Что значит вещества переменного состава

Соединения переменного состава

Наряду с соединениями постоянного состава существуют со­единения переменного состава. По предложению Н. С. Курнакова первые названы дальтонидами (в память английского химика и физика Дальтона), вторые — бертоллидами (в память француз­ского химика Бертолле, предвидевшего такие соединения). Со­став дальтонидов выражают простыми формулами с целочислен­ными стехиометрическими индексами, например: Н₂О,НСl,ССl₄, СО₂.

Состав бертоллидов изменяется и не отвечает стехиометрическим отношениям. Например, состав оксида урана (VI) обычно выражают формулой UO₃. На самом деле он имеет состав от UO._2,5 до UO₃. Оксид ванадия (II) может иметь в зависимости от условий получения состав от VO_0,9 до VO_1.3 . При взаимодействии циркония с азотом образуется нитрид циркония. Кроме состава ZrN, имеют­ся нитриды ZrN_0,59, ZrN_0,69, ZrN_0,74, ZrN_0,89. Бертоллиды встреча­ются среди оксидов, гидридов, сульфидов, нитридов, карбидов (соединения с углеродом), силицидов (соединения с кремнием) и

других неорганических веществ, имеющих кристаллическую структуру.

В связи с наличием соединений переменного состава в совре­менную формулировку закона постоянства состава следует внести уточнения:

Состав соединений молекулярной структуры, т.е. состоящих из молекул, является постоянным независимо от способа получе­ния. Состав же соединений с немолекулярной структурой (с атом­ной, ионной и металлической решеткой) не является постоянным и зависит от условий получения.

Стехиометрия

Коэффициенты в обеих частях химического уравнения можно увеличивать или уменьшать в одно и то же число раз. Так, если уравнивать коэффициенты, исходя из одного моля гидроксида натрия, то уравнение примет вид:

В этом случае оно также будет правильным, так как соблюда­ется закон сохранения массы веществ. Коэффициент 1 обычно опускается.

Таким образом, подбор коэффициентов в химическом уравне­нии осуществляется с помощью простых рассуждений после того, как записана схема реакции. При подборе коэффициентов для уравнений окислительно-восстановительных реакций удобно пользоваться другими приемами. Коэффициенты перед формула­ми веществ в уравнениях химических реакций называют стехиометрическими коэффициентами.

По химическим формулам и уравнениям проводят различные количественные расчеты в промышленном и сельскохозяйствен­ном производствах, а также в лабораторной практике.

Источник

Вещества переменного состава: что это означает в химии, примеры

Содержание:

В мире существует множество веществ, отличающихся между собой по составу. До XIX века считалось, что у всех веществ состав постоянен. Это мнение легло в основу закона постоянства состава вещества. Впоследствии доказали, что большинство одних и тех же веществ имеют различный состав.

Закон постоянства состава вещества

«Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав».

Согласно этому закону, чтобы синтезировать сульфид железа (II) FeS, необходимо смешать железные опилки и порошок серы в соотношении 7:4 соответственно. Атомная масса железа равна 56, а серы – 32. Таким образом, образуется соотношение 56:32. Наименьшее общее кратное равно 8. При сокращении образуется соотношение 7:4. Если смешать железо и серу в соотношении 10:4, то 3 г железа не прореагирует.

Достоверность закона постоянства состава вещества

На веществе немолекулярного строения закон практически не действует. Например, современная наука доказала, что для вещества переменного состава сульфид железа (II) свойственна не формула FeS, а Fe_1-xS, где х принимает значения 0-0,05. Но эти отклонения настолько малы, что при составлении формул эти небольшие значения не пишутся. Вещества переменного состава имеют немолекулярное строение.

Задачи на основе закона постоянства состава вещества

Решение. 39 г калия реагирует с 35 г хлора

70 г калия реагирует с х г хлора

39 г : 35 г = 70 г : х г

х = (35 * 70) : 39 = 63 г

Ответ: m (Cl₂) = 63 г

Задача №2. В каких отношениях соединяются атомы в гидроксиде натрия?

Таким образом, натрий Na, кислород О и водород Н соединяются в соотношении 23:16:1 соответственно.

Источник

Постоянный и переменный состав. Формульная масса

Постоянный и переменный состав. Формульная масса

• Постоянные и переменные конфигурации. Формула веса. D. I. время проведения Химические соединения считались определенными, т. е. имели пост Это тот же состав, что и Yanny. As неопределенное соединение с переменными Менделеев привел раствор и сплавы химических composition.

