدار ثابت است. جداول (که احتمالاً در کلاس های فیزیک از آنها استفاده می کنید) وجود دارد که مقادیر مختلف مواد جامد، مایع و گاز را جمع آوری می کند. بنابراین، این شاخص برای آب 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است. با دانستن این مقدار و به عنوان مثال، حجم حمام، می توانیم با جایگزین کردن مقادیر شناخته شده در فرم بالا، جرم آبی را که در آن جا می شود تعیین کنیم.
با این حال، همه مواد همگن نیستند. برای چنین، اصطلاح "تراکم متوسط بدن" ایجاد شد. برای به دست آوردن این مقدار، باید ρ هر جزء از یک ماده معین را به طور جداگانه دانست و مقدار متوسط را محاسبه کرد.

بدنه های متخلخل و شکننده، از جمله، دارای:

چگالی واقعی، که بدون در نظر گرفتن فضای خالی در ساختار تعیین می شود.
چگالی خاص (ظاهری) که می توان آن را با تقسیم جرم یک ماده بر کل حجمی که آن را اشغال می کند محاسبه کرد.

این دو کمیت با ضریب تخلخل - نسبت حجم فضاهای خالی (منافذ) به حجم کل بدن مورد مطالعه به هم مرتبط هستند.

چگالی مواد می تواند به عوامل مختلفی بستگی داشته باشد و برخی از آنها می توانند به طور همزمان این مقدار را برای برخی مواد افزایش دهند و برای برخی دیگر آن را کاهش دهند. به عنوان مثال، در دماهای پایین، این مقدار معمولا افزایش می یابد، با این حال، تعدادی از مواد وجود دارند که چگالی آنها در یک محدوده دمایی خاص غیرعادی رفتار می کنند. این مواد عبارتند از چدن، آب و برنز (آلیاژی از مس و قلع).

به عنوان مثال، ρ آب در دمای 4 درجه سانتیگراد بالاترین مقدار است و پس از آن می تواند نسبت به این مقدار هم هنگام گرم شدن و هم هنگام سرد شدن تغییر کند.

همچنین قابل ذکر است که وقتی ماده ای از محیطی به محیط دیگر (جامد-مایع-گاز) می رود، یعنی زمانی که حالت تجمع تغییر می کند، ρ نیز مقدار آن را تغییر می دهد و به صورت جهشی این کار را انجام می دهد: در هنگام گذار از آن افزایش می یابد. گاز به مایع و در هنگام تبلور مایع. با این حال، در اینجا نیز تعدادی استثنا وجود دارد. به عنوان مثال، بیسموت و سیلیکون ارزش کمی در انجماد دارند. یک واقعیت جالب: وقتی آب متبلور می شود، یعنی زمانی که به یخ تبدیل می شود، عملکرد آن را نیز کاهش می دهد و به همین دلیل است که یخ در آب فرو نمی رود.

چگونه به راحتی چگالی اجسام مختلف را محاسبه کنیم

ما به تجهیزات زیر نیاز خواهیم داشت:

ترازو.
سانتیمتر (اندازه گیری)، اگر جسم مورد بررسی در حالت جامد از تجمع باشد.
فلاسک حجمی اگر ماده مورد آزمایش مایع باشد.

برای شروع، حجم بدن مورد مطالعه را با استفاده از فلاسک سانتی متری یا حجمی اندازه گیری می کنیم. در مورد مایع، ما به سادگی به مقیاس موجود نگاه می کنیم و نتیجه را ثبت می کنیم. برای یک تیر چوبی به شکل مکعب، بر این اساس، برابر با مقدار ضلع افزایش یافته به توان سوم خواهد بود. پس از اندازه گیری حجم، جسم مورد مطالعه را روی ترازو قرار داده و مقدار جرم را ثبت می کنیم. مهم! اگر در حال بررسی یک مایع هستید، فراموش نکنید که جرم ظرفی را که جسم مورد مطالعه در آن ریخته می شود، در نظر بگیرید. مقادیر تجربی به دست آمده را در فرمول شرح داده شده در بالا جایگزین می کنیم و شاخص مورد نظر را محاسبه می کنیم.

باید گفت که محاسبه این شاخص برای گازهای مختلف بدون ابزار خاص بسیار دشوارتر است، بنابراین در صورت نیاز به مقادیر آنها، بهتر است از مقادیر آماده از جدول چگالی مواد استفاده کنید.

همچنین برای اندازه گیری این مقدار از دستگاه های خاصی استفاده می شود:

پیکنومتر چگالی واقعی را نشان می دهد.
هیدرومتر برای اندازه گیری این شاخص در مایعات طراحی شده است.
بوریک کاچینسکی و مته Zaidelman - دستگاه هایی که با آن می توان خاک را کشف کرد.
تراکم سنج ارتعاشی برای اندازه گیری مقدار معینی از مایعات و گازهای مختلف تحت فشار استفاده می شود.

5.7. چگالی نسبی

چگالی نسبی د A (B) نشان می دهد که چند برابر چگالی یک ماده معین (B) از چگالی یک ماده مرجع (A) بیشتر است.

مانند همه کمیت های نسبی، چگالی نسبی یک کمیت بدون بعد است.

برای مواد جامد و مایع معمولاً آب خالص به عنوان استاندارد در نظر گرفته می شود (چگالی آب 1 گرم در میلی لیتر است) و سپس چگالی نسبی در حالی که بدون بعد باقی می ماند از نظر عددی برابر با چگالی معمول است.

برای گازها، هوای خشک اغلب به عنوان استاندارد در نظر گرفته می شود (در سال n، چگالی هوا 1.293 کیلوگرم بر متر مکعب است یا 0.001293 گرم در سانتی متر مکعب است)، اما هر گاز دیگری را نیز می توان مصرف کرد. برای گازهای ایده آل، چگالی نسبی است

و بنابراین مستقل از فشار و دما. این روابط همچنین با دقت کافی برای گازهای واقعی در فشارهای معمولی معتبر هستند.

