रासायनिक घटकांचे अणू वस्तुमान प्रथमच मोजले गेले. सापेक्ष अणु वस्तुमान

व्याख्या

लोखंड- आवर्त सारणीचा सव्वीसवा घटक. पदनाम - लॅटिन "फेरम" मधून फे. चौथ्या कालावधीत स्थित, VIIIB गट. धातूंचा संदर्भ देते. आण्विक शुल्क 26 आहे.

ॲल्युमिनिअम नंतर लोह हा जगातील सर्वात सामान्य धातू आहे: तो पृथ्वीच्या कवचाच्या 4% (wt.) बनवतो. लोह विविध संयुगांच्या स्वरूपात आढळते: ऑक्साइड, सल्फाइड, सिलिकेट. लोह त्याच्या मुक्त अवस्थेत फक्त उल्कापात आढळतो.

सर्वात महत्त्वाच्या लोह धातूंमध्ये चुंबकीय लोह धातू Fe 3 O 4 , लाल लोह धातू Fe 2 O 3 , तपकिरी लोह धातू 2Fe 2 O 3 × 3H 2 O आणि स्पार लोह धातू FeCO 3 यांचा समावेश होतो.

लोह हा चांदीसारखा (चित्र 1) लवचिक धातू आहे. हे फोर्जिंग, रोलिंग आणि इतर प्रकारच्या यांत्रिक प्रक्रियेसाठी चांगले कर्ज देते. लोहाचे यांत्रिक गुणधर्म त्याच्या शुद्धतेवर - त्यातील इतर घटकांच्या अगदी कमी प्रमाणात सामग्रीवर अवलंबून असतात.

तांदूळ. 1. लोह. देखावा.

लोहाचे अणु आणि आण्विक वस्तुमान

पदार्थाचे सापेक्ष आण्विक वजन(M r) ही संख्या दर्शवते की दिलेल्या रेणूचे वस्तुमान कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती पट जास्त आहे आणि घटकाचे सापेक्ष अणु वस्तुमान(A r) - रासायनिक घटकाच्या अणूंचे सरासरी वस्तुमान कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती पटीने जास्त आहे.

मुक्त अवस्थेत लोह मोनॅटॉमिक फे रेणूंच्या रूपात अस्तित्त्वात असल्याने, त्याच्या अणू आणि आण्विक वस्तुमानांची मूल्ये जुळतात. ते 55.847 च्या बरोबरीचे आहेत.

लोहाचे ऍलोट्रॉपी आणि ऍलोट्रॉपिक बदल

लोह दोन स्फटिकासारखे बदल तयार करतो: α-लोह आणि γ-लोह. त्यापैकी पहिल्यामध्ये शरीर-केंद्रित क्यूबिक जाळी आहे, दुसऱ्यामध्ये चेहरा-केंद्रित घन जाळी आहे. α-लोह दोन तापमान श्रेणींमध्ये थर्मोडायनामिकली स्थिर आहे: 912 o C च्या खाली आणि 1394 o C पासून वितळण्याच्या बिंदूपर्यंत. लोहाचा वितळण्याचा बिंदू 1539 ± 5 o C आहे. 912 o C आणि 1394 o C पासून γ-लोह स्थिर आहे.

α- आणि γ-लोहाच्या स्थिरतेच्या तापमान श्रेणी तापमान बदलांसह दोन्ही बदलांच्या गिब्स उर्जेतील बदलाच्या स्वरूपाद्वारे निर्धारित केल्या जातात. 912 o C पेक्षा कमी आणि 1394 o C पेक्षा जास्त तापमानात, α-लोहाची गिब्स ऊर्जा γ-लोहाच्या गिब्स ऊर्जेपेक्षा कमी असते आणि 912 - 1394 o C च्या श्रेणीत ती जास्त असते.

लोखंडाचे समस्थानिक

हे ज्ञात आहे की निसर्गात लोह चार स्थिर समस्थानिकांच्या स्वरूपात आढळू शकते 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe आणि 57 Fe. त्यांची वस्तुमान संख्या अनुक्रमे ५४, ५६, ५७ आणि ५८ आहे. लोखंडी समस्थानिक 54 Fe च्या अणूच्या केंद्रकात सव्वीस प्रोटॉन आणि अठ्ठावीस न्यूट्रॉन असतात आणि बाकीचे समस्थानिक केवळ न्यूट्रॉनच्या संख्येत वेगळे असतात.

45 ते 72 पर्यंत वस्तुमान असलेल्या लोहाचे कृत्रिम समस्थानिक, तसेच केंद्रकांच्या 6 आयसोमेरिक अवस्था आहेत. वरील समस्थानिकांमध्ये सर्वात जास्त काळ जगणारे 60 Fe आहे ज्याचे अर्धे आयुष्य 2.6 दशलक्ष वर्षे आहे.

लोह आयन

लोह इलेक्ट्रॉनच्या कक्षीय वितरणाचे प्रदर्शन करणारे इलेक्ट्रॉनिक सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

रासायनिक परस्परसंवादाच्या परिणामी, लोह त्याचे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन सोडते, म्हणजे. त्यांचा दाता आहे आणि सकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनमध्ये बदलतो:

Fe 0 -2e → Fe 2+ ;

Fe 0 -3e → Fe 3+.

लोह रेणू आणि अणू

मुक्त अवस्थेत, लोह मोनोएटॉमिक फे रेणूंच्या रूपात अस्तित्वात आहे. लोह अणू आणि रेणूचे वैशिष्ट्य दर्शविणारे काही गुणधर्म येथे आहेत:

लोह मिश्रधातू

19 व्या शतकापर्यंत, लोह मिश्र धातु मुख्यतः कार्बनसह त्यांच्या मिश्र धातुंसाठी ओळखले जात होते, ज्याला स्टील आणि कास्ट आयरन म्हणतात. तथापि, नंतर क्रोमियम, निकेल आणि इतर घटक असलेले नवीन लोह-आधारित मिश्रधातू तयार केले गेले. सध्या, लोह मिश्र धातु विशेष गुणधर्मांसह कार्बन स्टील्स, कास्ट इस्त्री, मिश्रधातू स्टील्स आणि स्टील्समध्ये विभागले गेले आहेत.

तंत्रज्ञानामध्ये, लोह मिश्रधातूंना सामान्यतः फेरस धातू म्हणतात, आणि त्यांच्या उत्पादनास फेरस धातूशास्त्र म्हणतात.

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

लोहाचे भौतिक गुणधर्म त्याच्या शुद्धतेवर अवलंबून असतात. शुद्ध लोह हा चांदीचा-पांढरा रंग असलेला बऱ्यापैकी लवचिक धातू आहे. लोहाची घनता 7.87 g/cm3 आहे. वितळण्याचा बिंदू 1539 ° C आहे. इतर अनेक धातूंच्या विपरीत, लोह चुंबकीय गुणधर्म प्रदर्शित करते.

शुद्ध लोह हवेत स्थिर असते. व्यावहारिक क्रियाकलापांमध्ये, अशुद्धता असलेले लोह वापरले जाते. गरम केल्यावर, लोह अनेक धातू नसलेल्यांसाठी सक्रिय असते. ऑक्सिजन आणि सल्फर: विशिष्ट नॉन-मेटल्ससह परस्परसंवादाचे उदाहरण वापरून लोहाच्या रासायनिक गुणधर्मांचा विचार करूया.

