Напишите формулу для вычисления относительной плотности газа другим газом через относительные молекулярные массы. Выведите из нее формулы для расчета относительных молекулярных масс обоих газов. Вычислите количество вещества газа, относительная плотность которого по водороду составляет 7, если масса этого газа равна 14 г (
Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы, сопровождающими химические изменения вещества, изучает причины и законы управления химическими процессами, а также рассматривает составные части вещества и их применение на практике. Отдельные химические процессы (получение металлов из руд, крашение тканей и др.) использовались еще на заре становления человеческой цивилизации. Позже, в III—IV вв., зародилась алхимия, задачей которой было превращение неблагородных металлов в благородные (золото, серебро). Начиная с эпохи Возрождения химические исследования все в большей мере стали использовать для практических целей (металлургия, стеклоделие, керамика, получение красок и т. д.).
Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и структуры. Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реагирующей системе. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их взаимопре-
197
вращаемости в результате химических реакций имеет место превращение химической энергии в теплоту, свет и проч. Химия нужна человечеству для того, чтобы из вещества природы получать по возможности все необходимое — металлы, цемент, бетон, керамику, фарфор, стекло, каучук, пластмассы, искусственные волокна, лекарства и многое другое.
Основой химической науки является атомно-молекулярное учение (АМУ), закон сохранения материи, периодический закон и теория строения вещества, учение о химическом процессе (кинетика). Химические процессы подчиняются всеобщим законам природы — закону сохранения массы вещества и закону сохранения энергии. Закон сохранения массы вещества открыли М. В. Ломоносов и А. Л. Лавуазье почти независимо друг от друга. Они далеко продвинули развитие химии тем, что при химических реакциях применили физические методы, в частности взвешивание. Закон сохранения массы в химических процессах можно сформулировать так: сумма масс исходных веществ (соединений) равна сумме масс продуктов химической реакции. Например, при разложении воды масса воды будет равна сумме массы водорода и массы кислорода. Из закона сохранения вещества вытекает, что вещество нельзя ни создать из ничего, ни уничтожить совсем. Количественным выражением закона сохранения массы веществ применительно к производственному химическому процессу является материальный баланс, в котором подтверждается, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию, равна массе полученных веществ. Закон сохранения энергии действует во всех случаях и повсюду, где одна форма энергии переходит в другую.
Несмотря на обилие эмпирического материала о свойствах различных веществ и их соединений, особенностях протекания разнообразных реакций, в химии, до открытия в 1869 г. периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева не существовало той объединяющей концепции, с которой можно было бы объяснить весь накопленный фактический материал. Было бы,
Тогда по уравнениям реакций получается:
S+O2=SO2 (∨(O2) = ∨(SO2)= 0,5 моль, масса O2 = 0,5(моль)х32(г/моль)=16 г, масса SO2 = 0,5(моль)х64(г/моль)=32 г)
SO2+H2O=H2SO3 (∨(SO2)=∨(H2O)=∨(H2SO3)=0,5 моль, масса H2O=0,5(моль)х18(г/моль)=9 г, масса H2SO3 = 0,5(моль)х82(г/моль)=41 г)
H2SO3+Ba(OH)2=BaSO3↓+2H2O
(∨(H2SO3)=∨(Ba(OH)2)=∨(BaSO3)=0,5 моль; количество воды в 2 раза больше = 1 моль.
масса Ba(OH)2 = 0,5(моль)х171(г/моль)=85,5г
масса BaSO3 = 0,5 (моль)х213(г/моль)=106,5г
масса воды = 1(моль)х18(г/моль)=18 г