چگالی نسبی ماده
1. چگالی گلیسیرین 1.26 گرم در میلی لیتر و چگالی کلرید سدیم 2.16 گرم بر سانتی متر مربع است. چگالی نسبی الف) گلیسیرین در آب، ب) کلرید سدیم در آب، ج) کلرید سدیم در گلیسیرین را تعیین کنید.
2. چگالی نیتروژن الف) آمونیاک، ب) متان، ج) دی اکسید کربن را تعیین کنید.
3. چگالی نسبی کلر را با آرگون و آرگون را با کلر تعیین کنید. این مقادیر چگونه به هم مرتبط هستند؟ معادله رابطه را به صورت کلی بنویسید.
4. جرم مولی گاز ناشناخته را در صورتی که چگالی هیدروژن آن 35.5 باشد تعیین کنید. به نظر شما گاز ممکن است چیست؟
5. معلوم است که ترکیب گاز مجهول شامل سیلیکون و هیدروژن است. چگالی هیدروژن گاز 16 است. فرمول مولکولی این گاز را بنویسید.

5.8. سهام اجزاء

برای توصیف کمی ترکیب یک ماده، مخلوط یا محلول، از مقادیری استفاده می شود که به آنها کسری از اجزا (اجزای) سیستم یا به سادگی کسری گفته می شود. با احتساب مولر (ایکس), حجیم() و عظیم (w) سهام جزء. من و شما باید نسبت یک عنصر در یک ترکیب و همچنین نسبت یک ماده در یک مخلوط یا محلول را تعیین کنیم.

همه کسری ها مقادیر نسبی هستند و بنابراین بدون بعد هستند و مقادیر آنها به اندازه بخشی از ماده ای که برای آن تعریف شده اند بستگی ندارد.

به عنوان مثال، کسر مولی هیدروژن در آب

از آنجایی که کسر به بخش بستگی ندارد، یک مولکول، H 2 O، نیز می تواند یک بخش باشد.پس بدیهی است که ن H = 2 و ن O = 1 و ایکس H = 2/3 0.667.

اگر برای تهیه محلول 47 مول آب و 3 مول مقداری نمک گرفته شود، کسر مول نمک در محلول حاصل می شود.

کسر حجمی ماده B در یک مخلوط یا محلول، نسبت حجم ماده B به حجم مخلوط یا محلول است.

اگر 2 لیتر هیدروژن، 4 لیتر نیتروژن و 6 لیتر دی اکسید کربن را مخلوط کنید، کسر حجمی نیتروژن در این مخلوط است.

کسر حجمی یک جزء مخلوط فقط در مواردی معنا دارد که حجم مخلوط برابر با مجموع حجم اجزای جداگانه این مخلوط باشد، که استفاده از این مقدار را محدود می کند (به عنوان یک قاعده، فقط برای مخلوط گازها).

به عنوان مثال، کسر جرمی هیدروژن در آب

اگر هنگام تهیه محلول، 25 گرم آب و 5 گرم هر نمک گرفته شود، کسر جرمی نمک در محلول حاصل

w c = 0,167

کسر حجمی یک عنصر در یک ترکیب بی معنی است.

با ضرب عدد و مخرج در بیان منبسط شده کسر مول در ثابت آووگادرو، کسر "قطعه" را بدست می آوریم (به بند 4.3 مراجعه کنید)، یعنی برای هر ماده ای. D i = x i، اما کسر مول در مواردی که ذرات زیادی وجود دارد استفاده می شود و شمارش آنها نه به صورت جداگانه بلکه به صورت مول راحت است.

برای گازها، طبق قانون آووگادرو، من = x i. مقادیر مول یا کسر حجمی گازها در یک مخلوط برای محاسبه میانگین وزن مولکولی یا میانگین جرم مولی آن مخلوط گازها استفاده می شود.

ولی. آقای(الف) + ب. آقای(B) + C. آقای(ب) +...	ولی. م A + B. م B + C. م B+...
= ایکسآ. آقای(الف) + ایکسب. آقای(B) + ایکس AT. آقای(ب) +...	= ایکسآ. م A+ ایکسب. م B+ ایکس AT. م B+...

هنگام محاسبه این مقادیر برای مخلوطی از مواد جامد یا مایع، فقط می توان از کسرهای مولی استفاده کرد.

هیدروژن - H 2- گازی بی رنگ با نقطه جوش بسیار کم (20 کلوین یا -253 درجه سانتیگراد). هیدروژن سبک ترین گاز است، چگالی نسبی آن در هوا حدود 0.07 است، بنابراین بالون ها و بالن ها اغلب با هیدروژن پر می شوند. هیدروژن مایع به عنوان جزئی از سوخت موشک (سوخت) استفاده می شود. مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن با نسبت حجمی 2:1 (گاز انفجاری) در اثر جرقه الکتریکی یا احتراق منفجر می شود و آب را تشکیل می دهد. هیدروژن هم با فلزات و هم با بسیاری از غیر فلزات واکنش می دهد و هیدریدها را تشکیل می دهد. در سنتز آلی و سایر فناوری های مدرن استفاده می شود.

نیتروژن - N 2.از بین همه گازهای شناخته شده، به غیر از گازهای نجیب، نیتروژن بی اثرترین است؛ مولکول دو اتمی آن یکی از قوی ترین ها است. کسر حجمی نیتروژن در هوا 78.09 درصد است. از هوای مایع در صنعت نیز با استفاده از اختلاف نقطه جوش اکسیژن و نیتروژن (به ترتیب 90 K و 77 K) به دست می آید. از نیتروژن گازی برای پر کردن فلاسک های لامپ های رشته ای الکتریکی، به عنوان یک محیط بی اثر برای انجام برخی واکنش های شیمیایی، برای سنتز آمونیاک و از نیتروژن مایع در فناوری دمای پایین (فناوری برودتی) استفاده می شود.

