Визначення і формула цинку
У вигляді простого речовини цинк є сріблясто-білий метал з блакитним відтінком, але у вологому повітрі він поступово покривається плівкою оксидів і втрачає блиск.
При кімнатній температурі досить крихкий, але при 100-150 o C добре гнеться і прокочується в листи. Дуже легкоплавкий метал. Щільність 7,1 г / см 3. Температура плавлення 419,5 o C, кипіння 906 o C.
Мал. 1. Цинк. Зовнішній вигляд.
Хімічна формула цинку
Хімічне позначення цинку - Zn від латинського слова «zincum». Цей хімічний елемент розташований в четвертому періоді у IIВ групі Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва. Відноситься до елементів р -сімейство. Метал. Відносна атомна маса цинку дорівнює 65,382 а.е.м.
Електронна формула цинку
В ядрі атома цинку міститься 30 протонів і 35 нейтронів (масове число дорівнює 65). В атомі цинку є чотири енергетичних рівня, на яких знаходяться 30 електронів (рис. 2).
Мал. 2. Будова атома цинку.
Електронна формула атома цинку в основному стані має наступний вигляд:
Приклади розв'язання задач
При повному згорянні 6 г органічної речовини утворилося 8,8 г оксиду вуглецю (IV) і 3,6 г води. Визначте молекулярну формулу спаленого речовини, якщо відомо, що його молярна маса дорівнює 180 г / моль.
Складемо схему реакції згоряння органічної сполуки позначивши кількість атомів вуглецю, водню і кисню за «x», «у» і «z» відповідно:
Визначимо маси елементів, що входять до складу цієї речовини. Значення відносних атомних мас, взяті з Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел: Ar (C) = 12 а.е.м. Ar (H) = 1 а.е.м. Ar (O) = 16 а.е.м.
Розрахуємо молярні маси вуглекислого газу і води. Як відомо, молярна маса молекули дорівнює сумі відносних атомних мас атомів, що входять до складу молекули (M = Mr):
M (CO2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г / моль;
M (H2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 г / моль.
m (C) = [8,8 / 44] × 12 = 2,4 г;
m (H) = 2 × 3,6 / 18 × 1 = 0,4 м
m (O) = m (Cx Hy Oz) - m (C) - m (H) = 6 - 2,4 - 0,4 = 3,2 м
Визначимо хімічну формулу сполуки:
x: y: z = m (C) / Ar (C). m (H) / Ar (H). m (O) / Ar (O);
x: y: z = 2,4 / 12: 0,4 / 1: 3,2 / 16;
x: y: z = 0,2. 0,4. 0,2 = 1: 2. 1.
Значить найпростіша формула сполуки CH2 O і молярну масу 30 г / моль [M (CH2 O) = Ar (C) + 2 × Ar (H) + Ar (O) = 12 + 2 × 1 + 16 = 12 + 2 + 16 = 30 / моль].
Щоб знайти справжню формулу органічної сполуки знайдемо відношення істинної і отриманої молярних мас:
Msubstance / M (CH2 O) = 180/30 = 6.
Значить індекси атомів вуглецю, водню і кисню повинні бути в 6 разів вище, тобто формула речовини матиме вид C6 H12 O6. Це глюкоза або фруктоза.