Learning Objectives
- Określić masę wzoru jonowego lub cząsteczkowego związku.
Jedną z umiejętności potrzebnych w przyszłych rozdziałach jest zdolność do określenia masy wzoru związku jonowego. Wielkość ta nazywana jest masą wzoru. Masę wzoru otrzymuje się przez dodanie mas poszczególnych atomów we wzorze związku. Ponieważ właściwy wzór jest elektrycznie obojętny (bez elektronów netto zdobytych lub utraconych), jony można uznać za atomy do celów obliczania masy wzoru.
Zacznijmy od obliczenia masy wzoru chlorku sodu (NaCl). Ta masa jest sumą mas atomowych jednego atomu sodu i jednego atomu chloru, które znajdziemy w układzie okresowym; tutaj używamy mas z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku:
Na: 22.99 amu
Cl: +35,34 amu
Ogółem: 58,44 amu
Do dwóch miejsc po przecinku, masa wzoru NaCl wynosi 58,44 amu.
Gdy związek jonowy ma więcej niż jeden anion lub kation, należy pamiętać o stosowaniu odpowiedniej wielokrotności masy atomowej danego pierwiastka. Dla wzoru masy fluorku wapnia (CaF2), musimy pomnożyć masę atomu fluoru przez 2, aby uwzględnić dwa atomy fluoru we wzorze chemicznym:
Ca: 1 x 40.08 = 40.08 amu
F: 2 x 19.00 = +38.00 amu
Suma całkowita = 78.08 amu
Masa wzorcowa CaF2 wynosi 78.08 amu.
Dla związków jonowych z jonami wieloatomowymi, suma musi zawierać liczbę i masę każdego atomu we wzorze dla jonu wieloatomowego. Na przykład, azotan potasu (KNO3) ma jeden atom potasu, jeden atom azotu i trzy atomy tlenu:
K: 1 x 39.10 = 39.10 amu
N: 1 x 14.00 = +14,00 amu
O: 3 x 16,00 = +48,00 amu
Suma całkowita = 101,10 amu
Masa wzorcowa KNO3 wynosi 101,10 amu.
Zazotan potasu jest kluczowym składnikiem prochu strzelniczego i był stosowany klinicznie jako środek moczopędny.
Gdy wzór zawiera więcej niż jedną jednostkę wieloatomową we wzorze chemicznym, jak w Ca(NO3)2, nie zapomnij pomnożyć masy atomowej każdego atomu wewnątrz nawiasu przez indeks dolny poza nawiasem. Jest to konieczne, ponieważ indeks ten odnosi się do całego jonu wieloatomowego. Tak więc, dla Ca(NO3)2, indeks 2 oznacza dwa kompletne jony azotanowe, więc musimy zsumować masy dwóch (1 × 2) atomów azotu i sześciu (3 × 2) atomów tlenu, wraz z masą pojedynczego atomu wapnia:
Ca: 1 x 40.08 = 40.08 amu
N: 2 x 14.00 = +28.00 amu
O: 6 x 16.00 = +96.00 amu
Suma całkowita = 164.08 amu
Kluczem do obliczenia masy wzorcowej związku jonowego jest prawidłowe policzenie każdego atomu we wzorze i odpowiednie pomnożenie mas atomowych jego atomów.
Na zdrowie: Hydrates
Niektóre związki jonowe mają wodę (H2O) wbudowaną w ich jednostkę formuły. Związki te, zwane hydratami, mają charakterystyczną liczbę jednostek wody związanych z każdą jednostką formuły związku. Hydraty są ciałami stałymi, a nie cieczami lub roztworami, pomimo zawartej w nich wody.
Aby zapisać wzór chemiczny hydratu, wpisz po jego wzorze chemicznym liczbę jednostek wody przypadających na jednostkę wzoru związku. Dwa wzory chemiczne są oddzielone pionowo wyśrodkowaną kropką. Hydrat siarczanu(VI) miedzi(II) ma pięć jednostek wody związanych z każdą jednostką wzoru, więc zapisuje się go jako CuSO4-5H2O. Nazwa tego związku to pentahydrat siarczanu(VI) miedzi(II), z przedrostkiem penta- wskazującym na obecność pięciu jednostek wody na jednostkę wzoru siarczanu(VI) miedzi(II).
Hydraty mają różne zastosowania w przemyśle medycznym. Półwodny siarczan wapnia (CaSO4-½H2O), znany jako gips paryski, jest używany do wykonywania odlewów złamanych kości. Sól Epsom (MgSO4-7H2O) jest używana jako sól kąpielowa i środek przeczyszczający. Heksahydrat chlorku glinu jest aktywnym składnikiem antyperspirantów. W załączonej tabeli wymieniono kilka użytecznych hydratów.
| Formula | Name | Uses |
|---|---|---|
| AlCl3-6H2O | heksahydrat chlorku glinu | antyperspirant |
| CaSO4-½H2O | siarczan wapnia półwodzian (gips paryski) | odlewy (do złamanych kości i odlewów) |
| CaSO4-2H2O | siarczan wapnia dwuwodny (gips) | składnik suchej zabudowy |
| CoCl2-6H2O | heksahydrat chlorku kobaltu(II) | środek suszący, wskaźnik wilgotności |
| CuSO4-5H2O | pięciowodzian siarczanu miedzi(II) | środek grzybobójczy, algicyd, herbicyd |
| MgSO4-7H2O | siarczan magnezu heptahydrat (sole Epsom) | środek rozluźniający, sól kąpielowa |
| Na2CO3-10H2O | decahydrat węglanu sodu (soda oczyszczona) | dodatek do prania/środek czyszczący |
Key Takeaway
- Masy wzorcowe związków jonowych można wyznaczyć na podstawie mas atomów w ich wzorach.
Wydawcy i przypisy
-
Anonymous
-
Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)
-
Henry Agnew (UC Davis)
.