В результате экспериментов, посвященных изучению строения атома, было установлено, что атом состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.
Ядро образовано протонами и нейтронами.
Протон — это частица, имеющая положительный заряд (+1).
Нейтрон — это нейтральная частица, заряд ее равен 0.
Из определений следует, что величина заряда ядра атома равна числу протонов и имеет положительное значение.
Электронная оболочка образована электронами, заряд у которых отрицательный. Число электронов равно числу протонов, поэтому заряд атома в целом равен 0 (т. е. атом электронейтральная частица).
Число протонов, а следовательно, заряд ядра и число электронов численно равны порядковому номеру химического элемента.
Далее следует отметить, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре. Это связано с тем, что масса электрона настолько меньше массы протона или нейтрона, что ею пренебрегают (не учитывают).
Электроны двигаются вокруг ядра атома, не беспорядочно, а в зависимости от энергии, которой они обладают, образуя так называемый электронный слой.
На каждом электронном слое может располагаться определенное число электронов: на первом — не больше двух, на втором — не больше восьми, на третьем — не больше восемнадцати.
Число электронных слоев определяется по номеру периода, в котором расположен химический элемент.
Число электронов на последнем (внешнем) слое определяется по номеру группы рассматриваемого элемента.
Так, например, кислород расположен во втором периоде VI группы. Из этого следует, что у него два электронных слоя и на внешнем (втором) расположено шесть электронов.
Электронные слои заполняются у атомов постепенно, по мере увеличения общего числа электронов, которое соответствует порядковому номеру химического элемента. В сумме на первых двух электронных слоях может располагаться не более 10 электронов, т. е. элементом, завершающим второй период, является неон (Ne).
У атомов третьего периода в атоме находится три электронных слоя. Первый и второй электронные слои заполнены электронами до предела. Для первого представителя элементов третьего периода натрия схема расположения электронов в атоме выглядит так:
Из схемы видно, что атом натрия имеет заряд ядра +11. Электронную оболочку атома составляют 11 электронов. На первом электронном слое находится два электрона, на втором — восемь, а на третьем — один электрон. У магния, как элемента II группы этого периода, на внешнем электронном слое находится уже два электрона:
Для остальных элементов периода изменение строения атома происходит аналогично. У каждого последующего элемента, в отличие от предыдущего, заряд ядра больше на одну единицу и на внешнем электронном слое расположено на один электрон больше. Число электронов, располагающихся на внешнем электронном слое, равно номеру группы.
Завершает период аргон. Заряд его ядра +18. Это элемент VIII группы, поэтому на внешнем электронном слое его атома находится восемь электронов:
Далее можно сделать выводы и об изменении свойств элементов в периоде.
Любой период (кроме первого) начинается типичным металлом. В третьем периоде это натрий Na. Далее следует магний Mg, также обладающий ярко выраженными металлическими свойствами. Следующий элемент в периоде — алюминий А1. Это ам-фотерный элемент, проявляющий двойственные свойства (и металлов и неметаллов). Остальные элементы в периоде — неметаллы: кремний Si, фосфор Р, хлор С1. И заканчивается период инертным газом аргоном Аг.
Таким образом, в периоде происходит постепенное ослабление металлических свойств и возрастание свойств неметаллов. Такое изменение свойств объясняется увеличением числа электронов на внешнем электронном слое: от 1 — 2, характерных для металлов, и заканчивая 5 — 8 электронами, соответствующими элементам-неметаллам.
Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения массы, а также учесть мольные пропорции соединений в химической реакции.
Давайте детально разберемся:
1. Нам дана смесь метанола и этанола массой 11 г.
Пусть масса метанола в смеси составляет М г, а масса этанола – (11-М) г.
2. Затем смесь пропускают над 32 г CuO.
На данном этапе происходит реакция, в результате которой часть CuO реагирует с метанолом и этанолом, а часть остается не прореагированной.
3. В условии сказано, что 8 г оксида CuO не прореагировало.
Это значит, что 32 - 8 = 24 г CuO прореагировало с алкоголем.
4. Для начала найдем количество моль CuO, которое прореагировало.
Молярная масса CuO равна 63,5 + 16 = 79,5 г/моль.
Значит, количество моль CuO, прореагировавшего с алкоголем, равно 24 г / 79,5 г/моль.
5. С учетом химической реакции, одна молекула CuO требуется для реакции с одной молекулой метанола или этанола.
Из этой информации следует, что количество моль метанола и этанола в реакции равно количеству моль CuO.
6. Таким образом, количество моль алкоголей равно 24 г / 79,5 г/моль.
7. По закону сохранения массы можно записать следующее равенство:
М г метанола + (11-М) г этанола = 24 г.
8. Разрешим данное уравнение относительно М:
М + 11 - М = 24г,
11 = 24г - М,
М = 24г - 11г,
М = 13г.
Получаем, что масса метанола в смеси составляет 13 г.
9. Наконец, рассчитаем массовую долю метанола в смеси:
Массовая доля метанола = (масса метанола / общая масса смеси) * 100%.
Массовая доля метанола = (13 г / 11 г) * 100%.
Массовая доля метанола ≈ 118.18%.
Таким образом, массовая доля метанола в смеси составляет приблизительно 118.18%.
Надеюсь, что это решение задачи понятно и подробно описывает каждый шаг. Если у вас возникли дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