जेव्हा ऑक्सिजनमध्ये लोह जळतो तेव्हा लोह आणि ऑक्सिजनचे एक संयुग तयार होते, ज्याला लोह स्केल म्हणतात. प्रतिक्रिया उष्णता आणि प्रकाश प्रकाशन दाखल्याची पूर्तता आहे. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

गरम केल्यावर, लोह सल्फरशी हिंसक प्रतिक्रिया देऊन फेरम(II) सल्फाइड तयार करते. प्रतिक्रिया देखील उष्णता आणि प्रकाश प्रकाशन दाखल्याची पूर्तता आहे. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

उद्योग आणि दैनंदिन जीवनात लोहाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. लोहयुग हा मानवजातीच्या विकासातील एक युग आहे, जो लोखंड गळतीचा प्रसार आणि लोखंडी साधने आणि लष्करी शस्त्रे तयार करण्याच्या संबंधात बीसी पहिल्या सहस्राब्दीच्या सुरूवातीस सुरू झाला. लोह युगाने कांस्य युगाची जागा घेतली. भारतामध्ये पोलाद प्रथम दहाव्या शतकात दिसले, कास्ट लोह फक्त मध्ययुगात. शुद्ध लोह ट्रान्सफॉर्मर कोर आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स तयार करण्यासाठी तसेच विशेष मिश्रधातूंच्या उत्पादनासाठी वापरला जातो. प्रॅक्टिसमध्ये सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे लोह मिश्र धातु म्हणजे कास्ट लोह आणि स्टील. कास्टिंग आणि स्टीलच्या उत्पादनात कास्ट लोहाचा वापर केला जातो, स्टीलचा वापर संरचनात्मक आणि उपकरण सामग्री म्हणून केला जातो जो गंजण्यास प्रतिरोधक असतो.

वातावरणातील ऑक्सिजन आणि आर्द्रतेच्या प्रभावाखाली, लोह मिश्र धातु गंजतात. गंजलेल्या उत्पादनाचे वर्णन Fe 2 O 3 · xH 2 O या रासायनिक सूत्राद्वारे केले जाऊ शकते. गंजलेल्या कच्चा लोहाचा एक सहावा भाग गंजण्यामुळे मरतो, त्यामुळे गंज रोखण्याचा मुद्दा अतिशय संबंधित आहे. गंज संरक्षणाच्या पद्धती खूप वैविध्यपूर्ण आहेत. त्यापैकी सर्वात महत्वाचे: कोटिंगसह धातूच्या पृष्ठभागाचे संरक्षण करणे, गंजरोधक गुणधर्मांसह मिश्र धातु तयार करणे, इलेक्ट्रोकेमिकल एजंट्स, पर्यावरणाची रचना बदलणे. संरक्षक कोटिंग्ज दोन गटांमध्ये विभागली जातात: धातू (जस्त, क्रोमियम, निकेल, कोबाल्ट, तांबेसह कोटिंग लोह) आणि नॉन-मेटल (वार्निश, पेंट, प्लास्टिक, रबर, सिमेंट). मिश्र धातुंच्या रचनेत विशेष ऍडिटीव्ह समाविष्ट करून, स्टेनलेस स्टील मिळते.

लोखंड. निसर्गात लोहाची घटना

लोखंड. निसर्गात लोहाचे प्रमाण. लोहाची जैविक भूमिका

ऑक्सिजननंतर दुसरा महत्त्वाचा रासायनिक घटक, ज्याच्या गुणधर्मांचा अभ्यास केला जाईल, तो म्हणजे फेरम. लोह हा एक धातूचा घटक आहे जो साधा पदार्थ लोह बनवतो. नियतकालिक सारणीच्या दुय्यम उपसमूहाच्या आठव्या गटाचा लोह हा भाग आहे. गट क्रमांकानुसार, लोहाची जास्तीत जास्त व्हॅलेन्स आठ असावी, तथापि, फेरम कंपाऊंडमध्ये ते अधिक वेळा व्हॅलेन्सी दोन आणि तीन, तसेच लोहाची व्हॅलेन्स सहा असलेली ज्ञात संयुगे दर्शवते. लोहाचे सापेक्ष अणू वस्तुमान छप्पन आहे.

पृथ्वीच्या कवचातील त्याच्या विपुलतेच्या बाबतीत, फेरम धातूच्या घटकांमध्ये ॲल्युमिनियमनंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे. पृथ्वीच्या कवचामध्ये लोहाचा वस्तुमान अंश जवळजवळ पाच टक्के आहे. लोह त्याच्या मूळ अवस्थेत फारच क्वचित आढळते, सहसा फक्त उल्कापिंडाच्या स्वरूपात. या फॉर्ममध्येच आपले पूर्वज प्रथम लोखंडाशी परिचित होऊ शकले आणि साधने तयार करण्यासाठी एक चांगली सामग्री म्हणून त्याची प्रशंसा करू शकले. असे मानले जाते की लोह हा पृथ्वीच्या गाभ्याचा मुख्य घटक आहे. फेरम बहुतेकदा निसर्गात धातूमध्ये आढळतो. त्यापैकी सर्वात महत्वाचे आहेत: चुंबकीय लोह अयस्क (मॅग्नेटाइट) Fe 3 O 4, लाल लोह अयस्क (hematite) Fe 2 O 3, तपकिरी लोह (limonite) Fe 2 O 3 nH 2 O, लोह पायराइट (पायराइट) FeS 2 , स्पार लोह अयस्क ( siderite) FeСO3, goethite FeO (OH). अनेक खनिज झऱ्यांच्या पाण्यात Fe (HCO 3) 2 आणि इतर काही लोह क्षार असतात.

लोह हा जीवनावश्यक घटक आहे. मानवी शरीरात, प्राण्यांप्रमाणे, फेरम सर्व ऊतींमध्ये असते, परंतु त्याचा सर्वात मोठा भाग (सुमारे तीन ग्रॅम) रक्त पेशींमध्ये केंद्रित असतो. हिमोग्लोबिनच्या रेणूंमध्ये लोहाचे अणू मध्यवर्ती स्थान व्यापतात; फुफ्फुसातून शरीराच्या ऊतींपर्यंत ऑक्सिजन वाहून नेण्याच्या प्रक्रियेत लोहाचा सहभाग असतो. फेरमसाठी शरीराची रोजची गरज 15-20 मिलीग्राम आहे. त्याची एकूण रक्कम मानवी शरीरात वनस्पती पदार्थ आणि मांसासह प्रवेश करते. रक्त कमी झाल्यामुळे, फेरमची गरज एखाद्या व्यक्तीला अन्नातून मिळणाऱ्या रकमेपेक्षा जास्त असते. शरीरात लोहाच्या कमतरतेमुळे रक्तातील लाल रक्तपेशी आणि हिमोग्लोबिनची संख्या कमी झाल्यामुळे अशी स्थिती उद्भवू शकते. लोह सप्लिमेंट्स फक्त डॉक्टरांनी सांगितल्यानुसारच घ्याव्यात.

ऑक्सिजनचे रासायनिक गुणधर्म. मिश्रित प्रतिक्रिया

ऑक्सिजनचे रासायनिक गुणधर्म. मिश्रित प्रतिक्रिया. ऑक्साइड, ऑक्सिडेशन आणि ज्वलन संकल्पना. दहन सुरू होण्याच्या आणि बंद करण्याच्या अटी

गरम झाल्यावर, ऑक्सिजन अनेक पदार्थांसह जोरदारपणे प्रतिक्रिया देतो. जर तुम्ही ऑक्सिजन असलेल्या भांड्यात गरम कोळसा C घातला तर तो पांढरा-गरम होतो आणि जळतो. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

C + ONaHCO 2 = CONaHCO 2

सल्फर एस ऑक्सिजनमध्ये तेजस्वी निळ्या ज्वालासह जळत एक वायू पदार्थ तयार करतो - सल्फर डायऑक्साइड. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

S + ONaHCO 2 = SONaHCO 2

फॉस्फरस पी ऑक्सिजनमध्ये जाडून जाड पांढरा धूर तयार करण्यासाठी तेजस्वी ज्वालासह जाळतो, ज्यामध्ये फॉस्फरस (V) ऑक्साईडचे घन कण असतात. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

4P + 5ONaHCO 2 = 2PNaHCO 2 ONaHCO 5

कोळसा, सल्फर आणि फॉस्फरससह ऑक्सिजनच्या परस्परसंवादाची प्रतिक्रिया समीकरणे या वस्तुस्थितीद्वारे एकत्रित केली जातात की प्रत्येक प्रकरणात दोन प्रारंभिक पदार्थांपासून एक पदार्थ तयार होतो. अशा प्रतिक्रिया, ज्याचा परिणाम म्हणून अनेक प्रारंभिक पदार्थ (अभिकर्मक) पासून फक्त एक पदार्थ (उत्पादन) तयार होतो, त्यांना संप्रेषण प्रतिक्रिया म्हणतात.