• In металл Сплавы важнейшие структурные компоненты-соединения металлов Между ними (металлид).Характеристики металлид Дисперсия состава в определенных границах. В настоящее время установлено, что он содержит соединения различных составов Как и металиды, в целом, большинство немолекулярных соединений восстанавливаются.

Следовательно, металл Это типичный пример соединения различного состава. Людмила Фирмаль

Следовательно, ряд оксидов, сульфидов, селенидов, теллуридов, нитридов, фосфора Красители, карбиды, силициды и др., как правило, связаны с соединениями переменной Второй configuration. In кроме того, твердый галогенид металла также может быть использован заранее Это фаза различных составов (например, NaCl), но она должна быть доказана Для этого нужен еще более тонкий способ.

Подумайте о чем-нибудь типичном. Примеры соединений различного состава. Композиция природных (пирротин) и искусственно полученных сульфидов ямпеса Отличительной особенностью ФЭС является «избыточное» содержание серы в Стехиометрии. Согласно стехиометрическому составу, Fes на атом железа Атомное Содержание 1 атома серы, то есть 50% Fe и 50% S. In факт Оказывается, сульфид железа не содержит избытка серы、

Атомы железа сравнивают со стехиометрическим составом. Синтезирование В образцах FeS его атомное содержание колеблется от 45 до 50% Fe. Подобный этому правильнее описать уравнение сульфида железа в виде Fei ^ S, где x изменяется От нуля E0%железа) до 0,05 D5%Fe).Для природных сульфидных кристаллов Да, диапазон железа Х составляет 0,1-0,2.

Существует нехватка 10 До 20% атомов железа относительно состава рецептуры. Это условие Образование пирротина в земной коре、 Синтетический чугун sulfide. At в то же время, естественный сульфид железа Пример правда не психометрических соединения. Его состав FeS A: 1) идеален, а не реален(x-0.1 t 0.2). Оксид железа также является хорошо изученным соединением различного состава. FeO.

As с моносульфидами, оксидом железа (+2) Железо моб сравнивают со стехиометрическим составом. Следовательно, гидроксильная формула Да, железо (+2) должно быть выражено как: FEI — ^ O. Нестехиометрические оксиды Железо в сторону дефицита железа понятно учитывая химическое сходство Кислород и сера. Дело в том, что в случае оксида железа (+2) он увеличивается

• Точка плавления, нарушающая стехиометрическую composition. So … Fe0> 3SO (x-0.07) mp 1378°C FE0. 9iO (x = 0.09) и Fe0> 89O (X = 0.11) плавление Для координационных кристаллов при 1382 и 1387 ° с, соответственно, температура Характеристики плавления характеризуют прочность соединения. Поэтому, прежде чем В пределе стабильность оксида железа развивается до следующей степени Стехиометрический composition.

In кроме того, оксид железа в виде соединения(+2） Атом (Fe O) на атом (1 атом) в эквиатомном порядке просто не существует. Нестехиометрия фактически не содержит стехиометрического состава. Оксид титана (+2), который кристаллизуется в структуре NaCl, нарушается Стехиометрический состав наблюдается в отношении обоих типов atoms.

In Тио в зависимости от условий производства(температура, давление кислорода) Людмила Фирмаль

Стехиометрический индекс кислорода изменяется от 0,58 до 1.33.It значит Состав всего оксида титана от 0,58 до 1,00 (+2)、 Слой атомов кислорода для стоики (каждый с избытком атомов титана） Показатели. А в составе 1,00-1,33 будет избыток атомов кислорода(или Отсутствие атомов титана по сравнению со стехиометрическим составом)…

Таким образом, уравнение оксида титана (+2) с учетом Стехиометрии） Состав TiOo, 53-i, 33i может быть представлен в виде атомов титана tene Yu0 53-133 атома кислорода. Состав, попадающий в границы нарушения Стехиометрии Композиция, называемая нестехиометрической или однородной областью № Соединение, стехиометрический состав которого находится в пределах его области Семнадцать Однородность называется двусторонней фазой.

