五酸化二リン：式とモル質量

五酸化二リンは、P₂ の実験式を持つ共有結合化合物です。 O₅ P₄ の化学式 O₁₀ .五酸化二リンのモル質量は、その化学式の各原子のモル質量の合計です。リン (P) と酸素 (O) のモル質量は次のとおりです。

M(P) =30.973762 g/mol

M(O) =15.999 g/mol

したがって、五酸化二リンのモル質量は M(P₄ O₁₀ ) =30.973762(4) + 15.999(10) =283.886 g/mol. 五酸化二リンは、室温で粉末状の白い物質で、結晶格子のような構造をとっています。五酸化二リンは非常に吸湿性が高く、水分や水蒸気を容易に吸収します。そのため、場所を乾燥させ、湿気から守るために乾燥剤として使用されることがよくあります.

分子式と経験式

化合物の化学式は、その化合物の構成原子の種類と数を表したものです。簡単に言えば、化学式は、化合物の分子内の各原子の数を表す下付き文字を使用して、それぞれが原子の種類を表す一連の記号です。化学式は、化合物の一般的な原子構成とその構成元素の比率を決定するために使用されます。化学式の一般的な形式は

AₓBᵧ

ここで、A と B は化学元素で、x と y は単一分子内の As と B の量を指定する整数値です。

化学式には次の 2 種類があります:分子式 実験式 .

化合物の分子式は、1 つの単位分子に含まれる原子の量と種類を教えてくれます。たとえば、水の分子式は次のとおりです。

H₂ O

この式は、1 つの水分子が 2 つの水素原子と 1 つの酸素原子で構成されていることを示しています。物質の分子式は、その構造に関する明確な情報を提供しませんが、その構造を推測するために使用できます。

完全な分子式とは対照的に、経験的 式は、化合物内の原子の最も単純な整数比を表す凝縮化学式です。たとえば、グルコースの分子式は C₆ です H₁₂ O₆ しかし、その実験式は CH₂ です O は、炭素原子と酸素原子の 2 倍の水素原子を持っているためです。異なる分子式を持つ化合物は、同じ実験式を持つことができます。たとえば、酢酸はグルコースと同じ実験式 (CH₂ O) と CH₂ O は、ホルムアルデヒドの実際の分子式です。場合によっては、化合物の一般名は、分子式ではなく、実験式に由来します。これは五酸化二リンの場合です。分子式は P₄ です O₁₀ ただし、その名前の五酸化二リンは、その実験式 P₂ に由来します。 O₅ (「di-」=2、「pent-」=5)。化合物の命名といえば…

分子化合物の命名規則

化学式に基づいて分子化合物の科学命名法を生成するために従うことができる一連の規則があります。任意の化学式に対して、次の方法で名前を生成できます:

化学化合物に名前を付けるために使用される接頭辞は、ギリシャ語に由来し、それらが結合している元素の原子の数を示しています。プレフィックスは次のとおりです:

1 種類の原子が 8 個を超える原子には接頭辞がありますが、めったに使用されません。左端の元素の原子が 1 つしかない場合は、「mono-」プレフィックスを付ける必要はありません。したがって、なぜ CO は一酸化炭素ではなく「一酸化炭素」なのでしょうか。

式N₂O₄を取ります。この化合物の名前をどのように導き出すのでしょうか?まず、周期表の一番左の元素を特定します。窒素は酸素の左側にあるため、先に進みます。次に、一番右の元素酸素を取り、それを「イデ」という語尾、つまり「酸化物」に変えます。下付き文字を見ると、各要素の原子数がわかります。窒素には 2 があるので接頭辞「di-」が付けられ、酸素には 4 があるため接頭辞「tetra-」が付けられます。つまり、化学名全体は「四酸化二窒素」です

さらにいくつかの例を見てみましょう。次の化合物の名前は?:

答え

多くの化合物には、接頭辞の命名法の代わりに通用する一般名があります。命名規則によると、CH₄ 「四水素化炭素」と呼ばれますが、ほとんどの場合、単にメタンと呼ばれます。同様に、H₂ O は、不吉な響きの「一酸化二水素」ではなく、単に水と呼ばれています。

モル質量の求め方

元素のモル質量は、その元素の 1 モルに存在する総質量です。元素のモル質量は、元素の標準原子量にモル質量定数を掛けて求めることができます:

M =1 g/mol

正確な寸法分析には、モル質量定数が必要です。標準的な原子量は無次元の量 (純粋な数) であるため、正しい単位を得るには、何らかの次元量を掛ける必要があります。

元素の標準原子量は、周期表の元素タイルにあります。標準原子量は記号の下の数字です。上の写真では、タングステンの標準原子量は 183.84 です。この値にモル質量定数を掛けると、タングステンのモル質量が得られます。

183.84 x 1 g/mol =183.84 g/mol

タングステンのモル質量は 183.84 g/mol です。言い換えると、タングステンが 1 モルあれば、質量は 183.84 グラムになります。

化合物のモル質量を求めるには、分子内に各元素がいくつ存在するかを考慮して、化合物中の各元素のモル質量の合計を求めるだけです。 H₂の場合 O、水素、酸素の標準原子量は、それぞれ 1.007825 と 15.999 です。モル質量定数を掛けると、水素と酸素の両方のモル質量が得られます:

M(1.007825) =1.007825 g/mol

M(15.99) =15.99 g/mol

水分子はすべての酸素原子に対して 2 つの水素原子を持っているため、1 モルの水分子は、1 モルの酸素に対して 2 モルの水素を持っています。各元素のモル質量に化合物の組成の比率を掛けて値を合計することで、分子全体のモル質量を決定できます。

M(H₂ O) =1.007825(2) + 15.99(1) =18.0565 g/モル

1 モルの水分子の質量は 18.0565 グラムです。

もう少し試してみましょう。次の化合物のモル質量は?

答え

要約すると、物質の化学式は、特定の化合物の元素構成要素の種類と割合を表したものです。化学式は、化合物がどのような種類の原子で構成されているか、および各原子がいくつあるかを示します。化合物の科学命名法は、電気陰性度の高い元素の末尾を変更し、各元素の割合を示す接頭辞を追加することで、その化学式から導き出すことができます。

化学式は、化合物のモル質量を決定するためにも使用できます。化合物のモル質量を求めるには、まず各構成元素のモル質量を求めなければなりません。次に、それらのモル質量値に、化合物で発生する頻度を掛ける必要があります。これらの値を合計すると、化合物のモル質量が得られます。