Плотность алюминия 2,5—2,7 г/смК На воздухе алюминий быстро окисляется кислородом и покрывается прочной окисной пленкой, которая и защищает его от дальнейшей коррозии. Аналогичное действие на алюминий производит концентрированная азотная кислота. Устойчивость алюминия против азотной кислоты представлена следующими данными [c.368]
Задача Н-10. Два кубика одинакового размера, один из которых изготовлен из алюминия, а другой — из магния, растворили в соляной кислоте. Объем водорода, выделившегося в первом случае, оказался в 2 раза большим, чем во втором случае. Какова плотность магния, если плотность алюминия составляет 2,7 г/см [c.112]
Некоторые физические свойства алюминия и родственных ему элементов приведены в табл. 18.3. Плотность алюминия почти в три раза меньше плотности железа, но в то же время некоторые его сплавы (например, описанный ниже дюралюминий) обладают прочностью мягкой стали благодаря сочетанию легкости и прочности при невысокой стоимости производства алюминиевые сплавы находят широкое применение. Алюминий используют вместо меди как хороший проводник электри-
[c.526]
I — толщина поглощающего слоя нефтепродукта в см р — плотность вещества в г/см д — плотность алюминия в г см [c.425]
Алюминий — твердый серебристо-серый металл. Легко поддается ковке, прокатке, волочению и резанию. Пластичность алюминия возрастает с повышением его чистоты. Плотность алюминия 2,7 т/м , температура плавления 660,2°С, температура кипения 2520°С. В расплавленном состоянии жидкотекуч и легко поддается литью. [c.15]
Здесь М II А — молекулярные и атомные массы ул1 и — плотности алюминия и оксида 2 — число атомов алюминия и молекуле оксида. [c.81]
Радиус атома алюминия равен 1,43-10 м. Определите плотность алюминия. [c.21]
Физические свойства. Алюминий — серебристо-белый металл, имеющий гранецентрированную решетку. Плотность алюминия 2,7 г/см . Он относится к легким металлам и обладает высокой электрической проводимостью и теплопроводностью. [c.253]
Физические свойства. Алюминий — серебристо-белый мегалл, имеющий гранецентрированную решетку. Плотность алюминия 2,7 г/см. Он относится [c.279]
Алюминий — металл серебристо-белого цвета. Он относится к легким металлам — плотность алюминия 2,7, Температура плавления довольно низкая (659°С) алюминиевая фольга легко плавится в пламени спички.
[c.141]
Бурное развитие алюминиевой промышленности объясняется в первую очередь тем, что малая плотность алюминия удачно сочетается с другими свойствами — прочностью сплавов, стойкостью против коррозии, хорошими литейными качествами. Некоторые сплавы алюминия не уступают по прочности стали при плотности меньшей в 2,5—3 раза. [c.166]
Нормальному технологическому режиму электролиза крио-литных расплавов отвечает температура на 10—30°С выше температуры начала кристаллизации компонентов из расплавленного электролита. Обычно электролиз проводят при 945— 965°С. При заметном снижении температуры электролиза из-за сближения плотностей алюминия и расплавленного электролита (плотность алюминия при температуре 930°С составляет 2,29-10 кг/м , а расплавленного электролита — 2,17-10 —2,18- 10 кг/м ) и повышения вязкости расплава капли алюминия с подины электролизера могут конвективными потоками уноситься в анодную зону, где алюминий окисляется и теряется.
[c.232]
Электропроводность определяется как проводимость электричества проволокой с площадью поперечного сечения, равной единице. Плотность алюминия составляет лишь 30% плотности меди следовательно, алюминиевая проволока того же веса, что и медная проволока той же длины, проводит в 2,7 раза больше электричества при одних и тех же потерях электроэнергии.
[c.527]
В промышленности алюминий получают электролизом растоора глинозема А120з в расплавленном криолите ЫазД1р 1. Концентрации ЫазА1Рв(92—94%) и А 20з в смеси отвечают эвтектическому состоянию (рис. 186). Это позволяет вести процесс электролиза при сравнительно низкой температуре (800—1000 С). На корпусе электролизера, который служит катодом, выделяется жидкий алюминий. На угольном аноде выделяется кислород, который взаимодействует с углем. Поскольку расплав имеет сравнительно низкую плотность, алюминий погружается на дно электролизера.
[c.453]
При флюсовании металлический алюминий, защищенный флюсом, удаляется из шлака путем стекания или с использованием соответствующих разделяющих устройств. Остающаяся солевая масса состоит из флюсов, основных компонентов алюминиевого шлака — оксидов алюминия, частиц или кусков металлического алюмнния, а также большого числа примесей, плотность которых меньше плотности алюминия и образуют частицы с большим количеством пор и незначительной плотностью. Обычно солевой остаток охлаждается с образованием больших кусков, очень твердых и трудно поддающихся переработке. [c.27]
Плотности алюминия и Si близки, однако модуль упругости керамики намного больше, поэтому повышение содержания Si увеличивает скорость звука. Рост содержания Si от О до 20 % повышает коэффициент затухания (примерно вдвое), что объясняется увеличением рассеяния на частицах наполнителя. При постоянстве состава материала уменьшение размеров частиц как алюминия, так и Si увеличивает скорость звука. Для материала с размерами частиц алюминия 25 и 100 мкм повышение содержания Si увеличивает затухание, однако, если частицы алюминия имеют размер 180 мкм, наблюдается обратное. Это требует дополнительного исследования. Частота УЗ не влияет на скорость звука. С ростом частоты затухание растет.
[c.798]
Рассчитайте приблизительное значение радиуса атома алюминия, зная, что плотность алюминия 2,7 г/см .
