nekrasovI (Б.В. Некрасов - Основы общей химии), страница 10

е. массы е учетом коэффициентов)! 2А) + ЗНз80, А!з(80!)3 + ЗНз т 37 а 3(т!о+33!+е (6 е) 3 3!а+3(32(+з (еа) 3 то зе.а ' зэе',3 ' ' зэт,'э ' а,а 2) Составляем н решаем соатветствуюшие пропорции. з) Если 54,0 г А) реагируют с 294,3 г серией кислоты, то 100 г А) будут ревгнровать с к г кислоты: А) Нз80, 54,0 — 294,3 100 — х 294,3.

100 64,0 б) Для сернокислога ллюмниня получим яяялогично: А) А!3(80,)з 54,0 — 342 Л !00- у 342,5 100 64.0 в) Нзкоиец, для водорода: А) Нз 54,0 — 6,0 !00 — г 6,0.!00 г — 'ев1! г 54.0 Пример 2. Сколько нужно ззтрзтнть металлической ртути для получения 100 кг хлорной ртути (И9С1з)? Тзк кзк в данном елучве иэс интересует то.тько один элемент — ртуть, знание уравнения реэкцнн для рэечетв не обяззтельио. Находим прежде Разумеется, нет надобности переписывать каждое составляемое уравнение четыре раза, как это для наглядности сделано в примере.

Разбивка составления уравнения на приведенные выше стадии имеет целью лишь направить рассуждение по определенному пути, позволякнцему избегать ошибок при записи более сложных реакций. Уравнение химической реакции дает возможность производить различные связанные с ней расчеты. При этом нужно иметь в виду, что символ каждого химического элемента имеет одновременно два смыслоных значения: а т о м н о е и в е с о в о е. С одной стороны, символ, например О, обозначает о д и н а т о м кислорода. С другой — тот же символ обозначает весовое количество, соответствующее а то м н о м у вес у, т.

е. 16 весовых единиц кислорода. При составлении формул по валентности оперируют с первым значением, при химических расчетах — со вторым. Какими именно весовыми единицами (! раммами, килограммамп и т. д.) в последнем случае пользоваться,— безразлично, но для всех входящих в расчет элементов выбранные единицы должны быть одними и теми же. 3З 5. атомные агсо всего формульный вес хлорной ртути: 200,6+ 2 35,6 = 271,6. Но одному атому НК соответствует одна молекула НйС!г, поэтому решение дает следующая пропорпия: Нк Нкс(, 200,6 — 271,6 х =, ' = 73.9 кг 200,6 100 271,6 х — 100 Ад А86)Оз 107,9 — 169,9 20 — х х = '' =31,5 ке 169,9 ° 20 107,9 Практический выход составил (27: 31,5) . !00 = 85,79го от теоретического. Между тем процесс получения азотнокислого серебра не должен быть связан со сколько-нибудь значительными потерями.

Следовательно, работа была выполнена неудовлетворительно. Дополнения 1) Следует отметить, что простейшне формулы в неорганической химии весьма распространены: нмн пользуются для обозначения многих веществ с более сложной в действительности структурой (пример: РтОэ) и для всех веществ, в строении которых отдельные молекулы обычно не выявляются (пример: ХаС!), ие говоря уже о аешестват, для которых известен только химический состав.

Простейшими формулами выражаются, как правило, н сами химические элементы (например, в уравнениях пишется 5, а не 5э). 2) Так как простейшие формулы точно отображают относительное содержание втдельных этементов в частипе рассматриваемого вешества, пользование ими, вместо истинных, никаких 'ошибок в в е с а з ы е химические расчеты внести не может. Однако ари гораздо реже встречаюшнхся о б ь е и н ы х расчетах прави.тьное применение за.

