Для простых веществ с атомной структурой (металлы, алмаз, графит и др.) структурной единицей является атом.
Для сложных кристаллических веществ, имеющих ионную решетку (соли, основания) или решетку с ковалентными полярными связями (например, кремнезем SiO2), структурной единицей является условная формульная единица, в которой индексы у символов химических элементов отражают соотношение их количеств в кристалле.
Образец любого вещества можно охарактеризовать с помощью трех физических величин – массы m, объема V и количества вещества n.
Количество вещества – это число структурных единиц, составляющих данный образец веществf. Единицей измерения количества вещества является моль – это порция вещества, содержащая столько структурных единиц, сколько содержится атомов в 12 г изотопа углерода 12С. Последняя величина называется постоянной Авогадро NА (NА = 6,022 · 1023 моль-1).
Любые газы при одинаковых условиях (фиксированы температура и давление) имеют одинаковый молярный объем ( Vm = 22,4 дм3 /моль = 22,4 л /моль)
Химическая формула отражает качественный и количественный состав структурной единицы простого или сложного вещества.
Расчеты по схемам химических реакций:
Масса вступивших в реакцию реагентов равна массе образовавшихся продуктов. Таким образом, все вычисления по схеме реакции основаны на составлении уравнений материального баланса по количеству вещества или массе каждого элемента с последующим использованием соотношений, связывающих количество данных атомов с количеством вещества реагентов и продуктов реакции, в составе которых они находятся.
Расчеты по уравнениям химических реакций:
С помощью стехиометрических коэффициентов схема химической реакции переходит в ее уравнение, которое в явном виде отражает закон сохранения количества атомов каждого вида при переходе от исходных веществ (реагентов) к продуктам реакции. Стехиометрические коэффициенты позволяют установить связь между количествами участвующих в реакции веществ на основе следующего правила: коэффициенты в химическом уравнении задают молярные пропорции (отношения), в которых вступают в реакцию исходные вещества (реагенты) и образуются продукты реакции.
Пример: реакция синтеза аммиака: 3H2 + N2 = 2NH3
n (H2 ): n (N2 ): n (NH3 ) = 3:1: 2,
Отсюда n (NH3 ) = 2/3 n (H2 ) или n (NH3 ) = 1/2 n (N2 )
Газовые законы:
В основе расчета количества вещества, плотности и молярной концентрации газообразных веществ и их смесей при заданных давлении Р и температуре Т лежит уравнение Менделеева – Клапейрона (уравнение состояния идеального газа):
РV = nRT, которое можно представить в других формах:
Р = (n/V)/ RT = сRT или РV = m/M = RT,
где m – масса; М – молярная масса; с – молярная концентрация газа при данных Р и Т, где размерность физических величин зависит