کسر مولی عنصر در ترکیب، کسر مولی ماده در مخلوط، کسر حجمی ماده در مخلوط، کسر جرمی عنصر در ترکیب، کسر جرمی ماده در ترکیب، کسر جرمی عنصر در ترکیب

1. کسر مولی عناصر تشکیل دهنده الف) آمونیاک، ب) اسید سولفوریک، ج) فسفات کلسیم را تعیین کنید.
2. کسر حجمی اکسیژن موجود در مخلوط آن با دی اکسید کربن را در صورتی که 2 لیتر اکسیژن و 4 لیتر دی اکسید کربن مخلوط شده باشند، تعیین کنید (گازها در هنگام مخلوط شدن در شرایط یکسان بودند).
3. در مخلوط نیتروژن و هیدروژن، کسر حجمی هیدروژن 75 درصد است. حجم نیتروژن مورد نیاز برای تهیه 200 لیتر از این مخلوط را تعیین کنید.
4. کسر جرمی عناصر تشکیل دهنده الف) آمونیاک NH 3، ب) اسید سولفوریک H 2 SO 4، ج) فسفات کلسیم Ca 3 (PO 4) 2 را تعیین کنید.
5. در مخلوط آلومینیوم با ید، کسر جرمی آلومینیوم 20 درصد است. کسر مولی آلومینیوم و ید را در این مخلوط تعیین کنید. نسبت جرمی آلومینیوم و ید چقدر است؟ این مواد با چه نسبت مولی (نسبت مقادیر یک ماده) گرفته می شوند؟
6. ثابت کنید که برای همان سیستم (مثلاً مخلوطی از مواد) .
7. میانگین وزن مولکولی مخلوطی از مونوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن را در صورتی که کسر حجمی مونوکسید موجود در آن 0.6 باشد، تعیین کنید.
8. ترکیب هوای خشک در کسرهای جرمی: نیتروژن - 0.7553. اکسیژن - 0.2314; آرگون - 0.0128; دی اکسید کربن - 0.0005. کسر مولی اجزای هوا را محاسبه کنید.
9. میانگین وزن مولی و میانگین وزن مولکولی هوا را تعیین کنید. چگالی هوای الف) هیدروژن، ب) سولفید هیدروژن، ج) کلر را تعیین کنید. از پاسخ های مسئله قبلی برای حل استفاده کنید.

5.9. تمرکز

علاوه بر نسبت اجزاء در یک مخلوط یا محلول، مقداری به نام غلظت جزء، یا به سادگی تمرکز.

واحد تمرکز [ با B] \u003d 1 مول در متر 3، اما اغلب - 1 مول در لیتر. در حالت دوم، غلظت جزء B نشان می دهد که چه مقدار از ماده این جزء در 1 لیتر محلول موجود است. به عنوان مثال، در غلظت 0.25 مول در لیتر، یک لیتر از محلول حاوی یک چهارم مول از املاح است.

در شیمی، اصطلاحات خاص اغلب برای اشاره به غلظت ها استفاده می شود. بنابراین محلولی با غلظت جزء 1 مول در لیتر محلول یک مولی این ماده نامیده می شود و 1M نامیده می شود. "محلول 1M KOH در H 2 0" می گوید: "محلول یک مولی هیدروکسید پتاسیم در آب". در تعیین مولاریته محلول، از پیشوندهای اعشاری استفاده می شود، به عنوان مثال:
محلول 0.1M - محلول ده مولار؛
محلول 0.01M - محلول سنتومولار؛
محلول 0.001M - محلول میلی مولار؛
محلول 0.2M - دو محلول ده مولار.
محلول 0.05M - محلول پنج سانتیمولار؛
محلول 0.025M - محلول بیست و پنج میلی مولار.
برای مثال آخرین ورودی به این معنی است که 1 لیتر از محلول حاوی 0.025 مول از املاح است.

در فیزیک، یک کمیت فیزیکی مرتبط اغلب استفاده می شود - غلظت مولکول های جزء Bدر مخلوطی از مواد (در حالت کلی - غلظت ذرات جزء Bدر مخلوط).

واحدهای اندازه گیری غلظت مولکول ها [ از جانب B] = 1 m-3 یا 1 l-1. منظور از این واحدهای اندازه گیری «یک قطعه در متر مکعب» و «یک قطعه در لیتر» است.

غلظت مولکول های جزء B نشان می دهد که در یک متر مکعب یا یک لیتر مخلوط یا محلول چند مولکول ماده B وجود دارد.

غلظت یک جزء و غلظت مولکول های این جزء با یک رابطه ساده به هم مرتبط هستند:

C B = نولی. باب.

در اصل، این مقدار یکسان است - فقط اگر مولکول های زیادی وجود داشته باشد، آنها به مول شمارش می شوند، و اگر کم هستند، سپس به قطعات.

اگر حجم معینی حاوی مخلوطی نباشد، بلکه یک ماده (نه لزوماً شیمیایی) باشد، می توان نسبت تعداد مولکول ها (ذرات) را به حجمی که آنها اشغال می کنند نیز محاسبه کرد. چنین مقداری نامیده می شود غلظت مولکول ها (ذرات)یک ماده معین (با "غلظت جزء" و "غلظت مولکولهای جزء" اشتباه نشود!) گاهی اوقات به آن می گویند چگالی مولکولییا چگالی ذرات. این مقدار معمولا با حرف نشان داده می شود nو در مواردی که استفاده می شود مقدار ماده را با حرف n نشان می دهند.

از آنجایی که "چگالی مولکول های ماده B" و "غلظت جزء B در مخلوط" کمیت های همگن هستند، واحدهای اندازه گیری آنها یکسان است:

[n] = [از جانبب ]،

یعنی این مقدار همچنین نشان می دهد که در یک واحد حجم چند ذره وجود دارد.