вова Авогадро и уравнения Клапейрона — Менделеева возможно лишь на основе истннвмк формул. Именно поэтому для газообразных веществ и применяют только истинные формулы (Нь О, и т. д.). 3) Структурная формула является выражением строения химической молекулы давиого вешества ($3 доп. 2). Вскрывая связи между отдельными атомамн, она имеет еимсл даже тогда, когда таквя молекула (например, НзСОз) по тем нли иным прнчн вам к устойчивому самостоятельному существоеанию не способна. Приведенные примеры показывают, насколько важно научиться владеть химическими расчетами, Без них немыслимы ии правильно организованная работа производства, нн его контроль.

Г1олучаемый практически выход продуктов выражают обычна в п р о це н т а х от те о р е т и ч е с к о г о, т. е. максимально возможного по уравнению реакции. Величина действительного выхода продукта определяетсн в основном характером самого химического процесса и применяемым для его проведения технологическим методом, но часто дает также возможность судить и о качестве работы. Допустим, например, что из 20 «г чистого серебра было получено 27 кг АдХОз. Формульный вес этого соединения 107,9+ 14,0+ 3 Х 'зС !6,0 = 169,9 Теоретический выход находим из пропорции: Воздух.

Кислород $1. Воздух. Сами того не замечая, мы живем на дне огромного воздушного океана. Та смесь газов, которая образует атомосферу, необходима для нас более, чем что-лнбо другое. Человек может прожить несколько недель без пиши, несколько дней беэ воды, но не может прожить и нескольких минут без воздуха. В воздухе же таятся огромные, пока почти неиспользованные запасы энергии: вследствие неодинакового поглошеиия солнечных лучей различными участками земной поверхности создается неравномерный нагрев воздуха и возникают ветры, за счет которых могут быть получены многие миллиарды киловатт-часов ежегодно.

'-з Воздух имеет сложный состав. Его основные составные части можно подразделить на три группы: постоянные, переменные и сл уч а й н ы е. К первым относятся кислород (около 21!)о по объемУ), азот (около 78о/о) и так называемые инеРтные газы (около 1о/а). Содержание этих составных частей практически не зависит от того, в каком месте поверхности земного шара взита проба с ухого воздуха.

Ко второй группе относятся углекислый газ (0,02 — 0,04%) и водяной пар (до Зе/о). Содержание случайных составных частей зависит от местных условий: вблизи металлургических заводов к воздуху часто бывают примешаны заметные количества сернистого газа, в местах, где происходит распад органических остатков, — аммиака и т. д. Помимо различных газов, воздух всегда содержит большее или меньшее количество пыли.'-т Находяшийся над Землей воздух давит иа нее с силой более одного килограмма на каждый квадратный сантиметр поверхности.

Эту величину легко подсчитать, зная, что нормальное атмосферное давление уравновешивается столбом ртути (плотность 13,6 г/см') высотой 760 мм. Обшее давление атмосферы может быть разлоисено на давления отдельных составляющих ее газов — в этом случае говорят об их п а р ц и а л ь н ы х (частичиых) давлениях. Например, из общей веллчины в 760 мм рт.

ст, на долю кислорода приходится 760 21/100 = = 160 мм рт. ст. Вся жизнь на земной поверхности развилась в условиях давления атмосферы, поэтому мы не замечаем его, подобно тому как глубоководные рыбы не замечают колоссальных давлений на ь При отсчетах высоких давлений в качестве едннипы измерения обычно применяется атмосфера. Различают физическую (атм) н техническую (ат) атмосферы.

Первая равна давлению 760 мм рт. сг. [или 101335 и/м', или 1,01325 бар, или 1,0!335 10а Па !паскаля)), вторая — ! кг/смз, Переход иегклу ними дается соотиошеинеы 1 агм 1,033 ит. г)а наибольших глубинах океана 11! км) давление прсвыюает 1000 атм. 6 !. Воздух больших глубинах океана.* Изменение среднего атмосферного давления с высотой над уровнем моря видно из приводимых ниже данных: Высоте, км...... 0 1 2 3 4 б 1О 20 50 100 Дввленне, мм рг.

