Молекулярная масса алюминия чему равна

Молярная масса алюминия

Молярная масса алюминия

Порядковый номер – 13. Строение атома показано на рис. 1. Металл p-семейства.

Рис. 1. Схема строения атома алюминия.

В обычных условиях представляет собой вещество серебристо-белого цвета. Легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке. Обладает высокой электрической проводимостью и теплопроводностью. На воздухе быстро покрывается тонким слоем оксида.

Молярная масса алюминия равна 26,9815 г/моль. Эта величина представляет собой массу 1 моль алюминия и выражается в граммах на моль. Расчет молярной массы производят по формуле:

Молярная масса вещества, выраженная в граммах, численно равна его молекулярной (атомной) массе, выраженной в атомных единицах массы:

По причине того, что алюминий не может быть переведен в газообразное состояние, для нахождения значения его молярной массы нельзя использовать величину молярного объема или производить расчеты по формуле Менделеева-Клапейрона.

Примеры решения задач

Задание	Вычислите объем водорода (нормальные условия), который образуется при растворении алюминия массой 8,1 г в водном растворе щелочи.
Решение	Так как в условии задачи не указано конкретно, в растворе какой именно щелочи растворили алюминий, то пусть это будет гидроксид натрия. Запишем уравнение реакции:

Рассчитаем количества вещества алюминия (молярная масса – 27 г/моль):

n(Al) = 8,1 / 27 = 0,3 моль.

Согласно уравнению реакции n(Al) : n(H₂) = 2:3, значит,

n(H₂) = 1,5 × 0,3 = 0,45 моль.

Вычислим объем выделившегося водорода:

V(H₂) = 0,45 × 22,4 = 10,08 л.

ОтветОбъем водорода равен 10,08 л

Задание	Рассчитайте массу осадка, который образуется, если к раствору, содержащему сульфат алюминия массой 7,1 г, прилить избыток водного раствора аммиака.
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфата алюминия с водным раствором аммиака:

В результате реакции образовался осадок – гидроксид алюминия.

Рассчитаем количество вещества сульфата алюминия (молярная масса – 342 г/моль):

n(Al(OH)₃) = 2 × 0,021 = 0,042 моль.

Тогда, масса гидроксида алюминия (молярная масса – 78 г/моль) будет равна:

m(Al(OH)₃) = 0,042 × 78 = 3,24 г.

Источник

Алюминий и его характеристики

Общая характеристика алюминия

Алюминий – самый распространенный в земной коре металл. Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюд и многих других минералов. Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8% (масс.).

Алюминий – серебристо-белый (рис. 1) легкий металл. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы.

При комнатной температуре алюминий не изменяется на воздухе, но лишь потому, что его поверхность покрыта тонкой пленкой оксида, обладающего очень сильным защитным действием.

Рис. 1. Алюминий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса алюминия

Относительной молекулярная масса вещества (M_r) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A_r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии алюминий существует в виде одноатомных молекул Al, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 26,9815.

Изотопы алюминия

Известно, что в природе алюминий может находиться в виде одного стабильного изотопа 27 Al. Массовое число равно 27. Ядро атома изотопа алюминия 27 Al содержит тринадцать протонов и четырнадцать нейтронов.

Существуют радиоактивные изотопы алюминия с массовыми числами от 21-го до 42-х, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 26 Al, период полураспада которого составляет 720 тысяч лет.

Ионы алюминия

На внешнем энергетическом уровне атома алюминия имеется три электрона, которые являются валентными:

В результате химического взаимодействия алюминий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Молекула и атом алюминия

В свободном состоянии алюминий существует в виде одноатомных молекул Al. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу алюминия:

Энергия ионизации атома, эВ

Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25 o С, кДж/моль

Сплавы алюминия

Основное применение алюминия – производство сплавов на его основе. Легирующие добавки (например, медь, кремний, магний, цинк, марганец) вводят в алюминий главным образом для повышения его прочности.

