Молекулярную кристаллическую решетку имеет соединение хлорат калия


Самостоятельная работа к уроку химии "Кристаллические решетки"

Адрес редакции и издательства: 214000, РФ, г. Смоленск, ул. Верхне-Сенная, 4, офис 407.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Молекулярная масса хлората калия

Молярная масса of KClO3 = 122,5495 г / моль

Перевести граммы хлората калия в моль или моль хлората калия в граммы

Расчет молекулярной массы:
39.0983 + 35.453 + 15.9994 * 3


Элемент Условное обозначение Атомная масса Количество атомов Массовый процент
Хлор Класс 35.453 1 28,930%
Кислород O 15.9994 3 39,166%
Калий К 39.0983 1 31,904%

В химии вес формулы - это величина, вычисляемая путем умножения атомного веса (в единицах атомной массы) каждого элемента в химической формуле на количество атомов этого элемента, присутствующего в формуле, с последующим сложением всех этих продуктов вместе.

Используя химическую формулу соединения и периодическую таблицу элементов, мы можем сложить атомные веса и вычислить молекулярную массу вещества.

Часто на этом сайте просят перевести граммы в моль. Чтобы выполнить этот расчет, вы должны знать, какое вещество вы пытаетесь преобразовать. Причина в том, что на конверсию влияет молярная масса вещества. Этот сайт объясняет, как найти молярную массу.

Формула веса особенно полезна при определении относительного веса реагентов и продуктов в химической реакции.Эти относительные веса, вычисленные по химическому уравнению, иногда называют весами по уравнениям.

Атомные веса, используемые на этом сайте, получены от Национального института стандартов и технологий NIST. Мы используем самые распространенные изотопы. Вот как рассчитать молярную массу (средний молекулярный вес), которая основана на изотропно взвешенных средних. Это не то же самое, что молекулярная масса, которая представляет собой массу одной молекулы четко определенных изотопов. Для объемных стехиометрических расчетов мы обычно определяем молярную массу, которую также можно назвать стандартной атомной массой или средней атомной массой.

Если формула, используемая для вычисления молярной массы, является молекулярной формулой, вычисленная формула веса является молекулярной массой. Весовой процент любого атома или группы атомов в соединении можно вычислить, разделив общий вес атома (или группы атомов) в формуле на вес формулы и умножив на 100.

Определение молярной массы начинается с единиц граммов на моль (г / моль). При расчете молекулярной массы химического соединения он говорит нам, сколько граммов содержится в одном моль этого вещества.Вес формулы - это просто вес в атомных единицах массы всех атомов в данной формуле.

,

21,5: Энергия решетки кристаллов

Задачи обучения
  • Чтобы понять взаимосвязь между энергией решетки и физическими свойствами ионного соединения.
  • Использовать цикл Борна – Габера для расчета энергии решетки.

Напомним, что реакция металла с неметаллом обычно дает ионное соединение; то есть электроны передаются от металла (восстановитель ) к неметаллу (окислитель ). Ионные соединения обычно представляют собой жесткие, хрупкие, кристаллические вещества с плоскими поверхностями, которые пересекаются под характерными углами.Их нелегко деформировать, и они плавятся при относительно высоких температурах. \ (\ ce {NaCl} \), например, плавится при 801 ° C. Эти свойства являются результатом регулярного расположения ионов в кристаллической решетке и сильных электростатических сил притяжения между ионами с противоположными зарядами.

В то время как образование ионных пар из изолированных ионов высвобождает большое количество энергии, еще больше энергии выделяется, когда эти ионные пары конденсируются, образуя упорядоченный трехмерный массив.В таком расположении каждый катион в решетке окружен более чем одним анионом (обычно четырьмя, шестью или восемью) и наоборот, поэтому он более устойчив, чем система, состоящая из отдельных пар ионов, в которой имеется только один катион-анионное взаимодействие в каждой паре. Обратите внимание, что r 0 может различаться между газофазным димером и решеткой.

Ионная решетка более устойчива, чем система, состоящая из отдельных ионных пар.

Расчет (ионной) энергии решетки

Энергия решетки почти любого ионного твердого тела может быть достаточно точно рассчитана с использованием модифицированной формы закона Кулона :

\ [U = - \ dfrac {k′Q_1Q_2} {r_0} \ label {21.{−n} (g)} \; \; \; ΔH \ приблизительно U \ label {21.5.2} \]

Как и раньше, Q 1 и Q 2 - это заряды на ионах, а r 0 - межъядерное расстояние. Из уравнения \ (\ ref {21.5.1} \) видно, что энергия решетки напрямую связана с произведением зарядов ионов и обратно пропорциональна межъядерному расстоянию. Значение константы k ′ зависит от конкретного расположения ионов в твердой решетке и их конфигураций валентных электронов.Типичные значения расчетных энергий решетки, которые находятся в диапазоне от 600 до 10 000 кДж / моль, перечислены в таблице \ (\ PageIndex {1} \). Энергия такой величины может иметь решающее значение для определения химического состава элементов.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Типичные расчетные энергии решетки
Вещество U (кДж / моль)
NaI 682
CaI 2 1971
MgI 2 2293
NaOH 887
Na 2 O 2481
NaNO 3 755
Ca 3 (PO 4 ) 2 10 602
CaCO 3 2804

Источник: данные CRC Handbook of Chemistry and Physics (2004).{2 -}} \) ионы) составляет 3795 кДж / моль.

