Розшифровка: Хімічна Формула Сполуки Азоту Та Кисню

by Dimemap Team 52 views

Привіт, друзі! Сьогодні ми з вами поринемо у світ хімії, щоб розібратися з досить цікавою задачею: визначити хімічну формулу сполуки азоту та кисню, знаючи лише масову частку кисню. Звучить складно? Не хвилюйтеся, разом ми легко з цим впораємося! Це як розгадувати детективну загадку, де кожен крок – це нова підказка. Давайте почнемо нашу хімічну подорож!

Крок 1: Розуміння задачі та ключових понять

Перш ніж ми почнемо розрахунки, давайте переконаємося, що ми розуміємо основні поняття. Що таке масова частка? Це відношення маси певного елемента в сполуці до загальної маси цієї сполуки, виражене у відсотках. У нашому випадку, масова частка кисню становить 63,2%. Це означає, що 63,2% від загальної маси сполуки припадає на кисень, а решта – на азот.

Хімічна формула – це умовний запис складу речовини за допомогою символів хімічних елементів та індексів, які показують кількість атомів кожного елемента у молекулі. Наприклад, формула води (H₂O) показує, що в молекулі води є два атоми водню (H) та один атом кисню (O). Отже, наша мета – визначити ці індекси для сполуки азоту та кисню.

Для вирішення задачі нам також знадобляться знання про атомні маси азоту та кисню, які можна знайти в періодичній таблиці елементів Д.І. Менделєєва. Атомна маса азоту (N) приблизно дорівнює 14 а.о.м. (атомних одиниць маси), а атомна маса кисню (O) – приблизно 16 а.о.м. Важливо пам'ятати ці цифри, вони стануть нашими помічниками у розрахунках. Отже, озброєні знаннями та бажанням, ми готові до наступного етапу!

Крок 2: Розробка плану дій

Отже, як нам підступитися до цієї задачі? Ось наш план:

  1. Припускаємо наявність певної маси сполуки. Для зручності, припустимо, що у нас є 100 грамів сполуки. Це дозволить нам легко працювати з відсотками, адже 63,2% від 100 грамів – це 63,2 грами.
  2. Визначаємо маси азоту та кисню в цій сполуці. Ми вже знаємо масу кисню (63,2 г). Щоб знайти масу азоту, віднімемо масу кисню від загальної маси сполуки (100 г - 63,2 г = 36,8 г).
  3. Розраховуємо кількість моль азоту та кисню. Для цього поділимо масу кожного елемента на його атомну масу. Кількість моль показує, скільки атомів або молекул певного елемента міститься в даній масі речовини.
  4. Знаходимо співвідношення між кількістю моль азоту та кисню. Це співвідношення дасть нам індекси у хімічній формулі. Для цього поділимо обидва значення на найменше з них.
  5. Округляємо отримані значення до найближчих цілих чисел. Це і будуть індекси у хімічній формулі.

Слідуючи цьому плану, ми крок за кроком наблизимося до розгадки. Готові? Тоді вперед!

Крок 3: Практичні розрахунки

Давайте тепер перейдемо безпосередньо до розрахунків, використовуючи наш план.

  1. Маса кисню: 63,2 г (якщо загальна маса сполуки 100 г)
  2. Маса азоту: 100 г - 63,2 г = 36,8 г
  3. Кількість моль кисню: 63,2 г / 16 г/моль ≈ 3,95 моль
  4. Кількість моль азоту: 36,8 г / 14 г/моль ≈ 2,63 моль
  5. Співвідношення між молями: Щоб знайти співвідношення, поділимо обидва значення на найменше (2,63 моль):
    • Для кисню: 3,95 моль / 2,63 моль ≈ 1,5
    • Для азоту: 2,63 моль / 2,63 моль = 1
  6. Округлення: Оскільки ми отримали значення 1,5 для кисню, помножимо обидва значення на 2, щоб отримати цілі числа:
    • Кисень: 1,5 * 2 = 3
    • Азот: 1 * 2 = 2

Отже, ми отримали співвідношення 2 атоми азоту до 3 атомів кисню. Тепер у нас є вся необхідна інформація для складання хімічної формули.

Крок 4: Складання хімічної формули

Отже, на основі наших розрахунків, ми з'ясували, що у сполуці азоту та кисню співвідношення атомів азоту та кисню становить 2:3. Це означає, що у хімічній формулі буде два атоми азоту (N) та три атоми кисню (O).

Тож, хімічна формула сполуки – N₂O₃. Це відома сполука під назвою дінітроген триоксид (або триоксид діазоту). Вона є нестійкою речовиною, яка за певних умов може розкладатися.

Вітаю! Ми успішно визначили хімічну формулу сполуки азоту та кисню, використовуючи дані про масову частку кисню. Ви молодці, ви впоралися із задачею! Це чудовий приклад того, як хімія може бути цікавою та захоплюючою, а розрахунки можуть призвести до дивовижних відкриттів.

Крок 5: Перевірка результатів та додаткова інформація

Перш ніж закінчити, давайте перевіримо наші результати, щоб бути впевненими у їхній правильності. Ми можемо розрахувати масову частку кисню у сполуці N₂O₃ і порівняти її з вихідними даними (63,2%).

  1. Молярна маса N₂O₃: (2 * 14) + (3 * 16) = 28 + 48 = 76 г/моль
  2. Маса кисню в 1 моль N₂O₃: 3 * 16 = 48 г
  3. Масова частка кисню: (48 г / 76 г) * 100% ≈ 63,2%

Як бачимо, наші розрахунки правильні! Отримана масова частка кисню відповідає вихідним даним. Це свідчить про те, що ми правильно визначили хімічну формулу сполуки.

Дінітроген триоксид (N₂O₃) є кислотним оксидом і використовується в хімічній промисловості. Він може бути отриманий шляхом взаємодії монооксиду азоту (NO) та діоксиду азоту (NO₂) при низьких температурах. N₂O₃ нестабільний і розкладається при нагріванні на NO та NO₂.

Висновок:

Сьогодні ми з вами пройшли захоплюючий шлях від умови задачі до визначення хімічної формули сполуки. Ми навчилися використовувати масову частку для розрахунку складу сполуки, провели необхідні розрахунки та перевірили результати. Це чудовий приклад того, як хімія може бути цікавою та практичною наукою.

Сподіваюся, вам сподобався цей хімічний експеримент! Пам'ятайте, що хімія – це не лише формули та розрахунки, це ще й розуміння навколишнього світу. До нових зустрічей на наших хімічних уроках!