[c.230]
Плотность алюминия равна 2,7, температура плавления 658 °С, хорошо поддается сварке, прокатке, ковке и другим механическим операциям. Механические свойства алюминия невысоки и в значительной степени зависят от характера термической обработки. ПДК в воде 0,04 мг/л. [c.200]
При температуре электролиза 1000° С плотность алюминия 2,35 г/сж , а плотность криолита, содержащего 10% глинозема, [c.427]
Плотность свинца в метрических единицах равна 11,3 г/см . Плотность алюминия равна 2,70 г см . (В этих случаях косую линию следует читать как на .) Когда мы говорим, не задумываясь, что свинец тяжелее алюминия, мы имеем в виду, что свинец плотнее алюминия.
[c.22]
Из материалов высокой проводимости вторым по применению в электро- и радиотехнике является алюминий. Плотность алюминия значительно меньше (в 3,5 раза) плотности меди и равна литого л 2,6 прокатанного — 2,7 г/ш . Удельное сопротивление его в 1,68 раза больше, [c.259]
При расчетах перекоса металла нужно учитывать соотношение плотностей алюминия и электролита. Чем больше разность между ними, тем, при прочих равных условиях, меньше перекос жидкого металла. [c.250]
Поскольку плотность алюминия р = 2,699 г/сж , а атомный вес равен 26,98, то атомный объем и= 10,00 см г атом. Тогда
[c.229]
Поверхность расплавленного алюминия в печи, соприкасаясь с воздухом, покрывается сплошной тонкой пленкой окиси, которая, изолируя металл от воздуха, предотвращает дальнейшее окисление его. Окись алюминия, имея высокую температуру плавления, не плавится в печи. Хотя плотность окиси и превышает плотность алюминия, но пока окись образует сплошную пленку, [c.290]
Конус сформован из двух частей, которые отделяются от ракеты после прохождения ее через плотные слои атмосферы. Указанный материал был выбран для изготовления конуса благодаря малому весу и способности сохранять прочность при температурах выше 540 «С. Плотность этого материала составляет 1,82 г/глг (плотность алюминия, титана, стали и никеля составляет соответственно 2,8 4,7 7,8 и 8,8 г см ).
[c.155]
Для плотности алюминия с 99,75 /о А1 в зависимости от температуры найдены след Тощие значения [c.209]
Алюминиевое изделие электрополируют при напряжении 10—15 В и плотности тока 30 А/дм . Как изменяется масса и толщина поверхности этого изделия за 10 мин полирования, если общая площадь его поверхности равна 236 см , а выход по току составляет 0,85 Плотность алюминия принять равной 2700 кг/мз. [c.196]
Магний среди металлов занимает особое место. Его плотность (1,729 г/см ) на /з меньше плотности алюминия, а прочность почти в 2 раза выше. Эти качества обеспечивают сплавам на основе магния ведущее место в авиастроении. Магний — серебристо-белый металл, довольно тягуч и может быть прокатан в тонкие листы. В природе магний широко распространен в виде соединений (восьмое место по содержанию в земной коре, или 1,87% по массе). Он имеет три стабильных изотопа Mg (78,60%), (10,11%), (11,29%). Основные минералы — магнезит Mg Oз, доломит МеСОзХ X СаСОз. Запасы их практически неисчерпаемы. В состав основных пород входят многие силикаты магния оливин, тальк, асбест и др. В гидросфере содержатся колоссальные запасы растворенных солей магния (уже сейчас магний добывают из морской воды). Зеленый пигмент растений — хлорофилл содержит 2,7% Мё.
[c.147]
Применение алюминия и его соединений. Благодаря большой распространенности и доступности алюминия, падежным способам его получения, а также получения соединений и сплавов с участием А1, он нашел широчайшее применение в современной технике и промышленности. Этому также способствуют малая плотность алюминия (2,7 г/см ), высокая электрическая проводимость, достаточная механическая прочность и низкая себестоимость. Металлический алюминий применяется для алюмотермии, изготовления проводов и посуды. Благодаря низкому сечению захвата тепловых нейтронов и малой чувствительности к радиации алюминий применяется как конструкционный материал для ядернвлх реакторов, в основном с водяным охлаждением. Сплавы на основе алюминия занимают второе место после стали и чугуна. Они применяются в ракетной технике, в авиа-, авто-, судо- и вагоностроении, приборостроении, в химическом аппаратостроении, в строительстве н т. д. Достоинство всех алюминиевых сплавов — малая плотность, высокая удельная прочность, удовлетворительная стойкость против коррозии, недефицит-ность, простота технологии и обработки по сравнению с другими цветными сплавами. [c.155]
Алюминий образует 1уанецентрированные кубические кристаллы ребро элементарной ячейки равно 4,050 А при 25° С. Вычислить а) плотность алюминия при этой температуре, б) расстояния между плоскостями (300), (220) и (111). [c.599]
Бязкость, электропроводность и особенно плотность его, так как плотность электролита должна быть меньше плотности алюминия, который должен собираться на дне электролизера. Полезными добавками в определенных количествах являются aFs, MgF2, Na l, ВаСЬ и LiF. [c.275]
При температуре электролиза 1000°С плотность алюминия равна 2,35 см , а плотность криолита, содержащего 10% глинозема — 2,03 г1см , поэтому алюминий, как более тяжелый, собирается на дне ванны. [c.340]
Мэе и 10 г см при 20 Мэе. Плотность алюминия 2,7 г1см , следовательно, как протоны с энергиями 48 Мэе, так и электроны с энергией 5 Мэе проникают на[ глубину порядка 1 см [1]. Глубины [c.317]
Еще одно замечательное свойство алюминия — высокая электропроводность. Удельное сопротивление его при 20° составляет 0,028 omImImm» , в то время как меди 0,017. Так как плотность алюминия в 3,3 раза меньше, чем меди, то при одинаковой электропроводности алюминиевый проводник получается вдвое легче медного. Поэтому алюминий нашел широкое применение в электротехнике для проводов, кабелей, шин в значительной мере он вытесняет медь. [c.636]
Подставляя в (1.28) /i/2= l, 0 см, получаем (x f =0,693 см Из графика зависимости в свинце от энергии у-квантов (рис. 16) находим Е. =., 2 Мэв. Величину в железе оценим следующим образом. Массовый коэффициент ослабления для железа (Z=26) должен мало отличаться от массового коэффициента для алюминия (Z= 13). Из табл. П.З находим линейный коэффициент ослабления у-квантов с энергией il,2 Мэв в алюминии =0,152 сж-. Так как плотность алюминия pai = 2,7 aj M , то ц =0,152/2,7 = 0,056 сж /г. [c.39]
На лестнице плотностей алюминий почти на самом верху, поэтому он и приобрел славу крылатого металла. Легче алюминия только литий, магний и бериллий, но конкуренции с ним они не выдерживают. Запаса лития и бериллия в тысячи раз меньше первый металл очень мягкий и легкоплавкий, а второй-хрупкий и токсичный. Магния в природе много, но все же гораздо меньше, чем алюминия сплавы на его основе химически нестойки и не обладают нужными технологическими параметрами. И все-таки это наиболее реальный соперник алюминию, особенно там, где малый вес конструкции -самое главное требование, там, где необходима сверхкрылатость . [c.122]
ЧТО ЛУЧШЕ: АЛЮМИНИЙ ИЛИ ЧУГУН?