विचारात घेतलेल्या पदार्थांसह ऑक्सिजनच्या परस्परसंवादाची उत्पादने (कोळसा, सल्फर, फॉस्फरस) ऑक्साइड आहेत. ऑक्साइड हे दोन घटक असलेले जटिल पदार्थ आहेत, त्यापैकी एक ऑक्सिजन आहे. हेलियम, निऑन, आर्गॉन, क्रिप्टन आणि झेनॉन या काही जड घटकांचा अपवाद वगळता जवळजवळ सर्व रासायनिक घटक ऑक्साईड तयार करतात. काही रासायनिक घटक आहेत जे थेट ऑक्सिजनशी एकत्र येत नाहीत, जसे की ऑरम.

ऑक्सिजनशी संवाद साधणाऱ्या पदार्थांच्या रासायनिक अभिक्रियांना ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया म्हणतात. "ऑक्सिडेशन" ची संकल्पना "दहन" च्या संकल्पनेपेक्षा अधिक सामान्य आहे. ज्वलन ही एक रासायनिक प्रतिक्रिया आहे ज्यामध्ये पदार्थांचे ऑक्सिडीकरण होते, उष्णता आणि प्रकाशाच्या प्रकाशासह. ज्वलन होण्यासाठी, खालील अटी आवश्यक आहेत: ज्वलनशील पदार्थासह हवेचा जवळचा संपर्क आणि इग्निशन तापमानाला गरम करणे. वेगवेगळ्या पदार्थांसाठी, प्रज्वलन तापमानात भिन्न मूल्ये असतात. उदाहरणार्थ, लाकूड धुळीचे प्रज्वलन तापमान 610 ° C, सल्फर - 450 ° C, पांढरा फॉस्फरस 45 - 60 ° C. ज्वलन रोखण्यासाठी, यापैकी किमान एक परिस्थिती उत्तेजित करणे आवश्यक आहे. म्हणजेच, ज्वलनशील पदार्थ काढून टाकणे, प्रज्वलन तापमानाच्या खाली थंड करणे आणि ऑक्सिजनचा प्रवेश अवरोधित करणे आवश्यक आहे. ज्वलन प्रक्रिया दैनंदिन जीवनात आपल्या सोबत असतात, म्हणून प्रत्येक व्यक्तीला ज्वलनाची घटना आणि बंद होण्याच्या अटी माहित असणे आवश्यक आहे, तसेच ज्वलनशील पदार्थ हाताळण्यासाठी आवश्यक नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे.

निसर्गात ऑक्सिजन चक्र

निसर्गात ऑक्सिजन चक्र. ऑक्सिजनचा वापर, त्याची जैविक भूमिका

सर्व सजीव पदार्थांचे सुमारे एक चतुर्थांश अणू ऑक्सिजन आहेत. निसर्गातील ऑक्सिजन अणूंची एकूण संख्या स्थिर असल्याने, श्वसन आणि इतर प्रक्रियांमुळे ऑक्सिजन हवेतून काढून टाकला जातो, तो पुन्हा भरला जाणे आवश्यक आहे. निर्जीव निसर्गातील ऑक्सिजनचे सर्वात महत्वाचे स्त्रोत कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी आहेत. ऑक्सिजन प्रामुख्याने प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेद्वारे वातावरणात प्रवेश करतो, ज्यामध्ये या-ओ-टूचा समावेश होतो. ऑक्सिजनचा एक महत्त्वाचा स्त्रोत म्हणजे पृथ्वीचे वातावरण. सौर किरणोत्सर्गाच्या प्रभावाखाली पाण्याचे पृथक्करण झाल्यामुळे काही ऑक्सिजन वातावरणाच्या वरच्या भागात तयार होतो. काही ऑक्सिजन हिरव्या वनस्पतींद्वारे प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेदरम्यान अल-टू-ओ आणि थिस-इन-टू सह सोडला जातो. या बदल्यात, प्राण्यांच्या ज्वलन आणि श्वासोच्छवासाच्या प्रतिक्रियांमुळे वातावरणातील हे-ओ-टू तयार होते. वातावरणातील ओ-टू वातावरणाच्या वरच्या भागात ओझोनच्या निर्मितीवर, खडकाच्या हवामानाच्या ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रियांवर, प्राण्यांच्या श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेत आणि ज्वलनाच्या प्रतिक्रियांवर खर्च होतो. या-ओ-टूचे त्से-ओ-टूमध्ये रूपांतर झाल्यामुळे ऊर्जा बाहेर पडते; ही ऊर्जा सूर्याची निघते. अशा प्रकारे, पृथ्वीवरील जीवन सौर ऊर्जेद्वारे शक्य झालेल्या चक्रीय रासायनिक प्रक्रियेवर अवलंबून आहे.

ऑक्सिजनचा वापर त्याच्या रासायनिक गुणधर्मांमुळे होतो. ऑक्सिजन मोठ्या प्रमाणावर ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून वापरले जाते. हे वेल्डिंग आणि धातू कापण्यासाठी, रासायनिक उद्योगात वापरले जाते - विविध संयुगे प्राप्त करण्यासाठी आणि काही उत्पादन प्रक्रिया तीव्र करण्यासाठी. अंतराळ तंत्रज्ञानामध्ये, ऑक्सिजनचा वापर हायड्रोजन आणि इतर प्रकारचे इंधन जाळण्यासाठी केला जातो, विमानचालनात - उंचावर उड्डाण करताना, शस्त्रक्रियेमध्ये - श्वास घेण्यास त्रास होत असलेल्या रुग्णांना आधार देण्यासाठी.

ऑक्सिजनची जैविक भूमिका श्वासोच्छवासास समर्थन देण्याच्या क्षमतेद्वारे निर्धारित केली जाते. एखादी व्यक्ती, एका मिनिटात श्वास घेत असताना, दिवसभरात सरासरी 0.5 dm3 ऑक्सिजन वापरते - 720 dm3 आणि वर्षभरात - 262.8 m3 ऑक्सिजन.
1. पोटॅशियम परमँगनेटच्या थर्मल विघटनाची प्रतिक्रिया. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

पोटॅशियम-मँगनीज-ओ-फोर हा पदार्थ दैनंदिन जीवनात "पोटॅशियम परमँगनेट" या नावाने मोठ्या प्रमाणात वितरीत केला जातो. जो ऑक्सिजन तयार होतो तो स्मोल्डरिंग स्प्लिंटरद्वारे प्रकट होतो, जो यंत्राच्या गॅस आउटलेट ट्यूबच्या उघडण्याच्या वेळी किंवा ऑक्सिजनसह पात्रात प्रवेश केल्यावर चमकदारपणे चमकतो.

2. मँगनीज (IV) ऑक्साईडच्या उपस्थितीत हायड्रोजन पेरोक्साइडची विघटन प्रतिक्रिया. रासायनिक अभिक्रियासाठी एक समीकरण तयार करू.