در حالتی که ذرات الکترون باشند، چگالی ذره (غلظت ذره) نامیده می شود چگالی الکترونو با e مشخص شده است.

غلظت اجزاء، مولاریته، غلظت مولکولهای جزء، غلظت مولکولها، تراکم الکترون
1. کسر جرمی کلرید سدیم در محلول آبی 4 درصد است. جرم کلرید سدیم مورد نیاز برای تهیه 250 گرم از این محلول را تعیین کنید.
2. برای تهیه 10 کیلوگرم محلول آبی از این نمک با کسر جرمی یک املاح معادل 05/0 چه مقدار سولفات آلومینیوم Al 2 (SO 4) 3 باید وزن شود؟
3. اگر 30 متر مکعب از یک محلول آبی با کسر جرمی نیترات پتاسیم 10٪ تبخیر شود، با توجه به اینکه چگالی چنین محلولی 1.06 گرم در میلی لیتر است، چه مقدار نیترات پتاسیم KNO 3 را می توان به دست آورد؟
4. مطابق با داده های جدول، شرایط مسائل را بسازید و مسائلی را که جمع آوری کرده اید حل کنید.

راه حل	حل شونده ب	کسر جرمی ماده B، wب	حجم محلول Vپ؛ میلی لیتر	جرم محلول مترپ؛ جی	چگالی محلول، p(B)؛ گرم بر سانتی متر 3	جرم املاح، مترب جی	حجم آب، V(H 2 O)؛ ل
1	NaNO 2	0,06		--	1,04	100	--
2	CaCl2	0,15	--	37	--	?	?
3.	H3PO4	0,6	?	--	1,43	-	1,5
4.	HCl	?	100	--	1,10	22	--
5.	NaOH	?	?	250	1,15	35	--

5. ترکیب ماده شامل هیدروژن، کربن، اکسیژن و نیتروژن به نسبت وزنی 1: 3: 4: 7 است. کسر جرمی عناصر موجود در این ماده را تعیین کنید.
6. در یک ترکیب حاوی کربن، اکسیژن و هیدروژن، کسر جرمی کربن 54.5 درصد و کسر جرمی اکسیژن 36.34 درصد است. تعیین کنید که در چه نسبت جرمی (نسبت جرم) عناصر مشخص شده بخشی از ماده هستند.
7. در ساخت برنز، مس با قلع به نسبت جرمی 5:1 آلیاژ شد. کسر جرمی قلع را در این آلیاژ تعیین کنید.
8. در آلیاژ چوب ( تی pl = 45 o C) کسر جرمی سرب، بیسموت، قلع و جیوه به ترتیب 50 است. 25; 12.5 و 12.5 درصد، مشخص کنید که برای تهیه این آلیاژ به چه نسبت وزنی نیاز دارید؟ چه مقدار جیوه در 18 گرم از این آلیاژ وجود دارد؟
9. کسر جرمی کلرید پتاسیم در محلول آبی 0.04 است. اگر چگالی محلول 1.01 باشد غلظت املاح را تعیین کنید. گرم در میلی لیتر.
10. غلظت سولفات آلومینیوم در محلول به دست آمده با توجه به داده های مسئله 2 چقدر است؟ چگالی محلول 1.05 گرم در میلی لیتر است.
11. غلظت نیترات پتاسیم در محلول مسئله 3 چقدر است؟ چگالی محلول 1.06 گرم در میلی لیتر است.
12. برای محلول های 1، 3، 4 و 5 (وظیفه 4)، غلظت املاح را تعیین کنید.
13. جرم کلرید پتاسیم موجود در a) 150 میلی لیتر از محلول 0.1 مولار KCl در آب را تعیین کنید. 6) 50 میلی لیتر محلول آبی 0.02 مولار KCl. ج) 2.5 لیتر از محلول آبی 0.015 مولار KC1.
14. جرم اسید سولفوریک مورد نیاز برای تهیه 2 لیتر از محلول 0.012M آن در آب را تعیین کنید.
15. جرم آب و جرم آمونیاک مورد نیاز برای تهیه 20 لیتر محلول آمونیاک 30% NH 3 را محاسبه کنید (چگالی محلول - 0.92 گرم در میلی لیتر).
16. کسر جرمی اجزاء در محلول های آبی ارائه شده در جدول را تعیین کنید.

راه حل	منحل شد ماده B	تمرکز ماده B، جب mol/l	چگالی محلول، p(B)؛ گرم بر سانتی متر 3
1.	KOH	5,0	1,20
	HCl	1,0	1,15
	H2SO4	11,0	1,59
4	FeCl3	0,1	1,00

17. تعیین غلظت اجزاء در محلول های آبی زیر: محلول 26% MgCl 2 با چگالی 1.24 گرم در میلی لیتر. ب) محلول 1% AgNO 3 با چگالی 1.01 گرم در میلی لیتر. ج) محلول 8 درصد BaCl 2 با چگالی 1.07 گرم در میلی لیتر. د) محلول 40 درصد BaCl 2 با چگالی 1.46 گرم در میلی لیتر.

5.10. تعیین فرمول شیمیایی یک ماده

برای تعیین فرمول یک ماده ناشناخته، شیمیدانان آن را تجزیه و تحلیل می کنند. برای انجام این کار، بخشی از یک ماده با جرم شناخته شده در معرض تغییرات شیمیایی خاصی قرار می گیرد که نتایج آن مشخص می کند که کدام عناصر بخشی از این ماده هستند. با انجام اندازه گیری های مختلف (اغلب - توزین و اندازه گیری حجم)، کسر جرمی عناصر را در یک ماده تعیین کنید. این داده های تجزیه و تحلیل، ایجاد ساده ترین فرمول یک ماده را ممکن می سازد.