Немного о физических свойствах металлов:
1. Теплопроводность — это способность вещества передавать тепло (энергию движущихся молекул) от одной части тела к другой. Чем выше значение теплопроводности, тем быстрее происходит нагрев металла. Коэффициент теплопроводности алюминия = 200-220 Вт/м/К Коэффициент теплопроводности чугуна = 50-70 Вт/м/К
2. Теплоемкость вещества — это количество теплоты поглощаемое веществом при нагревании на 1 градус. Чем больше значение теплоемкости, тем больше тепла запасает в себе 1 кг вещества. Теплоемкость алюминия = 920 Дж/кг/К Теплоемкость чугуна = 540 Дж/кг/К
3. Плотность вещества — это масса вещества приходящаяся на единицу объема. Чем больше значение плотности, тем тяжелее тело при равных размерах. Плотность алюминия = 2700 кг/куб.м Плотность чугуна = 7000 кг/куб.м
Судя по табличным данным чугун обладает значительно меньшей теплопроводностью, следовательно чугунная посуда нагревается медленнее алюминиевой. Сравнив остальные свойства металлов получим, что плотность чугуна больше в 2,5 раза, а теплоемкость меньше лишь в 1,7 раза. Таким образом, если взять два совершенно одинаковых (по форме и объему) казана из алюминия и чугуна и нагреть их до одинаковых температур, то чугунный казан будет остывать намного дольше (так как масса чугуна намного больше, теплопроводность намного меньше, а количество запасённого тепла чуть меньше, чем у алюминия).
Преимущества алюминия:
посуда имеет малый вес.
очень доступный и распространенный металл, поэтому цена на алюминиевую посуду ниже;
долговечна.
Преимущества чугуна:
чугунная посуда не тускнеет, не деформируется и не боится царапин;
при правильном обращении чугунная посуда практически вечна.
Недостатки алюминия:
из-за высокой теплопроводимости в ней легко пригорают продукты, а следы нагара трудно удаляются с ее поверхности;
тонкостенная алюминиевая посуда легко деформируется и теряет свой первоначальный привлекательный внешний вид;
посуда покрывается плёнкой оксида алюминия и начинает темнеть, но это не влияет на вкус пищи в процессе приготовления;
нельзя хранить пищу в алюминиевой посуде долгое время (> 3 часов), так как посуда окисляется и меняет вкус еды.
Недостатки чугуна:
склонность к ржавчине, поэтому после мойки ее следует тщательно вытирать или просушивать на плите, а затем смазывать маслом;
большой вес;
как и в алюминевой посуде нельзя хранить пищу долгое время (> 3 часов).
Достаточно физики! Пора готовить!
Чугунную посуду рекомендуют для приготовления птицы, тушеных овощей и мяса, а также для приготовления плова. В алюминиевых кастрюлях хорошо варить макароны, каши и овощи, а вот тушить мясо, готовить борщ и кислые щи в них не следует. Не следует использовать алюминиевую и чугунную посуду для хранения готовой пищи,для соления и квашения, поскольку в ней пища окисляется и теряет свои вкусовые качества.
Таким образом, чтобы ответить на вопрос: «Что лучше: чугунная или алюминиевая посуда?», нужно решить детскую задачку, про «Кто победит – кит или слон?». Алюминиевая и чугунная посуда отличаются по большому перечню характеристик и просто не смогут друг друга заменить. Сложно приготовить в алюминиевой посуде вкусный плов, а в чугунной посуде — макароны по-флотски.
11. Плотность вещества
228. На рисунке 47 изображены два кубика одинаковой массы: один (1) из янтаря, другой (2) из меди. У какого из кубиков масса вещества в объеме 1 см3 больше и во сколько раз?
229. Из двух медных заклепок первая имеет вдвое большую массу, чем вторая. Чему равно отношение объемов этих тел? Т.к. у первой заклепки масса вдвое больше, чем у второй, то и объем у нее вдвое больше.
230. Диаметры алюминиевого и парафинового шаров одинаковы. Какой из них имеет меньшую массу и во сколько раз?
231. С помощью весов мальчик определил, что стакан, заполненный водой, имеет большую массу, чем тот же стакан, заполненный подсолнечным маслом, но меньшую, чем молоком. Какая из этих жидкостей имеет наибольшую плотность, а какая — наименьшую? Молоко — наибольшую, масло — наименьшую.
232. На чашках уравновешенных весов лежат кубики (рис. 48). Одинаковы ли плотности веществ, из которых сделаны кубики? Их плотности различны.
233. В один из двух одинаковых сосудов (рис. 49) налили воду (левый сосуд), в другой — раствор серной кислоты (правый сосуд) равной массы. Какая жидкость имеет большую плотность? На основании чего вы делаете вывод? Раствор серной кислоты занимает меньший объем и, следовательно, имеет большую, чем у воды, плотность.