Широкое применение имеют дуралюмины, содержащие медь и магний, силумины, в которых основной добавкой служит кремний, магналий (сплав алюминия с 9,5-11,5% магния).

Алюминий – одна из наиболее распространенных добавок в сплавах на основе меди, магния, титана, никеля, цинка и железа.

Примеры решения задач

Задание	Для сварки рельсов по методу алюмотермии используют смесь алюминия и оксида железа Fe3O4. Составьте термохимическое уравнение реакции, если при образовании железа массой 1 кг (1000 г) выделяется 6340 кДж тепла.
Решение	Запишем уравнение реакции получения железа алюмотермическим методом:

Найдем теоретическую массу железа (рассчитанная по термохимическому уравнению реакции):

Пусть в ходе реакции выделится х кДж теплоты. Составим пропорцию:

Отсюда х будет равен:

х = 540 ×6340 / 1000 = 3195.

Значит в ходе реакции получения железа алюмотермическим методом выделяется 3195 кДж теплоты. Термохимическое уравнение реакции имеет вид:

ОтветВ ходе реакции выделяется 3195 кДж теплоты.

Задание	Алюминий обработали 200 г 16%-го раствора азотной кислоты, при этом выделился газ. Определите массу и объем выделившегося газа.
Решение	Запишем уравнение реакции растворения алюминия в азотной кислоте:

Рассчитаем массу растворенного вещества азотной кислоты:

m(HNO₃) = 20 ×96% / 100% =19,2 г.

Найдем количество вещества азотной кислоты:

M(HNO₃) = Ar(H) + Ar(N) + 3×Ar(O) = 1 + 14 + 3×16 = 63 г/моль.

n(HNO₃) = 19,2 / 63 = 0,3моль.

Согласно уравнению реакцииn(HNO₃) :n(H₂) = 6:3, т.е.

Тогда масса и объем выделившегося водорода будут равны:

M(H₂) = 2×Ar(H) = 2×1 = 2 г/моль.

ОтветВ результате реакции выделяется водород массой 0,3 г и объемом 3,36 л.

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

Источник

Молярная масса сульфата алюминия

Молярная масса сульфата алюминия

Хорошо растворим в воде (гидролизуется по катиону). Полностью разлагается щелочами в растворе и при спекании.

Рис. 1. Сульфат алюминия. Внешний вид и строение молекулы.

Брутто-формула сульфата алюминия – Al₂(SO₄)₃. Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Mr(Al₂(SO₄)₃) = 2×27 + 3×32 + 12×16 = 54 + 96 + 192 =342.

Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M_r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

Это означает, что молярная масса сульфата алюминия 342 г/моль.

Примеры решения задач

Задание	Составьте формулу соединения магния, серы и кислорода, если соотношение масс элементов в нём m(Mg):m(S):m(O) = 3:4:8.
Решение	Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

Найдем молярные массы магния, серы и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит (Mg) = 24 г/моль, M(S) = 32 г/моль, а М(O) = 16 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

n (Mg) = 3 / 24 = 0,125 моль.

n (S) = 4 / 32 = 0,125 моль.

n (О) = 8 / 16 = 0,5 моль.

Найдем мольное отношение:

n(Mg) :n(S): n(О) = 0,125:0,125:0,5 = 1:1:4.

т.е. формула соединения магния, серы и кислорода имеет вид MgSO₄. Это сульфат магния.

Задание	Вычислите, какая масса оксида серебра (I) разложилась, если в ходе реакции образовалось металлическое серебро и выделился кислород объемом 5,6 л кислорода (н.у.)?
Решение	Запишем уравнение реакции разложения оксида серебра (I):

Вычислим количество вещества кислорода по формуле:

n (O₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

Согласно уравнению реакции n(O₂) :n(Ag₂O) = 1 : 2, значит:

n(Ag₂O) = 2 × n(O₂) = 2 × 0,25 = 0,5 моль.

Найдем молярную массу оксида серебра (I)(значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(Ag₂O) = 2×Ar(Ag) + Ar(O) = 2×108 + 16 = 216 + 16 = 232 г/моль.

Источник