§8 Атомы соединяются в молекулы

Вопросы перед параграфом

Задание №1

Что такое молекула?

Ответ

Молекула − устойчивая частица, состоящая из двух и более связанных между собой атомов.

Задание №2

Чем молекулы отличаются от атомов?

Ответ

Атом является элементарной частицей вещества. Он имеет свою массу и размер и отвечает за свойства этого вещества, как химического элемента. Именно строением атома обуславливаются химические свойства вещества. Атомы не встречаются в свободном состоянии.
Молекула – это то, из чего состоит вещество. В состав молекул могут входить два и более атомов, которые между собой связаны межатомными связями.

(стр.50)

Задание №1

Все ли вещества молекулярного строения обладают запахом? Приведите примеры веществ, имеющих запах.

Ответ

Не все вещества молекулярного строения имеют запах.
Вещества молекулярного строения, у которых нет запаха: $CO_{2}$ (углекислый газ), CO (угарный газ), $H_{2}O$ (вода)
Вещества молекулярного строения, у которых есть запах: нефть, уксус, спирт.

(стр.53)

Задание №1

Определите химические формулы молекул, модели которых приведены на рисунке 34.
Рис. 34. Модели некоторых молекул

Ответ

1) $SO_{2}$
2) $SO_{3}$
3) $P_{2}O_{5}$

Проблемный вопрос

Задание №1

Почему некоторые атомы объединяются в молекулы? Почему не все вещества состоят из молекул?

Ответ

1) Атомы объединяются в молекулы благодаря химическим связям. Причем участвуют в образовании этих связей электроны, находящиеся во внешнем слое этих атомов.
2) Атомы могут соединяться друг с другом и другим способом. Так, в кристаллах алмаза, графита, песка все атомы соединены в единое целое, и молекулу выделить в них невозможно.
В некоторых сложных веществах атомы превращаются в заряженные частицы − ионы − и тоже молекул не образуют. Противоположно заряженные ионы притягиваются друг к другу и образуют твёрдое тугоплавкое вещество. Такое строение имеют поваренная соль, мел, питьевая сода, медный купорос, щёлочь.

Вопросы и задания

Задание №1

Определите, какие из приведённых веществ состоят из молекул: азот, сернистый газ, стекло, фарфор, ванилин, мел, перекись водорода, железо, известняк. По каким признакам вы это определили?

Ответ

Из молекул состоит : азот, сернистый газ, ванилин, перекись водорода.
Все газы и почти все жидкости состоят из молекул. Такие вещества часто летучи и имеют запах.
Азот при обычных условиях газ, сернистый газ и ванилин имеют запах, перекись водорода является жидкостью.

Задание №2

Приведите по два примера веществ молекулярного строения, состоящих из одного, двух и трёх элементов.

Ответ

Вещества состоящие из одного элемента: $O_{3}$ (озон), $I_{2}$ (йод).
Вещества состоящие из двух элементов: $NH_{3}$ (аммиак), $CH_{4}$ (метан).
Вещества состоящие из трёх элементов: $C_{2}H_{4}O_{2}$ (уксусная кислота), $C_{3}H_{8}O_{3}$ (глицерин).

Задание №3

Из веществ, приведённых в задании 1, выберите газы; жидкости; твёрдые вещества. Составьте и заполните таблицу.

Газы Жидкости Твёрдые вещества
Ответ

Газы Жидкости Твёрдые вещества
азот, сернистый газ перекись водорода стекло, фарфор, ванилин, мел, железо, известняк

Задание №4

Найдите массу (в а.е.м.) всех молекул веществ, перечисленных в таблице 4.
Таблица 4. Примеры веществ молекулярного строения.