یک وظیفه

در یک ترکیب حاوی کربن، هیدروژن و اکسیژن، کسر جرمی کربن 0.4865 و کسر جرمی هیدروژن 0.0811 است. ساده ترین فرمول این ترکیب را تعیین کنید.

راه حل

ابتدا مقدار گمشده کسر جرمی اکسیژن را پیدا می کنیم:

w O = 1 – ( w C+ w H) \u003d 1 - (0.4865 + 0.0811) \u003d 0.4324.

به یاد بیاورید که شاخص های موجود در ساده ترین فرمول ماده C ایکساچ y O z، نسبت تعداد اتم های عناصر تشکیل دهنده ماده را نشان دهید: ایکس : در : z = نج: ن H: ن O یا، با توجه به آن ن = n . نآ ، ایکس : y : z = nج: n H: n O.

مقدار ماده عناصر به ترتیب برابر است

ما جرم مولی عناصر را می دانیم و جرم عناصر را می توان بر حسب کسر جرمی آنها بیان کرد:

m C = wسی. متر(سی ایکساچ y O z); متر H= wاچ. متر(سی ایکساچ y O z) و متر O= w O. متر(سی ایکساچ y O z).

از آنجایی که ترکیب یک ماده به جرم آن بستگی ندارد، مقدار جرم یک ماده را می توان به عنوان مثال، 1 گرم در نظر گرفت، سپس

m C \u003d 1 g. 0.4865 \u003d 0.4865 g.
متر H = 1 گرم 0.0811 = 0.0811 گرم.
متر O = 1 گرم. 0.4324 = 0.4324 گرم.
م C = 12 گرم در مول، م H = 1 گرم در مول، م O = 16 گرم در مول.

به این ترتیب

ایکس: y : z = nج: n H: n O= = 0,04054: 0,0811: 0,02703.

برای بدست آوردن نسبت اعداد صحیح، هر سه عدد را بر کوچکترین آنها تقسیم کنید:

با ضرب در 2، در نهایت به دست می آوریم ایکس : y : ایکس = 3: 6: 2.

پاسخ: ساده ترین فرمول ترکیب C 3 H 6 O 2 است.

برای تعیین فرمول مولکولی یک ماده، باید دانست که وزن مولکولی آن چند برابر وزن فرمول محاسبه شده با استفاده از ساده ترین فرمول بیشتر است.
برای مثال، می‌توانیم فرمول مولکولی بوتان C 4 H 10 را به صورت (C 2 H 5) 2 بنویسیم که در آن C 2 H 5 ساده‌ترین فرمول آن است. این نشان می دهد که وزن مولکولی بوتان 2 برابر بیشتر از وزن فرمول محاسبه شده برای آن با استفاده از ساده ترین فرمول است.
برای مواد گازی، منبع اطلاعات در تعیین فرمول مولکولی، چگالی یا چگالی نسبی ماده است، زیرا:

M(B) = (B) . Vمتر و م(ب) = مآ. دالف (ب).

یک وظیفه

اگر چگالی نسبی بخار آن در هوا 14/2 باشد، فرمول مولکولی ماده ای را با ساده ترین فرمول SiH 3 تعیین کنید.

راه حل

فرمول ماده را به شکل (SiH 3) می نویسیم. z. سپس

پاسخ: فرمول مولکولی ماده Si 2 H 6.

به همین ترتیب، فرمول مولکولی یک ماده با استفاده از مقدار چگالی بخار این ماده تعیین می شود.
با دانستن فرمول شیمیایی یک ماده، همیشه می توانید تعیین کنید
الف) جرم مولکولی (فرمول) ماده؛
ب) جرم مولی ماده؛
ج) کسر جرمی عنصر موجود در ماده؛
د) کسر مولی یک عنصر در یک ماده.

1. ساده ترین فرمول اکسیدهای آهن را تنظیم کنید، اگر کسر جرمی آهن و اکسیژن موجود در آنها به ترتیب الف) 77.8٪ و 22.2٪، ب) 72.4٪ و 27.6٪، ج) 70.0٪ و 30.0٪ باشد.
2. ساده ترین فرمول ترکیبات حاوی منگنز و اکسیژن را ایجاد کنید، اگر کسر جرمی منگنز در آنها a) 0.775 باشد. ب) 0.696; ج) 0.632 و د) 0.495.
3. فرمول های مولکولی ترکیبات گازی کربن با هیدروژن (هیدروکربن ها) را ایجاد کنید که در آن کسر جرمی کربن الف) 800/0، ب) 857/0 باشد. و ج) 0.923. چگالی هیدروژن این گازها الف) 15، ب) 14 و ج) 13 است.
4. در طی احتراق گرافیت خالص در اکسیژن، مخلوطی از مونوکسید کربن و دی اکسید کربن با چگالی هوا 1.24 تشکیل شد. ترکیب مخلوط گاز را در کسر حجمی تعیین کنید.
5. در شرایط عادی (n.a.)، چگالی یک ماده گازی که شامل نیتروژن و هیدروژن است، 0.759 گرم در لیتر است. کسر مولی هیدروژن در این ترکیب 0.75 است. فرمول مولکولی ماده را بیابید.

5.11. محاسبات با توجه به معادلات واکنش های شیمیایی

معادله یک واکنش شیمیایی را به صورت کلی می نویسیم:

aA +bب =د D +fاف.

در اینجا A، B، D و F فرمول های مواد هستند. آ, ب, د , و fضرایب در معادله واکنش هستند.

یادت هست که

در نتیجه

یک وظیفه

مقدار ماده کلر مورد نیاز برای بدست آوردن 203.1 گرم تری کلرید آهن FeCl 3 از آهن را تعیین کنید.

راه حل

پاسخ: n(Cl 2) = 1.87 مول.