Поскольку энергия решетки равна обратно пропорционально межъядерному расстоянию, она также обратно пропорциональна размеру ионов. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), который показывает, что энергия решетки уменьшается для серий LiX, NaX и KX по мере увеличения радиуса X - . Поскольку r 0 в уравнении \ (\ ref {21.5.1} \) является суммой ионных радиусов катиона и аниона ( r 0 = r + + r -), r 0 увеличивается по мере увеличения катиона в ряду, поэтому величина U уменьшается.Аналогичный эффект наблюдается, когда анион становится больше в серии соединений с одним и тем же катионом.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): График энергии решетки в зависимости от идентичности галогенида для галогенидов лития, натрия и калия

Поскольку ионные радиусы катионов уменьшаются в порядке K + > Na + > Li + для данного галогенид-иона энергия решетки плавно уменьшается от Li + до K + . И наоборот, для данного иона щелочного металла фторидная соль всегда имеет самую высокую энергию решетки, а йодидную соль - самую низкую.

Энергия решетки наиболее высока для веществ с небольшими высокозарядными ионами.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Расположите GaP, BaS, CaO и RbCl в порядке увеличения энергии решетки.

Дано: четыре соединения

Запрошено: порядок увеличения энергии решетки

Стратегия:

Используя уравнение \ (\ ref {21.5.1} \), предскажите порядок энергий решетки на основе зарядов на ионах.Для соединений с ионами с одинаковым зарядом используйте относительные размеры ионов, чтобы сделать это предсказание.

Решение:

Соединение GaP, которое используется в полупроводниковой электронике, содержит ионы Ga 3 + и P 3-; соединение BaS содержит ионы Ba 2 + и S 2-; соединение CaO содержит ионы Ca 2 + и O 2-; и соединение RbCl содержит ионы Rb + и Cl -.Из уравнения \ (\ ref {21.5.1} \) мы знаем, что энергия решетки прямо пропорциональна произведению зарядов ионов. Следовательно, мы ожидаем, что RbCl с членом (−1) (+ 1) в числителе будет иметь самую низкую энергию решетки, а GaP, с членом (+3) (- 3), самую высокую. Чтобы решить, имеет ли BaS или CaO большую энергию решетки, нам необходимо рассмотреть относительные размеры ионов, поскольку оба соединения содержат ион металла +2 и ион халькогенида -2. Поскольку Ba 2 + находится ниже Ca 2 + в периодической таблице, Ba 2 + больше, чем Ca 2 + .Точно так же S 2- больше, чем O 2-. Поскольку катион и анион в BaS больше, чем соответствующие ионы в CaO, межъядерное расстояние больше в BaS, а энергия его решетки будет ниже, чем у CaO. Порядок увеличения энергии решетки: RbCl Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Расположите InAs, KBr, LiCl, SrSe и ZnS в порядке уменьшения энергии решетки.

Ответ

InAs> ZnS> SrSe> LiCl> KBr

Энергия решетки также зависит от кристаллической структуры

Есть много других факторов, которые следует учитывать, например, ковалентный характер и электрон-электронные взаимодействия в ионных твердых телах.Но для простоты давайте рассмотрим ионные твердые тела как совокупность положительных и отрицательных ионов. С этой простой точки зрения соответствующее количество катионов и анионов объединяются, чтобы сформировать твердое тело. Положительные ионы испытывают как притяжение, так и отталкивание от ионов противоположного заряда и ионов того же заряда.

В качестве примера рассмотрим кристалл NaCl. В следующем обсуждении предположим, что r - это расстояние между ионами Na + и Cl -. Ближайшими соседями Na + являются 6 ионов Cl - на расстоянии 1 r , 12 ионов Na + на расстоянии 2 r , 8 Cl - на расстоянии 3 r , 6 Na + при 4 r , 24 Na + при 5 r и т. Д.2} {4 \ pi \ epsilon_or} M \ label {12.5.4} \]

Постоянная Маделунга \ (M \) названа в честь Эрвина Меделунга, немецкого физика, и представляет собой геометрический фактор, который зависит от расположения ионов в твердом теле. Для NaCl - это плохо сходящийся ряд энергий взаимодействия:

\ [M = \ dfrac {6} {1} - \ dfrac {12} {2} + \ dfrac {8} {3} - \ dfrac {6} {4} + \ dfrac {24} {5}. .. \ label {21.5.5} \]

с

  • \ (Z \) - количество зарядов ионов (например, 1 для NaCl),
  • \ (e \) - заряд электрона (\ (1.{-19} \; С \)),
  • \ (4 \ pi \ epsilon_o \) равно 1,11265x10 -10 C 2 / (Дж · м).

