§ 2. Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса

В седьмом классе долю считали так: массу части делили на массу смеси. В стакане воды так не узнать, какая часть массы приходится на кислород. Стакан — порция, а не формула.

К концу урока вы сможете вычислить массовую долю химического элемента по формуле. Относительные массы Ar и Mr здесь только короткое напоминание. Химические реакции, их типы, моль и уравнения сегодня не используют.

Постановка. Стакан — порция воды. На вкус её не пробуют. Долю кислорода по этому кадру не читают: цифр нет.

Две разные доли

В VII классе в формулу доли смеси подставляли граммы. Сегодня граммы порции не подставляют.

Массовая доля элемента в соединении показывает, какая часть относительной молекулярной массы приходится на атомы этого элемента. В пособии 2024 её обозначают латинской буквой w. В других книгах ту же долю пишут греческой ω. Формула одна:

w(Э) = n × Ar(Э) / Mr

n — индекс, число атомов элемента в формуле. Mr — масса всей формулы, не одного элемента. На доске оставляют букву w, как в § 2.

Весы в седьмом классе считали граммы смеси. На этом кадре цифр нет: это не измерение.

Соль и песок — смесь, её можно разделить. Соединение по формуле так не разбирают.

Коротко про Ar и Mr

Относительная атомная масса Ar показывает, во сколько раз атом тяжелее 1/12 массы атома углерода. Относительная молекулярная масса Mr — то же сравнение для молекулы. В записи нет граммов.

В расчётах берут целые Ar с форзаца 1 пособия. Здесь: H — 1, C — 12, O — 16, Ca — 40, S — 32. Хлор сегодня не нужен. Если на форзаце другое целое, пишут число с форзаца. Килограммы одного атома на этом уроке не считают.

Четыре метки. Серый шарик крупнее. Это не значит, что его Ar можно прочитать по размеру.

Mr равен сумме Ar всех атомов в формуле. Индекс умножает Ar. В пособии для серной кислоты уже есть строка:

Mr(H₂SO₄) = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98.

Это не 98 г. Кислоту не наливают. Долю по этой строке ещё не считают: 98 — пока только Mr.

Формула и пример

Долю пишут до тысячных. Проценты получают умножением на 100 и округляют до десятых. Доли всех элементов в сумме дают 1,000, или 100 %.

Формула CO₂. Коэффициента перед ней нет. Один атом C и два атома O.

Модель для примера. Чёрный — C, красные — два O. Это не снимок молекулы. Газ не получают.

Mr(CO₂) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44.

w(O) = 2 × 16 / 44 = 32/44 = 0,727, или 72,7 %.

w(C) = 12/44 = 0,273, или 27,3 %.

0,727 + 0,273 = 1,000. 72,7 % + 27,3 % = 100 %.

Это не граммы. Пример MediaSchool, не пример из пособия. В § 2 разобрана другая кислота, и ответы там уже напечатаны. Их не списывают.

Чужая запись: 16/44 = 0,364, или 36,4 %. Индекс 2 потерян, второго кислорода в числителе нет.

Свой расчёт

Формула CaO дана готовой. С водой её сегодня не соединяют. Порошок не взвешивают. Оксид кальция в кабинет не приносят.

Серый — один Ca, красный — один O. Формула для счёта, не опыт.

Постановка. На кадре нет этикетки и нет цифр весов. Это не навеска оксида кальция.

В формуле один атом кальция и один атом кислорода. Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16, если форзац 1 не даёт других целых. Число 40 здесь — относительная атомная масса, не 40 г смеси из седьмого класса.

На листе итога нет. Сначала Mr, потом дробь.

Пока строка не записана, ответ не открывают и соседу тетрадь не показывают.

Запишите Mr, дробь, долю до тысячных и проценты до десятых. Граммы не пишите. На этот расчёт в классе оставляют около 4 минут.

Проверь себя

Сначала ответьте сами. Ключ ниже, его лучше закрыть листом.

1. Чем доля элемента в соединении отличается от доли компонента смеси?
2. Какую букву для доли элемента оставляет пособие 2024 и что делает индекс?
3. Чему равна w(O) в CO₂ при Ar(C) = 12 и Ar(O) = 16? Почему 16/44 — не ответ?
4. В CaO один атом Ca и один атом O. Ar(Ca) = 40, Ar(O) = 16. Чему равна w(Ca) и почему это не граммы?
5. Формула H₂O, Ar(H) = 1, Ar(O) = 16. Чему равна доля кислорода?
6. Если успели: в H₂SO₄ четыре атома O. Ar(H) = 1, Ar(S) = 32, Ar(O) = 16. Чему равна w(O)? Почему одного процента мало?

Ответы

1. Долю смеси считали по граммам: масса части, делённая на массу смеси. Долю элемента считают по формуле: w(Э) = n × Ar(Э) / Mr. Граммы стакана в неё не входят. Весы на кадре ничего не показали.
2. В § 2 буква w. Греческая ω — то же самое в других книгах. Индекс n умножает Ar в числителе. Его не выбрасывают и не прибавляют вместо умножения. Mr одной формулы на коэффициент перед формулой не умножают.
3. Mr = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44. w(O) = 2 × 16 / 44 = 32/44 = 0,727, или 72,7 %. Углерод: 12/44 = 0,273, или 27,3 %. Сумма 1,000. Запись 16/44 = 0,364, или 36,4 %, теряет второй атом кислорода.
4. Mr = 40 + 16 = 56. w(Ca) = 40/56 = 0,714, или 71,4 %. Кислород: 16/56 = 0,286, или 28,6 %. Сумма 100 %. Это не 71,4 г. Число 40 — Ar(Ca), не масса смеси.
5. Mr = 2 × 1 + 16 = 18. w(O) = 16/18 = 0,889, или 88,9 %. Водород: 2/18 = 0,111, или 11,1 %. Сумма 100 %. У водорода 2 × 1 случайно равно 2, поэтому ошибку индекса там не поймать. Если на форзаце другое целое, считают по форзацу.
6. Mr = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98. w(O) = 4 × 16 / 98 = 64/98 = 0,653, или 65,3 %. Сера: 32/98 = 0,327, или 32,7 %. Водород: 2/98 = 0,020, или 2,0 %. Сумма 1,000. Такой же процент кислорода напечатан в пособии у другой кислоты, где тоже четыре атома O и Mr = 98. Без строки 4 × 16 / 98 процент не доказывает, что считали H₂SO₄. Кислоту не наливают.

Дома найдите долю кислорода в воде по строке выше, если не успели в классе. Телефон не нужен. Ничего не нагревайте и не пробуйте. Кислоту и оксид кальция дома не трогайте.