234. На одной чашке весов (рис. 50) стоит брусок из свинца, на другой — из олова. На какой чашке находится свинцовый брусок? Свинцовый брусок лежит на левой чашке, т.к. плотность свинца больше.
235. На чашках весов (рис. 51) находятся одинаковые по объему бруски из железа и чугуна. На какой чашке находится железо? Железный брусок находится на левой чашке, т.к. плотность железа больше.
236. Приведите пример двух металлов, которые, имея одинаковые массы, значительно отличались бы объемами. Алюминий и золото. Плотность золота больше, чем алюминия.
237. Какова масса соснового бруска, имеющего такие же размеры, как и дубовый массой 40 кг?
238. В бутылку вмещается 500 мл воды. Вместится ли в эту бутылку 720 г серной кислоты?
239. Сосуд наполнен водой. В каком случае из сосуда выльется больше воды: при погружении бруска свинца или бруска олова? Масса каждого бруска равна 1 кг. При погружении бруска из олова, т.к. он имеет меньшую плотность и, соответственно, больший объем, чем брусок из свинца той же массы.
240. Для промывки деталей их опускают в сосуд с керосином. В каком случае уровень керосина в сосуде станет выше: при погружении в него детали из алюминия или детали из меди такой же массы? (Детали сплошные.) Уровень керосина станет выше при погружении детали из алюминия, т.к. плотность алюминия меньше.
241. Железный и алюминиевый стержни имеют одинаковые площади поперечного сечения и массы. Какой из стержней длиннее? Алюминиевый, поскольку его плотность меньше, а объем больше, чем у железного стержня той же массы.
242. Известно, что при одинаковых условиях разные газы в объеме 1 м3 содержат одно и то же число молекул, а плотности газов разные. Чем объясняется различие в плотности газов? У разных газов масса молекул также различна.
243. Чем объяснить отличие плотности водяного пара от плотности воды? В водяном паре расстояния между молекулами больше, чем в воде. Поэтому плотность водяного пара меньше плотности воды.
244. Кислород (как и любой из газов) в зависимости от условий может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. В каком из состояний плотность кислорода наибольшая; наименьшая? Почему? Наибольшую плотность имеет твердый кислород, а наименьшую — газообразный.
245. Плотность алюминия в твердом состоянии 2700 кг/м3, в жидком — 2380 кг/м3. В чем причина такого изменения плотности алюминия? У жидкого алюминия межмолекулярное расстояние и, соответственно, объем больше, чем у твердого.
246. Как, используя стакан, весы и гири, определить, что имеет большую плотность: вода или молоко? Налить в стакан до определенного уровня воду или молоко и взвесить его. Чем стакан тяжелее, тем выше плотность жидкости. Если провести этот опыт, то получится, что плотность молока больше.
247. Медную деталь нагрели. Изменились ли при этом масса детали, ее объем и плотность? Ответ обоснуйте. Масса осталась неизменной, поскольку число молекул в детали осталось прежним. Объем и плотность изменились, поскольку изменилось межмолекулярное расстояние, зависящее от температуры.
248. Наибольшую плотность вода имеет при 4 °С. Как изменяются масса, объем и плотность воды при охлаждении ее от 4 до 0 °С? Масса не изменится, объем увеличится, плотность уменьшится.
249. Как изменится масса, объем и плотность воды при нагревании от 0 до 4 °С? (См. задачу 248.) Масса не изменится, объем уменьшится, плотность увеличится.
250. Газ в закрытом цилиндре сжимают (рис. 52). Изменяется ли при этом масса молекул газа? масса газа в цилиндре? Изменяется ли плотность газа в цилиндре? Масса молекул и самого газа не изменится, а плотность увеличится.
251. В результате перемещения поршня вправо объем воздуха в закрытом цилиндре увеличился (см. рис. 52). Как при этом изменилась плотность воздуха в цилиндре? Плотность воздуха уменьшилась.
252. Плотность жидкого кислорода 1140 кг/м3. Что означает это число? 1м3 жидкого кислорода имеет массу 1140 кг.
253. Во сколько раз масса гелия объемом 1 м3 больше массы водорода того же объема? (Устно.) В 2 раза, т.к. масса молекулы гелия вдвое больше массы молекулы водорода, а количество молекул в 1м3 обоих газов одинаково.
254. На сколько масса алюминия объемом 1 дм3 меньше массы свинца того же объема?
255. Во сколько раз масса куска мрамора объемом 1 м3 больше массы куска парафина того же самого объема?
256. Картофелина массой 59 г имеет объем 50 см3. Определите плотность картофеля и выразите ее в килограммах на кубический метр (кг/м3).
257. Чугунный шар при объеме 125 см3 имеет массу 800 г. Сплошной или полый этот шар?
258. Кусок металла массой 461,5 г имеет объем 65 см3. Что это за металл?
259. Подсолнечное масло объемом 1 л имеет массу 920 г. Найдите плотность масла. Выразите ее в килограммах на кубический метр (кг/м3).
260. В пустую мензурку массой 240 г налили кислоту объемом 75 см3. Масса мензурки с кислотой 375 г. Определите, какую кислоту налили в мензурку.
261. Из какого металла изготовлена втулка подшипника, если ее масса 3,9 кг, а объем 500 см3?
262. Точильный брусок, масса которого 300 г, имеет размер 15X5X2 см. Определите плотность вещества, из которого он сделан.
263. а) Когда бак целиком наполнили керосином, то оказалось, что масса его увеличилась на 32 кг. Какова вместимость бака? б) В средней мензурке налита вода (см. рис. 9). Поместится ли в этой мензурке такая же масса керосина, если воду вылить?
264. На сколько увеличилась общая масса автомашины после погрузки на нее 50 сухих сосновых брусков объемом 20 дм3 каждый?
265. а) На железнодорожную четырехосную платформу массой 21 т погрузили гранит объемом 19 м3. Какой стала общая масса платформы с грузом? б) Сколько штук кирпичей размером 250X120X60 мм погрузили на автоприцеп, если масса его увеличилась на 3 т?