هنگام انجام هر فرآیند شیمیایی بر اساس معادله یک واکنش شیمیایی، می‌توانیم مقدار یک ماده و در نتیجه جرم هر محصول واکنش را محاسبه کنیم، اما در عمل هرگز به این مقدار محصول نخواهیم رسید. در یک فرآیند واقعی، همیشه مقداری زباله وجود خواهد داشت. برای تعیین مقدار یک ماده یا جرم محصول واکنش عملاً به دست آمده، باید مقداری به نام بازده محصول واکنش را در نظر گرفت.

بازده محصول واکنش یک کمیت بدون بعد است. عبارت برای بازده محصول واکنش را می توان به صورت = نیز نوشت

و برای محصولات واکنش گازی نیز =

خودتان ثابت کنید که خروجی محاسبه شده با هر یک از این سه روش یکسان است.

احتمالاً قبلاً متوجه شده اید که مفهوم "بازده محصول واکنش" از بسیاری جهات شبیه مفهوم "کارایی" است (و نه تنها چیزی که با همان حرف نشان داده می شود). از این گذشته، می دانید که بازده یک سیستم به عنوان نسبت انرژی مصرف شده برای انجام کار مفید به انرژی دریافتی توسط سیستم تعریف می شود.

کارایی سیستم و همچنین بازده محصول واکنش، همیشه کمتر از یک.

در بسیاری از واکنش ها، بازده، اگرچه کمتر از واحد است، کمی با آن متفاوت است. در این موارد از تفاوت خروجی و وحدت صرف نظر می کنیم، بدون اینکه به طور خاص به آن اشاره کنیم.

مس - مس.فلز قرمز نرم و چکش خوار، با آب واکنش نمی دهد، گرما و جریان الکتریکی را به خوبی هدایت می کند. در هوای مرطوب، با یک پوشش سبز روشن از کربنات هیدروکسید مس Cu 2 CO 3 (OH) 2 پوشیده شده است. در هوای خشک، لایه‌ای از مونوکسید سیاه روی سطح مس تشکیل می‌شود. مس خالص در مهندسی برق استفاده می شود: در تولید کابل ها، ژنراتورهای الکتریکی، تجهیزات تلفن و تلگراف، تجهیزات رادیویی و الکترونیکی. در خیابان‌های شهرها می‌توانید ببینید که چقدر پرتوهای خورشید از پشت بام ساختمان‌های بازسازی‌شده منعکس می‌شود. این پوشش سقف بادوام نیز آلیاژی از مس است و با گذشت زمان رنگ مشکی نجیب به خود می گیرد. آلیاژهای مختلفی بر اساس مس تولید می شوند. مهمترین آنها برنج و برنز است که در مهندسی مکانیک و صنعت خودروسازی کاربرد فراوانی دارند. هنگام برداشتن کارد و چنگال ساخته شده از مس نیکل و نیکل نقره، بسیاری از مردم فکر می کنند که اینها آلیاژهای نقره هستند، اما در واقع آنها آلیاژهای مس با نیکل و روی هستند. در جواهرات از طلا و نقره خالص استفاده نمی شود، بلکه از آلیاژ آنها با مس استفاده می شود. سکه ها از آلیاژهای مس ضرب می شوند.
هپتوکسید دی منگنز - Mn 2 O 7.این یکی از معدود اکسیدهایی است که در دمای اتاق مایع هستند. مایع روغنی تیره (سبز در نور بازتابی، قرمز در نور عبوری). بسیار مرطوب، از نظر حرارتی بسیار ناپایدار، در شرایط عادی با یک انفجار تجزیه می شود. فوق العاده واکنش پذیر به عنوان یک اکسید اسیدی، با آب و مواد قلیایی واکنش نشان می دهد.
مونوکسید کربن - CO.گاز بی رنگ و بی بو است. این ماده نام معروف خود (مونوکسید کربن) را به خود گرفته است زیرا به دلیل آن است که اگر دمپر دودکش را زودتر ببندید می توانید در خانه ای با گرمایش اجاق گاز بسوزید. واقعیت این است که مونوکسید کربن، مانند اکسیژن، با هموگلوبین خون واکنش می دهد، اما، بر خلاف اکسیژن، یک ترکیب پایدار با آن تشکیل می دهد - کربوکسی هموگلوبین، در حالی که هموگلوبین دیگر برای اتصال با اکسیژن لازم برای تنفس باقی نمی ماند. مونوکسید کربن در آب کم محلول است. در شرایط عادی، نسبتاً بی اثر است، اما با افزایش دما فعال می شود و می تواند با بسیاری از گازها، به عنوان مثال، با NH 3، Cl 2، O 2، فلزات و برخی مواد دیگر واکنش دهد. علیرغم سمیت آن، مونوکسید کربن در صنعت - سنتز شیمیایی و متالورژی استفاده می شود. در مخلوطی با هیدروژن، به اصطلاح «گاز سنتز» می دهد که در شرایط مختلف می توان بسیاری از مواد لازم برای یک فرد را از آن به دست آورد.
اسید سولفوریک - H 2 SO 4.یک مایع چسبناک بی رنگ که به راحتی رطوبت را جذب می کند (هیگروسکوپیک). در شیمی، و گاهی اوقات در زندگی روزمره، حتی به عنوان یک عامل حذف آب استفاده می شود. هنگامی که اسید با آب رقیق می شود، مقدار زیادی گرما آزاد می شود و محلول بسیار داغ می شود، بنابراین، هنگامی که اسید به آب اضافه می شود (و این باید فقط در این ترتیب انجام شود!) محلول باید مخلوط شود. هنگامی که گرم می شود، به طور جزئی یا کامل (بسته به شرایط گرمایش) به آب و تری اکسید گوگرد تجزیه می شود. اسید سولفوریک در تولید کود، پلاستیک، رنگ، دارو، کاغذ، مواد منفجره، در متالورژی - برای تمیز کردن فلزات استفاده می شود. علاوه بر این، برای ترکیب مخلوط های نیترات کننده با اسید نیتریک، برای واکنش های سولفوناسیون (در سنتز آلی)، برای خالص سازی فرآورده های نفتی و روغن های معدنی، و برای پر کردن باتری های سرب استفاده می شود. اسید سولفوریک و محلول های غلیظ آن تأثیر مخربی بر مواد آلی دارند - آنها را کربن می کنند. اگر هنگام کار با اسید سولفوریک احساس سوزن سوزن شدن یا سوزش شد، به این معنی است که اسید روی پوست نشسته است و لازم است آن را با آب فراوان شسته، محل سوختگی را با محلول نوشابه مرطوب کرده و دوباره با آب شستشو دهید. اب.
آمونیاک - NH 3.گازی بی رنگ با بوی تند مشخص، سبک تر از هوا. تحت فشار یا خنک شدن بیش از حد، به راحتی مایع می شود، مایعی بی رنگ تشکیل می دهد، در دمای پایین تر، به حالت جامد تبدیل می شود - یک ماده سفید. آمونیاک در آب بسیار محلول است (تا 700 حجم گاز در یک حجم آب در شرایط عادی) در حالی که تا حدی با آن واکنش می دهد. محلول آمونیاک موجود در آب، آمونیاک نامیده می شود، اگر غلظت آن از 3 تا 10 درصد باشد، محلول های غلیظ تر (18 تا 25 درصد) را آب آمونیاک می نامند. آمونیاک بسیار واکنش پذیر است، با طیف گسترده ای از مواد واکنش می دهد. در صنعت، آمونیاک از سنتز مستقیم از نیتروژن و هیدروژن به دست می آید. در شرایط آزمایشگاهی می توان آن را با حرارت دادن کلرید آمونیوم با آهک کنده به دست آورد. آمونیاک به عنوان مبرد (ماده کار ماشین های تبرید مختلف)، در تولید اسید نیتریک، محصولات ارگانیک و کودهای مایع و همچنین سودا استفاده می شود.