हायड्रोजन पेरोक्साईड हे दैनंदिन जीवनातून देखील प्रसिद्ध आहे. खरचटणे आणि किरकोळ जखमांवर उपचार करण्यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो (प्रत्येक आपत्कालीन किटमध्ये एक अल-टू-ओ-टू-3 टक्के सोल्यूशन असावे). काही पदार्थांच्या उपस्थितीत अनेक रासायनिक अभिक्रियांना वेग येतो. या प्रकरणात, हायड्रोजन पेरोक्साइडची विघटन प्रतिक्रिया मँगनीज-ओ-टू द्वारे प्रवेगक होते, परंतु मँगनीज-ओ-टू स्वतः वापरत नाही आणि प्रतिक्रिया उत्पादनांमध्ये समाविष्ट नाही. मँगनीज-ओ-टू हे उत्प्रेरक आहे.

उत्प्रेरक हे पदार्थ आहेत जे सेवन न करता रासायनिक अभिक्रियांना गती देतात. उत्प्रेरक केवळ रासायनिक उद्योगातच मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाहीत, तर मानवी जीवनातही त्यांची महत्त्वाची भूमिका आहे. नैसर्गिक उत्प्रेरक, जैवरासायनिक प्रक्रियांच्या नियमनात गुंतलेले, एन्झाइम म्हणतात.

ऑक्सिजन, आधी नमूद केल्याप्रमाणे, हवेपेक्षा किंचित जड आहे. म्हणून, ओपनिंगसह ठेवलेल्या भांड्यात हवा विस्थापित करून ते गोळा केले जाऊ शकते.

त्यांनी एका खड्ड्यात बांधलेल्या फोर्जमध्ये (पहा) कोळशाने ते पुनर्संचयित केले; त्यांनी फोर्जमध्ये बेलो पंप केले, उत्पादन, कृत्सा, स्लॅगपासून वार करून वेगळे केले गेले आणि त्यातून विविध उत्पादने बनावट केली गेली. जसजसे फुंकण्याच्या पद्धती सुधारल्या आणि चूलची उंची वाढली, प्रक्रिया वाढली आणि त्याचा काही भाग कार्ब्युराइज्ड झाला, म्हणजे कास्ट लोह मिळवला; हे तुलनेने नाजूक उत्पादन उत्पादन कचरा मानले जात असे. म्हणून कास्ट आयर्नचे नाव “डुक्कर”, “डुक्कर” - इंग्रजी पिग आयरन. नंतर असे लक्षात आले की फोर्जमध्ये लोखंडाऐवजी कास्ट लोह लोड करताना, लो-कार्बन लोखंडी पीठ देखील मिळते आणि अशी द्वि-चरण प्रक्रिया (क्रिचनी पुनर्वितरण पहा) चीज उडवण्याच्या प्रक्रियेपेक्षा अधिक फायदेशीर ठरली. 12व्या-13व्या शतकात. ओरडण्याची पद्धत आधीपासूनच व्यापक होती. 14 व्या शतकात कास्ट लोह केवळ पुढील प्रक्रियेसाठी अर्ध-उत्पादन म्हणूनच नव्हे तर विविध उत्पादने टाकण्यासाठी सामग्री म्हणून देखील वितळले जाऊ लागले. भट्टीचे खाणीत ("घर") पुनर्बांधणी, आणि नंतर स्फोट भट्टीत, हे देखील त्याच काळापासूनचे आहे. 18 व्या शतकाच्या मध्यभागी. युरोपमध्ये, स्टीलच्या उत्पादनासाठी क्रूसिबल प्रक्रिया वापरली जाऊ लागली, जी मध्ययुगाच्या सुरुवातीच्या काळात सीरियामध्ये ओळखली जात होती, परंतु नंतर ती विसरली गेली. या पद्धतीद्वारे, अत्यंत दुर्दम्य वस्तुमानापासून लहान (क्रूसिबल) धातूचे शुल्क वितळवून स्टीलची निर्मिती केली गेली. 18 व्या शतकाच्या शेवटच्या तिमाहीत. कास्ट आयर्नचे अग्निमय परावर्तक चूल्हामध्ये रूपांतर करण्याची पुडलिंग प्रक्रिया विकसित होऊ लागली (पडलिंग पहा). 18व्या - 19व्या शतकाच्या सुरूवातीला झालेली औद्योगिक क्रांती, वाफेच्या इंजिनाचा शोध, रेल्वे, मोठे पूल आणि वाफेच्या ताफ्याचे बांधकाम यामुळे त्याची मोठी गरज निर्माण झाली. तथापि, सर्व विद्यमान उत्पादन पद्धती बाजाराच्या गरजा पूर्ण करू शकल्या नाहीत. बेसेमर, थॉमस आणि ओपन-हर्थ प्रक्रिया विकसित झाल्यापासूनच स्टीलचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन 19व्या शतकाच्या मध्यात सुरू झाले. 20 व्या शतकात इलेक्ट्रिक फर्नेस वितळण्याची प्रक्रिया उद्भवली आणि व्यापक बनली, उच्च-गुणवत्तेचे स्टील तयार केले.

निसर्गात व्यापकता. लिथोस्फियरमधील सामग्रीच्या बाबतीत (वस्तुमानानुसार 4.65%) ते दुसऱ्या क्रमांकावर आहे (प्रथम). हे पृथ्वीच्या कवचामध्ये जोमाने स्थलांतरित होते, सुमारे 300 (इ.) बनते. मॅग्मॅटिक, हायड्रोथर्मल आणि सुपरजीन प्रक्रियांमध्ये सक्रिय भाग घेते, जे त्याच्या विविध प्रकारच्या ठेवींच्या निर्मितीशी संबंधित आहेत (लोह पहा). - पृथ्वीवरील खोली, ते मॅग्माच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात जमा होते, अल्ट्राबेसिक (9.85%) आणि मूलभूत (8.56%) (ग्रॅनाइट्समध्ये ते केवळ 2.7% आहे). B अनेक सागरी आणि महाद्वीपीय गाळांमध्ये जमा होऊन गाळाचे साठे तयार करतात.

वस्तुमानानुसार ०.०१% पेक्षा कमी अशुद्धता असलेल्या घटकांशी प्रामुख्याने संबंधित भौतिक गुणधर्म खालीलप्रमाणे आहेत:

सह एक विलक्षण संवाद. केंद्रित HNO 3 (घनता 1.45 g/cm 3) त्याच्या पृष्ठभागावर संरक्षणात्मक ऑक्साईड फिल्म दिसल्यामुळे निष्क्रिय होते; अधिक पातळ HNO 3 विरघळून Fe 2+ किंवा Fe 3+ बनते, MH 3 किंवा N 2 O आणि N 2 पर्यंत कमी केले जाते.

पावती आणि अर्ज. शुद्ध हे जलीय इट किंवा इटच्या तुलनेने कमी प्रमाणात मिळते. कडून थेट प्राप्त करण्यासाठी एक पद्धत विकसित केली जात आहे. बऱ्यापैकी शुद्ध धातूंचे उत्पादन हळूहळू वाढत आहे, एकतर थेट धातूपासून किंवा तुलनेने कमी पातळीवरील कोळशापासून.