267. На сколько изменилась общая масса автомобиля, когда в бак его долили 200 л бензина?
268. Определите массу мраморной плиты, размер которой 1м 0,8м 0,1 м.
269. Чтобы получить латунь, сплавили кусок меди массой 178 кг и кусок цинка массой 355 кг. Какой плотности была получена латунь? (Объем сплава равен сумме объемов его составных частей.)
270. За каждый из 15 вдохов, которые делает человек в 1 мин, в его легкие поступает воздух объемом 600 см3. Вычислите объем и массу воздуха, проходящего через легкие человека за 1 ч.
271. В аквариум длиной 30 см и шириной 20 см налита вода до высоты 25 см. Определите массу воды в аквариуме.
272. Определите массу оконного стекла длиной 3 м, высотой 2,5 м и толщиной 0,6 см.
273. В карьере за сутки добыто 5000 м3 песка. Сколько железнодорожных платформ грузоподъемностью 65 т потребуется, чтобы перевезти этот песок? (Песок принять сухим.)
274. Сейчас, где возможно, железные инструменты заменяют алюминиевыми. На сколько при этом уменьшается масса угольника толщиной 5 мм? Остальные размеры угольника указаны на рисунке 531.
275. Стальная деталь машины имеет массу 780 г. Определите ее объем.
276. Какой вместимости надо взять сосуд, чтобы в него можно было налить бензин, масса которого 35 кг?
277. а) В вашем распоряжении находятся только кувшин, весы с гирьками и сосуд с водой. Объясните, как бы вы поступили, используя лишь эти тела, чтобы определить вместимость кувшина. б) Когда сосуд целиком наполнили бензином, его масса стала равна 2 кг. Масса этого же сосуда без бензина равна 600 г. Какова вместимость сосуда?
278. Какой путь может проехать автомобиль после заправки горючим, если на 100 км пути его двигатель расходует 10 кг бензина, а вместимость топливного бака равна 60 л?
279. Чтобы жесть, используемая для изготовления консервных банок, не ржавела, ее покрывают тонким слоем олова (лудят) из расчета 0,45 г олова на 200 см2 площади жести. Какова толщина слоя олова на жести?
280. Как можно, не разматывая, определить длину медного провода, свернутого в моток?
281. Определите объем воды, которая выльется из отливного стакана, если в него опустить свинцовую дробь массой 684 г.
282. Для промывки медной детали массой 17,8 кг ее опустили в бак с керосином. Определите массу керосина, вытесненного этой деталью.
283. Сколько потребуется железнодорожных цистерн для перевозки 1000 т нефти, если вместимость каждой цистерны 50 м3?
284. Между алюминиевым и такого же объема парафиновым шарами находится сжатая, связанная нитью пружина. Нить пережигают, и пружина, распрямляясь, приводит шары в движение. Какую скорость приобретает при этом алюминиевый шар, если парафиновый шар приобрел скорость, равную 0,6 м/с?
Плотность основных металлов и сплавов.
Металл
Плотность (кг/м3)
Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников =
штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal
7100
Свинец — Chemical Lead
11340
Свинцовые бронзы, Bronze — lead
7700 — 8700
Титан — Titanium
4500
Углеродистая сталь — Steel
7850
Уран — Uranium
18900
Хастелой — Hastelloy
9245
Цинк — Zinc
7135
Чугуны — Cast iron
6800 — 7800
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum
8400 — 8900
Лазер нагрел алюминий до 3000000 градусов и превратил его в теплое плотное вещество
Российским ученым удалось нагреть поверхность металла до трех миллионов градусов и при этом сохранить его плотность при прямом облучении мощным лазером. Это открывает новые возможности по исследованию материалов в экзотическом состоянии теплого плотного вещества, которое в естественных условиях встречается только в недрах планет. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Последние годы наблюдается повышенный интерес ученых к изучению так называемого теплого плотного вещества (Warm Dense Matter) — экзотического состояния вещества, которое с одной стороны проявляет свойства плазмы, но с другой стороны находится при столь высоком давлении, что электроны в нем являются квантово вырожденными, то есть близки по своим свойствам к электронам в твердых телах.
Положение теплого плотного вещества на диаграмме температура-плотность
Los Alamos National Laboratory
В нашем ближайшем окружении теплое плотное вещество не встречается, однако именно в этом состоянии находится вещество в недрах планет. По этой причине знание законов, которые описывают его поведение, в частности, важно для планетологии, поскольку позволяет строить корректные модели возникновения и развития планет.
Обычно в эксперименте состояние теплого плотного вещества достигается за счет относительно невысокого — до нескольких десятков и сотен тысяч градусов Цельсия — нагрева твердотельных образцов. Однако осуществить такой нагрев сложно, поскольку при нагреве вещество стремится расшириться, и его плотность быстро падает. Поэтому нагрев осуществляют или под дополнительным давлением — например, в алмазных наковальнях, — или достаточно быстро, чтобы вещество просто не успело разлететься.
Для быстрого нагрева вещества идеальным источником выглядят «сверхбыстрые» лазеры, излучающие импульсы длительностью всего в несколько десятков фемтосекунд. Такие импульсы, кроме того, могут быть достаточно мощными. Например, недавно китайским ученым удалось получить импульсы с рекордной мощностью в почти пять петаватт. Поскольку генерируемые такими машинами импульсы одновременно короткие и мощные, они могут быстро нагреть вещество до требуемых температур.
До сих пор, однако, осуществить прямой нагрев вещества подобными лазерными импульсами не удавалось, поскольку у любого лазерного импульса есть предвестник или так называемый предымпульс. И, хотя обычно его мощность в миллионы раз ниже, чем мощность самого импульса, но из-за значительно большей длительности он несет в себе достаточное количество энергии, чтобы разрушить поверхность мишени задолго до его прихода. Проблема особенно усугубляется в случае сверхмощных импульсов, для которых предвестник может иметь мощность, сравнимую с мощностью промышленных лазеров, применяемых для резки металла.