Константа Маделунга зависит от типа структуры, и уравнение \ (\ ref {21.5.5} \) применимо только для геометрии решетки хлорида натрия (например, каменной соли). Другие значения для других структурных типов приведены в Таблице \ (\ PageIndex {2} \). A - это количество анионов, координированных с катионом, а C - это количество катионов, координированных с анионом.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): Константы Маделунга
Соединение Кристаллическая решетка М А: К Тип
NaCl NaCl 1.74756 6: 6 Каменная соль
CsCl CsCl 1,76267 6: 6 CsCl типа
CaF 2 кубический 2,51939 8: 4 Флюорит
CdCl 2 Гексагональный 2.244
MgF 2 Тетрагональный 2,381
ZnS (вюрцит) Гексагональный 1.64132
TiO 2 (рутил) Тетрагональный 2.408 6: 3 Рутил
bSiO 2 Гексагональный 2,2197
.

4 применения хлората калия

Хлорат калия, являющийся окислителем, хорошо известен во взрывчатых веществах, фейерверках и предохранительных спичках. В следующей статье Buzzle подробно рассказывается об использовании этого соединения.

Знаете ли вы?

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим ...

Давайте работать вместе!

Нагревание хлората калия - недорогой способ получения кислорода.Лаборатории колледжей часто нагревают это соединение вместе с катализатором для получения кислорода.

Хлорат калия, белый кристаллический порошок, представляет собой соединение на основе хлора, которое в основном используется в промышленных целях. Лабораторное приготовление этого соединения включает обработку известкового молока хлором с последующим добавлением хлорида калия. Это соединение пользуется наибольшим спросом за его окислительные свойства и способствует цветению лонгановых деревьев. Давайте посмотрим на важные применения этого кристаллического соединения.

Работают в фейерверках

Производство петард в значительной степени зависит от хлората калия для изготовления небольших взрывчатых веществ. Хлорат калия проявляет окислительные свойства, которые играют ключевую роль в быстром сгорании петард. Когда зажигается фейерверк, хлорат калия выделяет достаточно кислорода для поддержания химической реакции горения взрывчатого вещества. Кроме того, спичка быстро воспламеняется из-за наличия хлората калия на внешней поверхности спичечной головки.Дымовые гранаты, которые обычно используются для сигнализации, также содержат окислители, такие как хлорат калия.

Как дезинфицирующее средство

Хотя хлорат калия действительно обладает дезинфицирующим действием, он в основном используется для создания диоксида хлора - мощного дезинфицирующего средства, которое лучше всего работает даже при более низких концентрациях. Диоксид хлора часто добавляют в питьевую воду для устранения болезнетворных бактерий, вирусов, простейших и даже соединений, вызывающих запах. В Соединенных Штатах питьевую воду часто обрабатывают диоксидом хлора для ее полной дезинфекции.

Как пестициды

Являясь дезинфицирующим средством, хлорат калия может быть полезен в борьбе с вредителями в сельскохозяйственных условиях. Агентство по охране окружающей среды США считает хлорат калия инертным ингредиентом зарегистрированных пестицидов.

Способствует цветению

Хлорат калия может помочь в выращивании спящих деревьев. Деревья лонган, известные своими восхитительными плодами, действительно дают заметный урожай при обработке хлоратом калия.Вам нужно просто распылить смесь на дерево только один раз, чтобы облегчить цветение и плодоношение по мере созревания. Таким образом, несмотря на то, что это межсезонье, оно способствует росту лонганов от цветения до созревания плодов. В одном исследовании, проведенном Министерством сельского хозяйства Гавайев, опрыскивание хлоридом калия у основания деревьев лонган показало, что межсезонье цветение увеличилось на 75%. Другая группа деревьев лонган, обработанных 250-500 г хлората калия, показала лучший урожай плодов.

Полив почвы хлоратом калия особенно полезен в таких местах, как Флорида, где погода препятствует цветению деревьев лонган. Даже в таких странах, как Сингапур, Малайзия, Корея и Таиланд, соединение распыляют, чтобы стимулировать производство плодов лонган в межсезонье.

Осторожно

Следует проявлять большую осторожность при использовании хлората калия. Поскольку это соединение является сильным раздражителем, нельзя прикасаться к нему или вдыхать его.Раздражение кожи и боль в горле - некоторые из побочных эффектов неправильного обращения с хлоратом калия. Поэтому всякий раз, когда вы его используете, обязательно надевайте дыхательную маску, защитные очки и перчатки из ПВХ.

,

Смотрите также