सर्वात महत्वाचे आधुनिक तंत्रज्ञान. त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, त्याच्या कमी मूल्यामुळे, ते व्यावहारिकपणे वापरले जात नाही, जरी दैनंदिन जीवनात स्टील किंवा कास्ट लोह उत्पादनांना "लोह" म्हटले जाते. मोठ्या प्रमाणात खूप भिन्न रचना आणि गुणधर्मांच्या स्वरूपात वापरले जाते. हे सर्व धातू उत्पादनांमध्ये अंदाजे 95% आहे. समृद्ध (वजनानुसार 2% पेक्षा जास्त) कास्ट इस्त्री समृद्ध केलेल्या लोखंडापासून ब्लास्ट फर्नेसमध्ये वितळतात (ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन पहा). ओपन-हर्थ आणि इलेक्ट्रिक कन्व्हर्टरमधील कास्ट आयर्नमधून विविध ग्रेडचे स्टील (वजनाने 2% पेक्षा कमी सामग्री) जास्त प्रमाणात (जळणे) काढून टाकले जाते, हानिकारक अशुद्धता (प्रामुख्याने S, P, O) काढून टाकते आणि मिश्रित घटक जोडतात (ओपन पहा. -हर्थ, कन्व्हर्टर). उच्च-मिश्रित स्टील्स (इतर घटकांच्या उच्च सामग्रीसह) इलेक्ट्रिक आर्क आणि इंडक्शनमध्ये smelted आहेत. स्टील्सच्या उत्पादनासाठी आणि विशेषतः गंभीर कारणांसाठी नवीन प्रक्रियांचा वापर केला जातो - व्हॅक्यूम, इलेक्ट्रोस्लॅग रिमेल्टिंग, प्लाझ्मा आणि इलेक्ट्रॉन बीम वितळणे, इ. सतत कार्यरत युनिट्समध्ये स्टील स्मेल्टिंगसाठी पद्धती विकसित केल्या जात आहेत ज्या प्रक्रियेची उच्च गुणवत्ता आणि ऑटोमेशन सुनिश्चित करतात.

याच्या आधारे, उच्च आणि निम्न, आणि उच्च, आक्रमक वातावरण, उच्च पर्यायी व्होल्टेज, आण्विक विकिरण इत्यादींच्या प्रभावांना तोंड देऊ शकणारे साहित्य तयार केले जाते. त्याचे उत्पादन सतत वाढत आहे. 1971 मध्ये, यूएसएसआरने 89.3 दशलक्ष टन लोखंड आणि 121 दशलक्ष टन स्टीलचे उत्पादन केले.

एल.ए. श्वार्ट्समन, एल. व्ही. वानुकोवा.

एक कलात्मक सामग्री म्हणून ते इजिप्तमध्ये प्राचीन काळापासून वापरले जात आहे (थेब्सजवळील तुतानखामनच्या थडग्याच्या डोक्यासाठी, इ.स.पू. 14 व्या शतकाच्या मध्यभागी, अश्मोलियन म्युझियम, ऑक्सफर्ड), मेसोपोटेमिया (कारचेमिशजवळ सापडलेले खंजीर, 500 बीसी, ब्रिटिश म्युझियम, लंडन) ),

धड्यातील सामग्रीवरून तुम्ही शिकाल की काही रासायनिक घटकांचे अणू वस्तुमानातील इतर रासायनिक घटकांच्या अणूंपेक्षा वेगळे असतात. शिक्षक तुम्हाला सांगतील की रसायनशास्त्रज्ञांनी अणूंचे वस्तुमान इतके लहान कसे मोजले की तुम्ही ते इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपने देखील पाहू शकत नाही.

विषय: प्रारंभिक रासायनिक कल्पना

धडा: रासायनिक घटकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान

19 व्या शतकाच्या सुरूवातीस. (रॉबर्ट बॉयलच्या कार्यानंतर 150 वर्षांनंतर), इंग्रजी शास्त्रज्ञ जॉन डाल्टन यांनी रासायनिक घटकांच्या अणूंचे वस्तुमान निश्चित करण्यासाठी एक पद्धत प्रस्तावित केली. चला या पद्धतीचे सार विचारात घेऊ या.

डाल्टनने एक मॉडेल प्रस्तावित केले ज्यानुसार जटिल पदार्थाच्या रेणूमध्ये वेगवेगळ्या रासायनिक घटकांचा फक्त एक अणू असतो. उदाहरणार्थ, त्याचा असा विश्वास होता की पाण्याच्या रेणूमध्ये 1 हायड्रोजन अणू आणि 1 ऑक्सिजन अणू असतो. डाल्टनच्या मते, साध्या पदार्थांमध्येही रासायनिक घटकाचा एकच अणू असतो. त्या. ऑक्सिजन रेणूमध्ये एक ऑक्सिजन अणू असणे आवश्यक आहे.

आणि मग, पदार्थातील घटकांचे वस्तुमान अपूर्णांक जाणून घेतल्यास, एका घटकाच्या अणूचे वस्तुमान दुसऱ्या घटकाच्या अणूच्या वस्तुमानापेक्षा किती वेळा वेगळे आहे हे ठरवणे सोपे होते. अशाप्रकारे, डाल्टनचा असा विश्वास होता की पदार्थातील घटकाचा वस्तुमान अपूर्णांक त्याच्या अणूच्या वस्तुमानाद्वारे निर्धारित केला जातो.

हे ज्ञात आहे की मॅग्नेशियम ऑक्साईडमध्ये मॅग्नेशियमचा वस्तुमान अंश 60% आहे आणि ऑक्सिजनचा वस्तुमान अंश 40% आहे. डाल्टनच्या तर्काचा मार्ग अवलंबून, आपण असे म्हणू शकतो की मॅग्नेशियम अणूचे वस्तुमान ऑक्सिजन अणूच्या वस्तुमानापेक्षा 1.5 पट जास्त आहे (60/40 = 1.5):

शास्त्रज्ञाच्या लक्षात आले की हायड्रोजन अणूचे वस्तुमान सर्वात लहान आहे, कारण असा कोणताही जटिल पदार्थ नाही ज्यामध्ये हायड्रोजनचा वस्तुमान अपूर्णांक दुसऱ्या घटकाच्या वस्तुमानाच्या अंशापेक्षा जास्त असेल. म्हणून, त्याने घटकांच्या अणूंच्या वस्तुमानाची हायड्रोजन अणूच्या वस्तुमानाशी तुलना करण्याचा प्रस्ताव दिला. आणि अशा प्रकारे त्याने रासायनिक घटकांच्या सापेक्ष (हायड्रोजन अणूच्या सापेक्ष) अणू वस्तुमानांची प्रथम मूल्ये मोजली.

हायड्रोजनचे अणू वस्तुमान एकता म्हणून घेतले गेले. आणि सल्फरच्या सापेक्ष वस्तुमानाचे मूल्य 17 निघाले. परंतु प्राप्त केलेली सर्व मूल्ये एकतर अंदाजे किंवा चुकीची होती, कारण त्या काळातील प्रायोगिक तंत्र परिपूर्ण नव्हते आणि पदार्थाच्या रचनेबद्दल डाल्टनची धारणा चुकीची होती.

1807 - 1817 मध्ये स्वीडिश रसायनशास्त्रज्ञ जॉन्स जेकोब बर्झेलियस यांनी घटकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान स्पष्ट करण्यासाठी विस्तृत संशोधन केले. तो आधुनिक परिणामांच्या जवळचा परिणाम प्राप्त करण्यात यशस्वी झाला.

बर्झेलियसच्या कार्यापेक्षा खूप नंतर, रासायनिक घटकांच्या अणूंच्या वस्तुमानाची कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 बरोबर तुलना केली जाऊ लागली (चित्र 2).

तांदूळ. 1. रासायनिक घटकाच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाची गणना करण्यासाठी मॉडेल

रासायनिक घटकाचे सापेक्ष अणू वस्तुमान हे दर्शवते की रासायनिक घटकाच्या अणूचे वस्तुमान कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती पट जास्त आहे.

सापेक्ष अणू वस्तुमान A r द्वारे दर्शविले जाते; त्याला मोजण्याचे एकक नसतात, कारण ते अणूंच्या वस्तुमानाचे गुणोत्तर दर्शविते.