Сульфид и оксид железа (+2)является примером односторонней фазы. Потому что、 Они наблюдаются на одной стороне стехиометрического состава. Однако、 Переменная конфигурация не должна иметь очень большую площадь Однородность, как в примере выше. Однородная ширина области Прежде всего, это зависит от физико-химических свойств самого вещества. Примером двусторонней фазы с однородной узкой областью является、 ПБ сульфидных ооб, 9995-1, 0005-Сул-

Компакт-диски кадмия корма. Это односторонняя фаза и имеет свои недостатки Сера против стехиометрического состава. Наибольшие области однородности наблюдаются в соединениях металлов. Для них привычны методы классического химического анализа, как правило,、 Слишком много, чтобы установить стехиометрически область нарушения Вторая конфигурация.

Для условных ионов и общих координационных кристаллов、 Количественное определение однородных регионов требует современного участия Точные физические, химические и физические методы. Таким образом, период является Соединения постоянной химии рассматривались как объекты классической химии Конфигурация. Для соединений различного состава, не имеющих молекулярной структуры、

Вместо молекулярной массы рекомендуется ввести понятие веса Формулы. Формула масса равна сумме атомных масс этого соединения Элемент, умноженный на фактический индекс Стехиометрии химического вещества Формула соединения. Например, формула количества оксида титана (-1 −2） S2 в составе ТОО 47.9 + 16.00-0.82 = 61.02.Для молекулярных структур Формула количества вещества совпадает с молекулярной массой.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник

Соединения переменного состава

Законы постоянства состава и кратных отношений вытекают из атомно-молекулярного учения. Вещества с молекулярной структурой состоят из одинаковых молекул. Поэтому естественно, что состав таких веществ постоянен. При образовании из двух элементов нескольких соединений атомы этих элементов соединяются друг с другом в молекулы различного, но определенного состава.

Например, молекула оксида углерода (II) построена из одного атома углерода и одного атома кислорода, а в состав молекулы диоксида углерода входит один атом углерода и два атома кислорода. Ясно, что масса кислорода, приходящаяся на одну массу углерода, во втором из этих соединений в 2 раза больше, чем в первом.

В отличие от закона сохранения массы, справедливость которого полностью подтверждена открытиями, сделанными после его установления, законы постоянства состава и кратных отношений оказались на столь всеобщими. В связи с открытием изотопов выяснилось, что соотношение между массами элементов, входящих в состав данного вещества, постоянно лишь при условии постоянства изотопного состава этих элементов. При изменении изотопного состава элемента меняется и массовый состав соединения. Например, тяжелая вода содержит около 20% (масс.) водорода, а обычная вода лишь 11%.

В начале ХХ века Курнаков Н.С., изучая сплавы металлов, открыл соединения переменного состава. В этих соединениях на единицу массы данного элемента может приходиться различная масса другого элемента.

Так, в соединении, которое висмут образует с таллием, на единицу массы таллия может приходиться от 1.24 до 1.82 единиц массы висмута.

В 30-ых годах ХХ века выяснилось, что соединения переменного состава встречаются не только среди соединений металлов друг с другом, но и среди других твердых тел, например, оксидов, соединений металлов с серой, азотом, углеродом, водородом. Для многих соединений переменного состава установлены пределы, в которых может изменяться из состав.

Так, в диоксиде титана TiO₂ на единицу массы титана может приходиться от 0.65 до 0.67 единиц массы кислорода, что соответствует формуле TiO 1.9 — 2.0 . Конечно такого рода формулы указывают не состав молекулы.

Соединения переменного состава имеют не молекулярную, а атомную структуру, и отражают только границы состава вещества.

Пределы возможного изменения состава у различных соединений различны. Кроме того, они изменяются с изменением температуры. Если два элемента образуют друг с другом несколько соединений переменного состава, то в этом случае будет неприменим и закон кратных отношений.

Например, титан образует с кислородом несколько оксидов переменного состава, важнейшими из которых являются TiO 1.46 — 1.56 и TiO 1.9 — 2.0 . Ясно, что в этом и в подобных случаях закон кратных отношений не соблюдается.

Не соблюдается закон кратных отношений и в случае веществ, молекулы которых состоят из большого числа атомов.

Например, известны углеводороды, имеющие формулы C₂₀Н₄₂ и С₂₁Н₄₄. Числа единиц массы водорода, приходящихся в этих и подобных им соединениях на одну единицу массы углерода, относятся друг к другу как целые числа, но назвать эти числа небольшими нельзя.

Источник