Решить эту проблему смогли в нижегородском Институте прикладной физики РАН, где был создан лазерный комплекс PEARL, принципы генерации излучения в котором отличны от традиционных. Обычно лазерное излучение создаётся в специальных лазерных средах. Их сначала «накачивают» энергией, возбуждая атомы, а затем пропускают через них импульс небольшой мощности. Проходя сквозь среду, импульс индуцирует излучение возбуждённых атомов, которое складывается с первоначальным импульсом и многократно усиливает его. Принципиальной проблемой борьбы с предвестником в таких системах является явление спонтанной люминесценции — возбужденные атомы излучают даже в отсутствии внешнего импульса, и поэтому лазерная среда начинает «светить» еще до его прихода, создавая предымпульс.
Внешний вид установки PEARL
А. Шайкин / ИПФ РАН
На установке PEARL для получения сверхмощных импульсов используется другой принцип — оптического параметрического усиления. В этом методе усиление короткого импульса происходит в нелинейно-оптическом кристалле в результате прямого взаимодействия с лазерным импульсом «накачки». Импульс накачки при этом значительно длиннее усиливаемого импульса, и потому обладает невысокой мощностью. Усиливаемый импульс «пробегает» по нему и собирает энергию, приобретая значительно более высокую мощность. В этом методе спонтанное излучение отсутствует, и предвестник получается значительно слабее.
В обсуждаемой работе ученые исследовали воздействие излучения лазера PEARL на алюминиевую фольгу толщиной от 0,5 до 10 микрон. При этом наилучшие результаты наблюдались для образцов толщиной 0,8 микрон. Их облучали импульсами, энергия которых варьировалась от 2,5 до 8,5 Дж, а длительность составляла приблизительно 60 фемтосекунд. Таким образом, мощность импульсов достигала величины 140 тераватт. Фокусировка излучения в пятно радиусом в 2,9 микрон позволяла достичь интенсивности излучения на уровне 2,7×1020 Вт/см2.
Измерение параметров образующейся в фокусе излучения плазмы проводилось по ее рентгеновскому излучению. Проведенное сотрудниками московского Объединённого института высоких температур РАН оно показало, что плотность плазмы соответствует плотности твердого тела, а ее температура составляет около 300 электрон-вольт, что приблизительно равняется трем миллионам градусов Цельсия.
Таким образом, в эксперименте был получен алюминий в состояния теплого плотного вещества с твердотельной плотностью. Дополнительными доказательствами являются результаты численного моделирования, а также наблюдавшаяся генерация в образовавшейся плазме протонов с энергией, как минимум, в 43,3 МэВ. Как показывает то же численное моделирование, такие высокие энергии у протонов возможны только в случае сохранения высокой плотности облучаемой плазмы.
Следы пучка высокоэнергетичных протонов, оставленные на стопке радиохромных пластинок, разделенных алюминиевыми прослойками толщиной 216 мкм каждая
A. Soloviev et al., / Scientific Reports
В дальнейшем ученые рассчитывают, во-первых, провести аналогичные исследования для более высоких интенсивностей лазерного излучения, а во-вторых, измерить в повторных экспериментах другие свойства получающейся плазмы, которые позволили бы проверить некоторые теоретические модели, придуманные для описания тёплого плотного вещества.
Ранее этой осенью в Европе официально запустили мощнейший лазер на свободных электронах XFEL. Его строительство началось в 2009 году, а в начале мая 2017 года на нем сгенерировали первый пучок рентгеновского излучения.
Артем Коржиманов
Свойства алюминия — ПЕРЕПЛАВ.РУ
Сферы использования алюминия.
Алюминий — химический элемент главной подгруппы третьей группы третьего периода ПСХИ Менделеева Д. И., с атомным номером 13. Обозначается символом AL (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий — лёгкий, немагнитящийся металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся ковке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкость к коррозии обуславливается образованием оксидной плёнки на поверхности, защищающей от дальнейшего воздействия агрессивной среды.
Физические свойства алюминия. Плотность — 2,7 г/см³, температура плавления — порядка 658-660 °C, удельная теплота плавления — 390 кДж/кг, температура кипения — 2500 °C, удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг, временное сопротивление литого алюминия — 10…12 кг/мм², деформируемого — 18…25 кг/мм², сплавов — 38…42 кг/мм².
Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм², высокая пластичность: технический алюминий — 35 %, чистый алюминий — 50 %, прокатывается в фольгу. Модуль Юнга — 70 ГПа. электропроводность — 0,0265 мкОм·м, теплопроводность — 1,24×10−3 Вт/(м·К), обладает высокой светоотражательной способностью.температурный коэффициент линейного расширения 24,58×10−6 К−1 (20…200 °C). Образует сплавы практически со всеми прочими металлами.
Впервые алюминий был выделен как самостоятельное вещество в Европе Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод, основанный на получении алюминия электролизом глинозема, растворённого в расплавленном криолите, положил начало широчайшей сфере применения алюминия в нашей жизни
Физические и химические свойства объясняют огромное значение алюминия в мировой экономике. Без него аэрокосмическая индустрия никогда не получила бы развития. Алюминий и сплавы на его основе необходимы для производства автомобилей, в машиностроении, микроэлектронике, да наверно вообще во всех отраслях промышленности. Самые разные виды продуктов из алюминия используются в современном строительстве. Алюминий практически вытеснил медь в качестве проводников и кабелей для высоковольтных линий ЛЭП. Половина кухонной посуды, продаваемой каждый год во всем мире, сделана именно из алюминия и его сплавов. Производство современных зеркал немыслимо без алюминиевой пудры. В производстве строительных материалов используется как газообразующий агент. Без алюминиевых банок для напитков уже невозможно представить ни одну витрину магазина, или аптеку без лекарств, упакованных в алюминиевую фольгу. А как хорошо попросту запечь мясо или рыбу в духовом шкафу, и все это не получится без алюминиевой фольги!