بازده محصول واکنش
1. کمیت های فیزیکی مورد مطالعه در این فصل را به گروه های کمیت های همگن تقسیم کنید.
2. مقدار ماده دی اکسید کربن تشکیل شده در طی احتراق 6 گرم گرافیت را تعیین کنید.
3. در صنعت، آهک زنده (اکسید کلسیم CaO) از کلسینه کردن سنگ آهک (کربنات کلسیم CaCO 3) به دست می آید، در حالی که دی اکسید کربن علاوه بر اکسید کلسیم تشکیل می شود. حجم این گاز (n.a) آزاد شده در طی کلسینه کردن 1.5 تن سنگ آهک را تعیین کنید.
4. در صنعت HCl از سوزاندن کلر در هیدروژن به دست می آید. جرم هیدروژن مورد نیاز برای واکنش را با 125 متر مکعب کلر (n.a.) تعیین کنید. مقدار HCl تشکیل شده چقدر است؟
5. هنگامی که روی با اسید کلریدریک (محلول HCl در آب) برهمکنش می کند، یک واکنش انجام می شود.

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2.

برای بدست آوردن کلرید روی در این واکنش، 30 گرم روی در 1.6 لیتر اسید کلریدریک 0.5 مولار قرار داده شد. پس از توقف تکامل هیدروژن، مشخص شد که روی به طور ناقص واکنش نشان داده است. جرم روی بدون واکنش باقیمانده را تعیین کنید.
6. حجم هیدروژن (n.a.) آزاد شده در اثر برهمکنش آلومینیوم اضافی با اسید سولفوریک موجود در 200 میلی لیتر از محلول آبی آن با کسر جرمی اسید 10% و چگالی محلول 1.07 گرم بر سانتی متر مکعب را تعیین کنید. حداقل مقدار آلومینیوم مورد نیاز برای استفاده کامل از اسید سولفوریک موجود چقدر است؟ طرح واکنش مداوم:
Al + H 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 + H 2.
7. هنگامی که هیدروژن با اکسیژن برهمکنش می کند، آب تشکیل می شود (گاهی اوقات با انفجار). مخلوط 5 لیتر هیدروژن و 4 لیتر اکسیژن (n.a.). مخلوط مشتعل شده و پس از اتمام واکنش به شرایط عادی برگردانده شد. ترکیب و حجم گاز باقیمانده را تعیین کنید.
8- حجم هیدروژن (n.a.) حاصل از برهمکنش 15 گرم آلومینیوم با اسید کلریدریک حاوی 15 گرم HCl چقدر است؟
9. جرم یدید آلومینیوم AlI 3 تشکیل شده در اثر متقابل آلومینیوم به وزن 3 گرم با ید هم جرم را تعیین کنید.
10. هنگامی که 5 گرم اکسید فسفر P 4 O 10 با 100 گرم آب برهمکنش داد، محلولی از اسید فسفریک در آب تشکیل شد. کسر جرمی اسید فسفریک در این محلول را تعیین کنید.
11. هنگام سوزاندن 3.2 گرم گوگرد در اکسیژن، 6 گرم SO 2 به دست آمد. بازده در واکنش را تعیین کنید.
12. هنگامی که 200 لیتر CO 2 با گرافیت داغ برهمکنش داد، 380 لیتر مونوکسید کربن تشکیل شد. حجم گازها در شرایط یکسان اندازه گیری می شود. بازده مونوکسید را تعیین کنید.
13. یکی از مراحل تولید اسید سولفوریک، برهمکنش دی اکسید گوگرد با اکسیژن برای تشکیل تری اکسید گوگرد است. بازده تری اکسید گوگرد 95 درصد است. جرم دی اکسید گوگرد مورد نیاز برای تولید 2 تن تری اکسید گوگرد را تعیین کنید. حجم اکسیژن مصرفی برای این (n.a.) چقدر است؟
14. هنگامی که آهن در کوره بلند ذوب می شود، واکنشی رخ می دهد

Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2.