उदाहरणार्थ: A r (S) = 32, i.e. सल्फरचा अणू कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा 32 पट जड असतो.

कार्बन अणूच्या 1/12 चे निरपेक्ष वस्तुमान हे एक संदर्भ एकक आहे, ज्याचे मूल्य उच्च अचूकतेसह मोजले जाते आणि 1.66 * 10 -24 ग्रॅम किंवा 1.66 * 10 -27 किलो आहे. या संदर्भ वस्तुमान म्हणतात अणु वस्तुमान एकक (a.e.m.)

रासायनिक घटकांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानांची मूल्ये लक्षात ठेवण्याची गरज नाही ते रसायनशास्त्रावरील कोणत्याही पाठ्यपुस्तकात किंवा संदर्भ पुस्तकात तसेच डी.आय. मेंडेलीव्ह.

गणना करताना, सापेक्ष अणू वस्तुमानांची मूल्ये सामान्यत: पूर्ण संख्यांमध्ये पूर्ण केली जातात.

अपवाद म्हणजे क्लोरीनचे सापेक्ष अणू वस्तुमान - क्लोरीनसाठी 35.5 मूल्य वापरले जाते.

1. रसायनशास्त्रातील समस्या आणि व्यायामांचा संग्रह: 8वी इयत्ता: पाठ्यपुस्तकात P.A. ऑर्झेकोव्स्की आणि इतर "रसायनशास्त्र, 8 वी श्रेणी" / पी.ए. ऑर्झेकोव्स्की, एन.ए. टिटोव्ह, एफ.एफ. हेगेल. - एम.: एएसटी: एस्ट्रेल, 2006.

2. उशाकोवा ओ.व्ही. रसायनशास्त्र कार्यपुस्तक: 8 वी: पी.ए. ऑर्झेकोव्स्की आणि इतर "रसायनशास्त्र. 8 वी श्रेणी" / O.V. उशाकोवा, पी.आय. बेस्पालोव्ह, पी.ए. ऑर्झेकोव्स्की; अंतर्गत एड प्रा. पी.ए. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 24-25)

3. रसायनशास्त्र: 8 वी इयत्ता: पाठ्यपुस्तक. सामान्य शिक्षणासाठी संस्था / P.A. ऑर्झेकोव्स्की, एल.एम. मेश्चेरियाकोवा, एल.एस. पोंटक. M.: AST: Astrel, 2005.(§10)

4. रसायनशास्त्र: inorg. रसायनशास्त्र: पाठ्यपुस्तक. 8 व्या वर्गासाठी. सामान्य शिक्षण संस्था / G.E. रुडझिटिस, फ्यू फेल्डमन. – M.: शिक्षण, OJSC “मॉस्को पाठ्यपुस्तके”, 2009. (§§8,9)

5. मुलांसाठी विश्वकोश. खंड 17. रसायनशास्त्र / धडा. एड.व्ही.ए. व्होलोडिन, वेद. वैज्ञानिक एड I. लीन्सन. - एम.: अवंता+, 2003.

अतिरिक्त वेब संसाधने

1. डिजिटल शैक्षणिक संसाधनांचा एकत्रित संग्रह ().

2. जर्नल "केमिस्ट्री अँड लाइफ" () ची इलेक्ट्रॉनिक आवृत्ती.

गृहपाठ

p.24-25 क्रमांक 1-7रसायनशास्त्रातील वर्कबुकमधून: 8 वी इयत्ता: पी.ए.च्या पाठ्यपुस्तकापर्यंत. ऑर्झेकोव्स्की आणि इतर "रसायनशास्त्र. 8 वी श्रेणी" / O.V. उशाकोवा, पी.आय. बेस्पालोव्ह, पी.ए. ऑर्झेकोव्स्की; अंतर्गत एड प्रा. पी.ए. ऑर्झेकोव्स्की - एम.: एएसटी: एस्ट्रेल: प्रोफिजडाट, ​​2006.

अणूचे वस्तुमान मोजण्यासाठी, सापेक्ष अणू वस्तुमान वापरले जाते, जे अणू वस्तुमान युनिट्स (अमू) मध्ये व्यक्त केले जाते. सापेक्ष आण्विक वजन पदार्थांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाने बनलेले असते.

संकल्पना

रसायनशास्त्रात सापेक्ष अणू वस्तुमान काय आहे हे समजून घेण्यासाठी, तुम्ही हे समजून घेतले पाहिजे की अणूचे निरपेक्ष वस्तुमान ग्रॅममध्ये व्यक्त होण्यासाठी खूप लहान आहे, किलोग्रॅममध्ये खूप कमी आहे. म्हणून, आधुनिक रसायनशास्त्रात, कार्बनच्या वस्तुमानाच्या 1/12 अणू वस्तुमान युनिट (अमू) म्हणून घेतले जाते. सापेक्ष अणू वस्तुमान कार्बनच्या निरपेक्ष वस्तुमानाच्या 1/12 च्या निरपेक्ष वस्तुमानाच्या गुणोत्तराइतके असते. दुसऱ्या शब्दांत, सापेक्ष वस्तुमान हे प्रतिबिंबित करते की एका विशिष्ट पदार्थाच्या अणूचे वस्तुमान कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती वेळा जास्त आहे. उदाहरणार्थ, नायट्रोजनचे सापेक्ष वस्तुमान 14 आहे, म्हणजे. नायट्रोजन अणूमध्ये 14 अ असतो. e.m किंवा कार्बन अणूच्या 1/12 पेक्षा 14 पट जास्त.

तांदूळ. 1. अणू आणि रेणू.

सर्व घटकांपैकी, हायड्रोजन सर्वात हलका आहे, त्याचे वस्तुमान 1 युनिट आहे. सर्वात जड अणूंचे वस्तुमान 300 a असते. खाणे

आण्विक वस्तुमान हे एक मूल्य आहे जे दर्शविते की रेणूचे वस्तुमान कार्बनच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती वेळा जास्त आहे. मध्ये देखील व्यक्त केले. e.m. रेणूचे वस्तुमान अणूंच्या वस्तुमानाने बनलेले असते, म्हणून, सापेक्ष आण्विक वस्तुमान मोजण्यासाठी पदार्थाच्या अणूंचे वस्तुमान जोडणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, पाण्याचे सापेक्ष आण्विक वजन 18 आहे. हे मूल्य दोन हायड्रोजन अणू (2) आणि एक ऑक्सिजन अणू (16) च्या सापेक्ष अणू वस्तुमानांची बेरीज आहे.

तांदूळ. 2. आवर्त सारणीतील कार्बन.

जसे आपण पाहू शकता, या दोन संकल्पनांमध्ये अनेक सामान्य वैशिष्ट्ये आहेत:

• पदार्थाचे सापेक्ष अणू आणि आण्विक वस्तुमान हे आकारहीन परिमाण असतात;
• सापेक्ष अणू वस्तुमान नियुक्त केले आहे Ar, आण्विक वस्तुमान - श्री;
• मापनाचे एकक दोन्ही प्रकरणांमध्ये समान आहे - अ. खाणे

मोलर आणि आण्विक वस्तुमान संख्यात्मकदृष्ट्या समान आहेत, परंतु आकारमानात भिन्न आहेत. मोलर वस्तुमान म्हणजे पदार्थाच्या वस्तुमानाचे मोलच्या संख्येचे गुणोत्तर. हे एका तीळचे वस्तुमान प्रतिबिंबित करते, जे एव्होगाड्रोच्या संख्येइतके आहे, म्हणजे. ६.०२ ⋅ १० २३ . उदाहरणार्थ, 1 मोल पाण्याचे वजन 18 ग्रॅम/मोल आहे आणि M r (H 2 O) = 18 a. e.m (एका अणु वस्तुमान युनिटपेक्षा 18 पट जड).