Как компонент используется в стекловарении, его соединения используются в качестве высокоэффективного горючего в ракетных топливах; в алюминиевых бронзах основные компоненты — медь и алюминий. В магниевых сплавах в качестве добавки чаще всего используется алюминий. Для изготовления спиралей в электронагревательных приборах используют (наряду с другими сплавами) фехраль (Fe, Cr, Al).
Еще один пример — Алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173.
Если мир без алюминия представляется не самым уютным местом, то мир, в котором алюминий есть, открывает нам самые разные возможности.
Наша компания осуществляет производство и поставку на внешний и внутренний рынки сплавов алюминиевых литейных, деформируемых, алюминий технической чистоты (технический алюминий), алюминий для раскисления (раскислители) различных марок.
Цены на алюминий и его сплавы, а так же способы доставки алюминия можно уточнить, связавшись с нами по телефону или электронной почте.
Встретившись с потребностью в алюминии или сплавах алюминия Вы можете задать в поиске «купим чушку» или «купим сплав алюминия», знайте, что в случае с «куплю чушку» лучше обратиться к нам, как специалистам в области производства и поставок. Мы сможем помочь Вам подобрать интересующий Вас сплав в соответствии с потребностями и совместно скоординируем форму выпуска, сроки и период поставки.
Плотность веществ (дерево, железо, бетон, алюминий и других)
При расчетах и строительстве часто возникают вопрос о том, сколько будет весить тот или иной материал в определенном объеме. Информация данной статьи поможет определиться вам с плотностью некоторых веществ. Конечно, плотность ряда веществ из таблицы не актуальна, так как они не применяются в строительстве, тем не менее — это позновательно.
Что такое плотность
Если кратко рассказать о том, что такое плотность своими словами, то это совсем просто. Фактически это масса вещества в определенном объеме. Так в одном объеме, например кубический метр, может быть разная масса вещества. Именно масса вещества в килограммах на один кубический метр объема и приведена далее в качестве справочной информации.
Справочная информация о плотности по некторым из материалов
Плотность некоторых веществ (строительных материалов) (кг/м3) оформлена в виде таблицы ниже:
золото
19320
железо
7874
алюминий
2700
дуб
760
берёза
650
сосна
520
бальза
100 — 120
каменный уголь
800 — 850
бетон
1800 — 2800
нефть
730 — 940
мазут
890 — 1000
спирт этиловый
790
эфир этиловый
710
керосин
790 — 820
ртуть
13746
бензин
710 — 750
водород
0,090
воздух сухой
1,293
метан
0,717
природный газ
0,800
Наиболее важными для проведения строительных расчетов могут быть показатели плотности для дерева (сосна, береза, дуб), различных металлов (железо, аллюминий), а также бетона. Показатели плотности для этих материалов приведены в нашей таблицы, а это значит, что вы, скорее всего, сможете рассчитать нагрузки и массы, при проектировании ваших сооружений и конструкций. Также кроме плотности материалов важным параметром при их выборе может стать его твердость. Так о плотности различных пород дерева вы можете узнать из статьи «Показатель твердости для различных пород дерева». О плотности мебельных материалов, то есть используемых для производства мебели, вы можете узнать из статьи «Плотсность ДСП и МДФ».
Плотность
Плотность
4-4 Плотность
Плотность
количество вещества в данной единице объема. Его можно измерить в граммах
на кубический сантиметр (г / см 3 ). Это мера того, насколько сильно
упакованы атомы вещества. Когда мы говорим, что лед менее плотный
чем вода, мы имеем в виду, что молекулы воды упакованы более плотно, когда они
находятся в жидком состоянии. Формула определения плотности
или же
Всегда слышно, что мышцы плотнее жира.
Это означает, что я могу тренироваться, а не худеть и все равно худеть на несколько сантиметров.
мою талию. Это потому, что 1 фунт
мышцы будут занимать меньше места, чем 1 фунт жира.
Масса обычно измеряется в граммах.
Объем обычно измеряется в мл, что аналогично см 3 (или кубические сантиметры куб. см. 1 мл =
1 см 3 = 1 куб.
Плотность воды 1,00 г / мл. Плотность некоторых общих элементов показана ниже:
Плотность выбранных элементов
элемент
плотность
(г / см 3 )
внешний вид
алюминий
2.70
серебристый
белый, металлик
сурьма
6,68
серебристый
белый, металлик
кадмий
8,64
серебристый
белый, металлик
углерод
(графит)
2.25
черный,
скучный
хром
7,2
сталь
серый, жесткий
кобальт
8,9
серебристый
серый, металлик
Медь
Золото
8.92
19,3
красноватый,
металлический
желтый,
металлический
утюг
7,86
серебра,
металлический
свинец
11.3
серебристо-голубоватый
белый, мягкий, металлик
марганец
7,2
серый
розовый, металлик
никель
Платина
8.9
21,4
серебра,
металлический
серебра,
металлический
кремний
2,32
сталь
серый, кристаллический
серебро
10.5
серебра,
металлический
банка
(серый)
5,75
серый
банка
(белый)
7,28
белый
металлический
цинк
7. \ text {3}} \), г / см 3 или г / см –3 .В каждом случае единицы измерения читаются как граммы на кубический сантиметр, на указывают деление.) Мы часто сокращаем «см 3 » как «куб.см», а 1 см 3 = 1 мл точно по определению.
Обычно нет необходимости взвешивать ровно 1 см 3 материала, чтобы определить его плотность. Мы просто измеряем массу и объем и делим объем на массу:
\ [\ text {Density} = \ dfrac {\ text {mass}} {\ text {volume}} \]
Рассчитайте плотность (а) куска алюминия массой 37.\ text {3} \ end {case} \ nonumber \]
, которые являются приемлемыми альтернативами.
Обратите внимание, что в отличие от массы или объема ( экстенсивных свойств ), плотность вещества не зависит от размера образца ( интенсивное свойство ). Таким образом, плотность — это свойство, по которому одно вещество можно отличить от другого. Образец чистого алюминия можно обрезать до любого желаемого объема или отрегулировать так, чтобы он имел любую выбранную нами массу, но его плотность всегда будет 2,70 г / см 3 при 20 ° C.Плотности некоторых распространенных чистых веществ перечислены ниже.