Ответ

1) Масса кислорода: m ($O_{2}$) = 2 * m (O) = 2 * 16 а.е.м. = 32 а.е.м.
2) Масса озона: m ($O_{3}$) = 3 * m (O) = 3 * 16 а.е.м. = 48 а.е.м.
3) Масса азота: m ($N_{2}$) = 2 * m (N) = 2 * 14 а.е.м. = 28 а.е.м.
4) Масса иода: m ($I_{2}$) = 2 * m (I) = 2 * 127 а.е.м. = 254 а.е.м.
5) Масса воды: m ($H_{2}O$) = 2 * m (H)+m (O) = 2 * 1 а.е.м. + 16 а.е.м. = 18 а.е.м.
6) Масса аммиака: m ($NH_{3}$) = m (N)+3 * m (H) = 14 а.е.м. + 3 * 1 а.е.м.= 17 а.е.м.
7) Масса углекислого газа: m ($CO_{2}$) = m (C)+2 * m ($O$) = 12 а.е.м. + 2 * 16 а.е.м.= 44 а. е. м.
8) Масса метана: m ($CH_{4}$) = m (C)+4 * m (H) = 12 а.е.м. + 4 * 1 а.е.м.= 16 а.е.м.
9) Масса этилена: m ($C_{2}H_{4}$) = 2 * m (C)+4 * m (H) = 2 * 12 а.е.м. + 4 * 1 а.е.м.= 28 а.е.м.
10) Масса спирта (этилового): m ($C_{2}H_{6}O$) = 2 * m (C) + 6 * m (H)+m (O) = 2 * 12 а.е.м. + 6 * 1 а.е.м. + 16 а.е.м. = 46 а.е.м.
11) Масса уксуса (уксусной кислоты): m ($C_{2}H_{4}O_{2}$) = 2 * m (C) + 4 * m (H) + 2 * m (O) = 2 * 12 а.е.м. + 4 * 1 а.е.м. + 2 * 16 а.е.м. = 60 а.е.м.
12) Масса глицерина: m ($C_{3}H_{8}O_{3}$) = 3 * m (C) + 8 * m (H) + 3 * m (O) = 3 * 12 а.е.м. + 8 * 1 а.е.м. + 3 * 16 а.е.м. = 92 а.е.м.
13) Масса глюкозы: m ($C_{6}H_{12}O_{6}$) = 6 * m (C)+12 * m (H) + 6 * m (O) = 6 * 12 а.е.м. + 12 * 1 а.е.м. + 6 * 16 а.е.м. = 180 а.е.м.
14) Масса сахара (сахарозы): m ($C_{12}H_{22}O_{11}$) = 12 * m (C) + 22 * m (H) + 11 * m (O) = 12 * 12 а.е.м. + 22 * 1 а.е.м. + 11 * 16 = 342 а.е.м.

Задание №5

Определите формулы веществ, молекулярные модели которых изображены на рисунке 38.
Рис. 38. Модели некоторых молекул

Ответ

1) $O_{2}$ (кислород)
2) $NH_{3}$ (аммиак)
3) $C_{2}H_{5}OH$ (этанол)

Задание №6

При гниении мяса белки́, входящие в его состав, разлагаются. При этом выделяется газ с неприятным запахом, молекула которого состоит из атомов серы и водорода. Всего в молекуле три атома. Массовое соотношение серы к водороду − 16:1. Найдите формулу газа.

Ответ

Дано:
В молекуле три атома
m (H) = y
m (S) = x
x : y = 16 : 1
Найти:
Формулу $H_{y}S_{x}$

Решение:
n (x) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{16}{32}$ = 0,5
n (y) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{1}{1}$ = 1
$H_{1}S_{0,5}$ => $H_{2}S$
Ответ: формула газа $H_{2}S$ (сероводород).

Задание №7

Молекула вещества, входящего в состав природного газа, состоит из атомов углерода и водорода. Всего в молекуле 8 атомов. Общая масса атомов углерода в 4 раза превосходит общую массу атомов водорода. Определите формулу вещества.

Ответ

Дано:
Всего 8 атомов
m(C) : m(H) = 4 : 1

Решение:
n (C) = $\frac{m}{M}$=$\frac{4}{12}$ = 0,333
n (H) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{1}{1}$ = 1
n (C) : n (H) = 0,333 : 1 => $CH_{3}$
Так как в молекуле 8 атомов, мы увеличиваем число атомов углерода и водорода в простейшей формуле в два раза и получаем $C_{2}H_{6}$
Ответ: $C_{2}H_{6}$