از 100 تن سنگ آهن با کسر جرمی ناخالصی های بدون آهن معادل 20 درصد چه مقدار آهن می توان به دست آورد؟ ( توجه داشته باشید. سوال "چقدر آهن ...؟" نادرست مشخص شده است می توان به روش های مختلفی به آن پاسخ داد: با تعیین مقدار یک ماده، جرم یا حتی حجم آهن، اگر چگالی آن مشخص باشد. معمولاً در چنین مواردی، پاسخ مقدار کمیت فیزیکی را می دهد که برای ماده دیگری در شرایط مشکل داده می شود.)
15. شرط مسئله 14. به جای سنگ معدن از Fe 2 O 3 خالص استفاده شد ولی عملکرد آهن 90 درصد بود.
16. شرایط مسئله 14. به جای سنگ معدن از اکسید آهن FeO حاوی 15 درصد (بر حسب جرم) دی اکسید سیلیکون استفاده شد.
17. شرط مسئله 14 ولی بازدهی آهن 90 درصد است.
18. چه مقدار سنگ مس که سولفید مس CuS و حاوی 25 درصد ناخالصی است باید فرآوری شود تا مس حاصله برای ذوب 100 کیلوگرم برنز که علاوه بر مس شامل 10 درصد قلع است، کافی باشد. بازده مس در واکنش به دست آوردن آن از سولفید 90 درصد است؟

همانطور که می دانید جرم یک جسم برابر حجم آن ضربدر چگالی آن است. معمولاً این عبارت در قالب یک فرمول و با استفاده از قراردادهای پذیرفته شده عمومی نوشته می شود.

حجم چگونه تعریف می شود؟

هم در ریاضیات و هم در فیزیک، حجم با حرف V نشان داده می شود. [v]، اما از نظر بصری نامگذاری ها متفاوت است. سرعت با یک حرف کوچک (یعنی کوچک) v و حجم با حرف V بزرگ (یعنی بزرگ) نشان داده می شود.

چگالی چگونه نشان داده می شود؟

چگالی با حرف یونانی "rho" نشان داده می شود. این حرف بیانگر چگالی هر ماده (گاز، آب یا هر مایع دیگر، هوا، فلز، یخ و غیره) است. در صورت لزوم، در صورت نیاز به تعیین چگالی چند ماده در یک کار، از زیرنویس ها (الفبایی، عددی یا الفبایی) استفاده می شود. از آنجایی که شاخص های الفبایی دارای مزیت معنای معنایی هستند، استفاده از آنها بر عددی ارجحیت دارد. به عنوان مثال، چگالی یخ را می توان با p l و چگالی آب را با p in نشان داد. چنین تعیین‌هایی با مفهوم معنایی، راحت‌تر از p 1 و p 2 هستند. اما، اگر لازم باشد، به عنوان مثال، چگالی چندین مایع تعیین شود، شاخص های عددی مناسب خواهد بود: p 1، p 2، p 3، p 4، p 5. اگر نیاز به تعیین چگالی چند مایع و چند گاز دارید، توصیه می شود از شاخص های الفبایی استفاده کنید: pf1، pf2، pf3، pf4، pf5 برای مایعات و pg1، pg2، pg3، pg4. , p g5 برای گازها .

وزن بدن چگونه تعریف می شود؟

وزن بدن با حرف "m" نشان داده می شود (بخوانید: [em]). در صورت لزوم، از حروف الفبا، اعداد یا حروف عددی پایین در تعیین جرم استفاده می شود. به عنوان مثال، جرم یک توپ و جرم یک مکعب را می توان در یک مسئله به عنوان m w m k نشان داد (در این مورد، استفاده از شاخص های حروف راحت تر است، زیرا آنها بار معنایی را حمل می کنند). اگر نیاز به تعیین جرم دارید، به عنوان مثال، ده جعبه، استفاده از شاخص های عددی راحت تر است (m 1، m 2، m 3 و غیره)

وزن بدن چگونه تعریف می شود؟

در فیزیک، اغلب لازم است که وزن یک جسم را با یک حرف نشان دهیم. برای انجام این کار، از حروف G (خواندن: [zhe]) یا P (خواندن: [pe]) استفاده کنید. وقتی صحبت از وزن بدن به میان می‌آید معمولاً از حرف G استفاده می‌شود. وقتی صحبت از وزن اجسامی می‌شود که بار خارجی روی بدن مورد نظر ایجاد می‌کنند، وزن آنها معمولاً با حرف P نشان داده می‌شود، اما G نیز می‌تواند باشد. در صورت لزوم، یک زیرنویس به این عناوین (عددی، الفبایی، یا الفبایی) اضافه می شود. برای مثال، پرتویی به جرم m را در نظر بگیرید. وزن خودش G=m*g است. روی این تیر وزنه های m 1 , m 2 , m 3 , m 4 , m 5 قرار دارد. در رابطه با این تیر، بار خارجی ایجاد می کنند، بنابراین وزن آنها معمولا نه با حرف G، بلکه با حرف P (P 1, P 2, P 3, P 4, P 5) مشخص می شود. اگر ما در مورد یک تیر صحبت نمی کردیم، بلکه مستقیماً در مورد این پنج بار صحبت می کردیم، حرف G برای نشان دادن وزن آنها انتخاب می شد (یعنی G 1، G 2، G 3، G 4، G 5). اتفاق می افتد که هنگام تعیین وزن، استفاده از شاخص های عددی، بلکه حروف الفبا یا الفبایی راحت است. به عنوان مثال، اگر در یک کار لازم است وزن یک توپ و وزن یک استوانه تعیین شود، بهتر است از "1" و "2" به عنوان شاخص استفاده نکنید، بلکه دارای معنای معنایی "w" و "ج". اگر در یک مشکل، به عنوان مثال، باید وزن دو توپ و سه استوانه را تعیین کنید، بهتر است از زیرنویس های الفبایی استفاده کنید: G w1، G w2، G c1، G c2، G c3.

تایپ کنید