ст. 760 673 694 б24 46! 405 2!О 42,0 0.76 0,0006 Соотношение между постоянными составными частями воздуха в нижних слоях атмосферы с высотом почти не меняетсял-м Зная из опыта массу литра воздуха при нормальных условиях (1,293 г), можно вычислить тот молекулярный вес, который имел бы воздух, если бы он был индивидуальным газом.

Так как грамм-молекула всякого газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л, средний молекулярный вес воздуха равен 224 1,293 = 29. Это число — 29 — следует запомнит!и зная его, легко рассчитать плотность любого газа по отношению к воздуху. Пример. Вычнслнм плотность хлора по отношению к воздуху. Молекулярнвя фор. мула хлора — С!т, молекулярный вес его — 35,5 ° 2 71. Квк вытекает яз законе Ляогвдро, денный гвз во столько рез тяжелее (легче) воздуха, во сколько рвз его мрлекуляряый зес больше (меньше) среднего молекулярного веса воздухе.

Следовательно, плотность хлоре по отношенню к воздуху будет 71:29 2,45. т. е. хлор пртблязнтельно в 2,5 резв тяжелее воздуха. Подобные расчеты встречаются в практике. При достаточном охлаждении воздух переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух можно довольно долго сохранать в сосудах с двойными стенками, из пространства между которыми для уменьшения теплопередачи выкачан воздух (рис. 11-1). Подобные сосуды используются, например, в термосах. Свободно испаряющийся при обычных условиях жидкий воздух имеет температуру около — 19блС. Состав его непостоянен, так как азот улетучивается легче кислорода. По мере удаления азота цвет жидкого воздуха изменяется от голубоватого до бледно-синего (цвет жидкого кислорода) .

"-" При температуре жидкого воздуха свойства многих веществ резко изменяются. Например, желтая в обычных условя)!х сера становится белой. Такие жидкости и газы, Рнс П'!. как спирт, двуокись углерода и т. и., прн соприкосновении С~~у~ для жндкого с жидким воздухом затвердевают. Свинцовая пластинка после погружения в жидкий воздух издает при ударе ясный металлический звон, резина становится настолько хрупкой, что при ударе разбивается на куски, и т.

д. 'Химические реакции прн температуре жидкого воздуха вообще ОЧЕиь сильно замеДляются. Однако, благодаря большой концентрации а ием кислорода (концентрацией называется количество вещества в единице объема или массы), смешанные с жидким воздухом горючие Вещества горят гораздо энергичнее, чем в обычных условиях. Например, смоченная жидким воздухом вата сгорает со вспышкой подобно бездымному пороху. На этом основано применение жидкого воздуха для взрывных работ в горном деле, где используются патроны с пропитанными ям горючимн мате))калами. Подобное взрывчатое вещество (т. н. оксилик' вит) по силе взрыва лишь немногим уступает динамиту, имея перед яим преимущество дешевизны и безопасности в обращении.

Еще эффективнее оксиликвиты на основе жидкого кислорода, КС Воздух. Кислород Дополнения 4 з а 1ОО ВО Ю Высота. ки ....'..... Ол 1 з 3 число выжнох а ! сиз... ю ого вою тя зш Кубо |еский сантиметр комнатного воздуха обычно содержит миллионы пылинок. Общая запыленность воздуха, по-вилимому, возрастает. Так, было установлено. что та десятилетие с 1957 по !967 г. помутнение атмосферы над Тихим океаном увели. чплось на 30ой.

Количество пытн, выпадающее в большом городе, огромно. Было подсчитано, что на каждый м' в Нью.йорке ежемесячна выпадает до 17 г пыли, а в То. кцо — даже вдвое больше. Каждый кубический сантиметр воздуха больших городов содсржнт несколько тысяч микроорганизмов. 7) Освобождение от пыли является первой стадией получения т. н. к он д и ц и он и р о в а н н о г о возлуха, который, помимо чистоты, характеризуется постоянными температурой н влажностью. Конднционирован|!е воздуха важно для некоторых отраслей промышленности, а также картинных галерей, музеев н т.