गणना कशी करायची

सापेक्ष अणू वस्तुमान गणितीय पद्धतीने व्यक्त करण्यासाठी, कार्बनचा 1/2 भाग किंवा एक अणू वस्तुमान 1.66⋅10 −24 ग्रॅम इतके आहे हे निर्धारित केले पाहिजे.

A r (X) = m a (X) / 1.66⋅10 −24,

जेथे m a हे पदार्थाचे निरपेक्ष अणु वस्तुमान आहे.

रासायनिक घटकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीमध्ये सूचित केले आहे, त्यामुळे समस्या सोडवताना त्याची स्वतंत्रपणे गणना करण्याची आवश्यकता नाही. सापेक्ष अणू वस्तुमान सामान्यत: पूर्ण संख्येपर्यंत गोलाकार असतात. अपवाद क्लोरीन आहे. त्याच्या अणूंचे वस्तुमान 35.5 आहे.

हे लक्षात घ्यावे की समस्थानिक घटकांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाची गणना करताना, त्यांचे सरासरी मूल्य विचारात घेतले जाते. या प्रकरणात अणू वस्तुमान खालीलप्रमाणे मोजले जाते:

A r = ΣA r, i n i ,

जेथे A r,i हे समस्थानिकांचे सापेक्ष अणू वस्तुमान आहे, n i हे नैसर्गिक मिश्रणातील समस्थानिकांचे प्रमाण आहे.

उदाहरणार्थ, ऑक्सिजनमध्ये तीन समस्थानिक आहेत - 16 O, 17 O, 18 O. त्यांचे सापेक्ष वस्तुमान 15.995, 16.999, 17.999 आहे आणि नैसर्गिक मिश्रणात त्यांची सामग्री अनुक्रमे 99.759%, 0.037%, 0.204% आहे. टक्केवारी 100 ने भागून आणि मूल्ये बदलल्यास, आम्हाला मिळते:

A r = 15.995 ∙ 0.99759 + 16.999 ∙ 0.00037 + 17.999 ∙ 0.00204 = 15.999 amu

नियतकालिक सारणीचा संदर्भ देऊन, ऑक्सिजन सेलमध्ये हे मूल्य शोधणे सोपे आहे.

तांदूळ. 3. आवर्त सारणी.

सापेक्ष आण्विक वस्तुमान ही पदार्थाच्या अणूंच्या वस्तुमानाची बेरीज असते:

सापेक्ष आण्विक वजन मूल्य निर्धारित करताना, चिन्ह निर्देशांक विचारात घेतले जातात. उदाहरणार्थ, H 2 CO 3 च्या वस्तुमानाची गणना खालीलप्रमाणे आहे:

M r = 1 ∙ 2 + 12 + 16 ∙ 3 = 62 a. खाणे

सापेक्ष आण्विक वजन जाणून घेतल्यास, तुम्ही एका वायूच्या सापेक्ष घनतेची दुसऱ्या वायूपासून गणना करू शकता, म्हणजे. एक वायू पदार्थ दुसऱ्या पेक्षा किती वेळा जड आहे हे निर्धारित करा. हे करण्यासाठी, समीकरण D (y) x = M r (x) / M r (y) वापरा.

आम्ही काय शिकलो?

8 व्या इयत्तेच्या धड्यातून आपण सापेक्ष अणू आणि आण्विक वस्तुमानाबद्दल शिकलो. सापेक्ष अणू वस्तुमानाचे एकक कार्बनच्या वस्तुमानाच्या 1/12, 1.66⋅10 −24 ग्रॅम इतके मानले जाते, वस्तुमानाची गणना करण्यासाठी, पदार्थाचे संपूर्ण अणू वस्तुमान अणू द्रव्यमानाच्या एककाने विभाजित करणे आवश्यक आहे. (amu). घटकाच्या प्रत्येक सेलमधील मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीमध्ये सापेक्ष अणू वस्तुमानाचे मूल्य सूचित केले आहे. पदार्थाचे आण्विक वस्तुमान हे घटकांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाची बेरीज असते.

विषयावर चाचणी

अहवालाचे मूल्यमापन

सरासरी रेटिंग: ४.६. एकूण मिळालेले रेटिंग: 219.

कोणत्याही रासायनिक घटकाच्या मुख्य वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणजे त्याचे सापेक्ष अणू वस्तुमान.

(अणू वस्तुमानाचे एकक हे कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 असते, ज्याचे वस्तुमान 12 amu मानले जाते आणि1,66 10 24 जी.

प्रति अमू घटकांच्या अणूंच्या वस्तुमानाची तुलना करून, सापेक्ष अणू वस्तुमान (Ar) ची संख्यात्मक मूल्ये आढळतात.

घटकाचे सापेक्ष अणू वस्तुमान हे दाखवते की त्याच्या अणूचे वस्तुमान कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 पेक्षा किती पट जास्त आहे.

उदाहरणार्थ, ऑक्सिजन Ar (O) = 15.9994, आणि हायड्रोजन Ar (H) = 1.0079 साठी.

साध्या आणि जटिल पदार्थांच्या रेणूंसाठी, निर्धारित करा सापेक्ष आण्विक वजन,जे रेणू बनवणाऱ्या सर्व अणूंच्या अणू वस्तुमानाच्या बेरजेइतके असते. उदाहरणार्थ, पाण्याचे आण्विक वजन H2O आहे

Mg (H2O) = 2 1.0079 + 1 15.9994 = 18.0153.

एव्होगाड्रोचा कायदा

रसायनशास्त्रात वस्तुमान आणि आकारमानाच्या एककांबरोबरच पदार्थाच्या प्रमाणाचे एकक वापरले जाते, ज्याला तीळ म्हणतात.

!MOL (v) - कार्बन समस्थानिक "C" च्या 0.012 kg (12 g) मध्ये अणू असतात तितक्या संरचनात्मक एकके (रेणू, अणू, आयन) असलेल्या पदार्थाच्या प्रमाणात मोजण्याचे एकक.

याचा अर्थ असा की कोणत्याही पदार्थाच्या 1 मोलमध्ये समान संख्येच्या स्ट्रक्चरल युनिट्स असतात 6,02 10 23 . हे प्रमाण म्हणतात एव्होगाड्रोचे स्थिर(पद एनए, परिमाण 1/mol).

इटालियन शास्त्रज्ञ अमादेओ एवोगॅड्रो यांनी 1811 मध्ये एक गृहितक मांडले, ज्याची नंतर प्रायोगिक डेटाद्वारे पुष्टी झाली आणि नंतर त्याला म्हटले गेले. एव्होगाड्रोचा कायदा.त्यांनी या वस्तुस्थितीकडे लक्ष वेधले की सर्व वायू समान संकुचित आहेत (बॉयल-मॅरियटचा नियम) आणि थर्मल विस्ताराचे समान गुणांक आहेत (गे-लुसाकचा नियम). या संदर्भात, त्यांनी सुचवले की:

समान परिस्थितीत वेगवेगळ्या वायूंच्या समान खंडांमध्ये समान संख्येचे रेणू असतात.

त्याच परिस्थितीत (सामान्यत: आपण सामान्य परिस्थितीबद्दल बोलतो: परिपूर्ण दाब 1013 मिलीबार आणि तापमान 0 डिग्री सेल्सियस असते), सर्व वायूंच्या रेणूंमधील अंतर समान असते आणि रेणूंचे प्रमाण नगण्य असते. वरील सर्व गोष्टींचा विचार करून, आपण खालील गृहीतक करू शकतो:

!जर समान परिस्थितीत समान प्रमाणात वायू असतीलरेणूंची समान संख्या, नंतर समान संख्येतील रेणू असलेल्या वस्तुमानांची मात्रा समान असणे आवश्यक आहे.

दुसऱ्या शब्दात,

त्याच परिस्थितीत, कोणत्याही वायूचा 1 तीळ समान खंड व्यापतो. सामान्य परिस्थितीत, कोणत्याही वायूचा 1 तीळ एक खंड व्यापतो v, 22.4 l च्या समान. या खंड म्हणतातवायूचे मोलर व्हॉल्यूम (परिमाण l/mol किंवा m³ /mol).

सामान्य परिस्थितीत (दबाव 1013 मिलीबार आणि तापमान 0 ° से) गॅसच्या मोलर व्हॉल्यूमचे अचूक मूल्य आहे 22.4135 ± 0.0006 l/mol. मानक परिस्थितीत (ट=+15° C, दाब = 1013 mbar) 1 मोल वायूचे प्रमाण 23.6451 लीटर आहे आणिट=+20°C आणि 1013 mbar चा दाब, 1 मोल सुमारे 24.2 लीटरचा आवाज व्यापतो.

संख्यात्मक दृष्टीने, मोलर वस्तुमान अणू आणि रेणूंच्या वस्तुमानाशी (अमूमध्ये) आणि सापेक्ष अणू आणि आण्विक वस्तुमानाशी जुळते.

परिणामी, कोणत्याही पदार्थाच्या 1 तीळाचे वस्तुमान ग्रॅममध्ये असते जे या पदार्थाच्या आण्विक वस्तुमानाच्या संख्यात्मकदृष्ट्या समान असते, अणु वस्तुमान युनिटमध्ये व्यक्त केले जाते.

उदाहरणार्थ, M(O2) = 16 a. e.m 2 = 32 a. उदा., अशा प्रकारे, ऑक्सिजनचा 1 मोल 32 ग्रॅमशी संबंधित आहे त्याच परिस्थितीत मोजल्या जाणाऱ्या वायूंची घनता त्यांच्या मोलर मास म्हणून ओळखली जाते. गॅस वाहकांवर द्रवीभूत वायूंचे वाहतूक करताना व्यावहारिक समस्यांचे मुख्य उद्दिष्ट आण्विक पदार्थ (द्रव, बाष्प, वायू) असल्याने, मुख्य मागणी असलेले प्रमाण मोलर मास असेल. एम(g/mol), पदार्थाचे प्रमाण v moles आणि वस्तुमान मध्ये टग्रॅम किंवा किलोग्रॅम मध्ये पदार्थ.

विशिष्ट वायूचे रासायनिक सूत्र जाणून घेतल्यास, आपण द्रवीभूत वायूंचे वाहतूक करताना उद्भवणार्या काही व्यावहारिक समस्यांचे निराकरण करू शकता.

उदाहरण 1. डेक टाकीमध्ये 22 टन लिक्विफाइड इथिलीन असते (सह2 एन4 ). प्रत्येकी 5000 मीटर 3 आकारमानाच्या तीन मालवाहू टाक्यांमधून फुंकण्यासाठी बोर्डवर पुरेसा माल आहे की नाही हे निर्धारित करणे आवश्यक आहे, जर टाक्यांचे तापमान 0 डिग्री सेल्सियस असेल आणि दबाव 1013 मिलीबार असेल तर.

1. इथिलीनचे आण्विक वजन निश्चित करा:

M = 2 12.011 + 4 1.0079 = 28.054 g/mol.

2. सामान्य परिस्थितीत इथिलीन वाफेच्या घनतेची गणना करा:

ρ = M/V = 28.054: 22.4 = 1.232 g/l.

3. सामान्य परिस्थितीत मालवाहू वाफेचे प्रमाण शोधा:

22∙10 6: 1.252= 27544 m3.

मालवाहू टाक्यांची एकूण मात्रा 15,000 m3 आहे. परिणामी, इथिलीन वाफेने सर्व मालवाहू टाक्या शुद्ध करण्यासाठी बोर्डवर पुरेसा माल आहे.

उदाहरण २. प्रोपेन किती हे निर्धारित करणे आवश्यक आहे (सह3 एन8 ) टाक्यांचे तापमान +15 डिग्री सेल्सिअस असल्यास आणि शुध्दीकरण संपल्यानंतर टाकीमधील प्रोपेन वाफेचा दाब 1013 मिलीबारपेक्षा जास्त नसेल तर एकूण 8000 मीटर 3 क्षमतेच्या मालवाहू टाक्या शुद्ध करण्यासाठी आवश्यक असेल.

1. प्रोपेनचे मोलर मास निश्चित करा सह3 एन8

एम = 3 12,011 + 8 1,0079 = ४४.१ ग्रॅम/मोल

2. टाक्या शुद्ध केल्यानंतर प्रोपेन बाष्प घनता निश्चित करूया:

ρ = M: v = 44.1: 23.641 = 1.865 kg/m 3.

3. बाष्प घनता आणि आवाज जाणून घेऊन, आम्ही टाकी शुद्ध करण्यासाठी आवश्यक प्रोपेनची एकूण रक्कम निर्धारित करतो:

m = ρ v = 1.865 8000 = 14920 kg ≈ 15 t.

अणूंचे परिपूर्ण वस्तुमान अणूंच्या मूलभूत गुणधर्मांपैकी एक म्हणजे त्यांचे वस्तुमान. अणूचे परिपूर्ण (खरे) वस्तुमान- मूल्य अत्यंत लहान आहे. अणूंना समतोलपणे तोलणे अशक्य आहे कारण असे अचूक स्केल अस्तित्वात नाहीत. त्यांची वस्तुमान गणना वापरून निश्चित केली गेली. उदाहरणार्थ, एका हायड्रोजन अणूचे वस्तुमान 0.000 000 000 000 000 000 000 001 663 ग्रॅम आहे!युरेनियम अणूचे वस्तुमान, सर्वात जड अणूंपैकी एक, अंदाजे 0.000 000 000 000 000 000 000 4 ग्रॅम आहे. हे आकडे लिहिणे आणि वाचणे सोपे नाही; तुम्ही शून्य चुकवून किंवा अतिरिक्त जोडून चूक करू शकता. ते लिहिण्याचा आणखी एक मार्ग आहे - उत्पादनाच्या स्वरूपात: 4 ∙ 10−22 (22 ही मागील संख्येतील शून्यांची संख्या आहे).युरेनियम अणूचे अचूक वस्तुमान 3.952 ∙ 10−22 ग्रॅम आहे आणि हायड्रोजन अणू, सर्व अणूंमध्ये सर्वात हलका आहे, 1.673 ∙ 10−24 ग्रॅम आहे. म्हणून, अणूंच्या निरपेक्ष वस्तुमानांऐवजी, त्यांचे सापेक्ष वस्तुमान वापरले जाते.

सापेक्ष अणु वस्तुमान

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31.क्लोरीनचे सापेक्ष अणू वस्तुमान सामान्यतः 35.5 असे लिहिले जाते! Ar(Cl) = 35.5

• सापेक्ष अणू वस्तुमान अणूंच्या निरपेक्ष वस्तुमानाच्या प्रमाणात असतात
• सापेक्ष अणू वस्तुमान निर्धारित करण्यासाठी मानक कार्बन अणूच्या वस्तुमानाच्या 1/12 आहे
• १ अमु = 1.662 ∙ 10−24 ग्रॅम
• सापेक्ष अणू वस्तुमान Ar द्वारे दर्शविले जाते
• गणनेसाठी, क्लोरीनचा अपवाद वगळता, सापेक्ष अणू वस्तुमानांची मूल्ये पूर्ण संख्यांमध्ये पूर्ण केली जातात, ज्यासाठी Ar = 35.5
• सापेक्ष अणु वस्तुमानात मोजमापाची एकके नसतात