Таблицы и графики предназначены для предоставления максимального количества информации на минимальном пространстве. Когда речь идет о физической величине (число × единицы), повторять одни и те же единицы расточительно. Поэтому принято использовать чистые числа в таблице или вдоль осей графика. Чистое число может быть получено из количества, если мы разделим его на соответствующие единицы. Например, при делении на единицы грамма на кубический сантиметр плотность алюминия становится чистым числом 2.{- \ text {3}}} = \ text {2.70} \ nonumber \]
Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Плотность нескольких веществ при 20 ° C. Якорь
Вещество
Плотность / г см -3
Гелий газ
0,000 16
Сухой воздух
0,001 185
Бензин
0.66-0,69 (варьируется)
Керосин
0,82
Бензол
0,880
Вода
1.000
Четыреххлористый углерод
1,595
Магний
1,74
Соль
2,16
Алюминий
2.70
Утюг
7,87
Медь
8,96
Серебро
10,5
Свинец
11,34
Уран
19,05
Золото
19,32
Таким образом, столбец в таблице или ось графика удобно помечать в следующей форме:
Количество / шт
Указывает единицы, которые необходимо разделить на количество, чтобы получить чистое число в таблице или на оси.Это было сделано во втором столбце таблицы.
Преобразование плотности
В нашем исследовании плотности обратите внимание, что химики могут выражать плотности по-разному в зависимости от предмета. Плотность чистых веществ может быть выражена в кг / м 3 в некоторых журналах, которые настаивают на строгом соблюдении единиц СИ; в некоторых сельскохозяйственных или геологических таблицах плотность почв может быть выражена в фунтах / фут 3 ; плотность клетки может быть выражена в мг / мкл; и другие единицы широко используются.Легко преобразовать плотности из одного набора единиц в другой, умножив исходное количество на один или несколько коэффициентов единицы :
Пример \ (\ PageIndex {2} \): плотность воды
Преобразование плотности воды, 1 г / см 3 в (a) фунт / см 3 и (b) фунт / фут 3
Решение
а. Равенство \ (\ text {454 g} = \ text {1 lb} \) может использоваться для записи двух множителей единства,
\ [\ dfrac {\ text {454 г}} {\ text {1 фунт}} \ nonumber \]
или
\ [\ dfrac {\ text {1 фунт}} {\ text {454 г}} \ nonumber \]
Данную плотность можно умножить на один из множителей единицы, чтобы получить желаемый результат.\ text {3}} \ nonumber \]
г. Аналогично, равенства \ (\ text {2,54 см} = \ text {1 дюйм} \) и \ (\ text {12 дюймов} = \ text {1 ft} \) можно использовать для записи коэффициентов единства:
\ [\ dfrac {\ text {2,54 см}} {\ text {1 дюйм}} \ text {,} \ dfrac {\ text {1 дюйм}} {\ text {2,54 см}} \ text {,} \ dfrac {\ text {12 дюймов}} {\ text {1 ft}} \ text {и} \ dfrac {\ text {1 ft}} {\ text {12 дюймов}} \ nonumber \]
Чтобы преобразовать см 3 в знаменателе 0,002203 в 3 , нам нужно трижды умножить на соответствующий коэффициент единицы или на куб коэффициента единицы:
\ [\ text {0.\ text {3} \ nonumber \]
Важно отметить, что мы использовали коэффициенты преобразования для преобразования одной единицы в другую единицу того же параметра
Авторы и авторство
Плотности элементов — Алфавитно-периодическая таблица
Данные о плотности химических элементов, измеренные при комнатной температуре / 20 ° C, представлены двумя разными способами: в алфавитном списке и в таблице Менделеева.
Плотности элементов — Алфавитный список
Имя элемента
Плотность / грамм на см 3
Имя элемента
Плотность / грамм на см 3
Актиний
10.07
Менделевий
Алюминий
2,702
Ртуть
13,546
Америций
13,67
Молибден
10,2
10,2
Сурьма
Сурьма
Сурьма
Аргон
0,001784
Неодим
7,0
Мышьяк
5.776
Неон
0,0009
Астатин
7
Нептуний
20,45
Барий
3,59
Никель
8,91
Беркон
8,91
Беркон Беркон
Бериллий
1,848
Ниобий
8,57
Висмут
9.807
Азот
0,0012506
Борий
Нобелий
Бор
2,34
Оганессон
5
Осанессон
Бром
9065
Осцилл Кадмий
8,65
Кислород
0,001429
Кальций
1.55
Палладий
12,02
Калифорний
13,67
Фосфор
1,82
Углерод (графит)
2,267
Платина
21,45
Платина
21,45
9065 Платина
21,45
9065 Платина
19,8
Цезий
1,873
Полоний
9,4
Хлор
0.003214
Калий
0,862
Хром
7,19
Празеодим
6,77
Кобальт
8,9
Прометий
7,220
5
7,220
5
Медь
8,96
Радий
5,5
Кюрий
13.5
Радон
0,00973
Дармштадций
Рений
21,0
Дубний
Родий
12,4
Диспроз
5 9,5 900 Эйнштейний
8,84
Рубидий
1,53
Эрбий
9.05
Рутений
12,2
Европий
5,248
Резерфорд
Фермий
8,84
Самарий
7,54
Скандинавский
Флеровий 9005
Фтор
0,001696
Сиборгий
Франций
1.873
Селен
4,79
Гадолиний
7,895
Кремний
2,33
Галлий
5,907
Серебро
5,3655 10,5
10,5
Германий
Золото
19,32
Стронций
2,6
Гафний
13.2
Сера
2,07
Калий
Тантал
16,6
Гелий
0,0001787
Технеций
11,5
Гольмий
8,2
Гольмий
Водород
0,0000899
Tennessine
Индий
7.31
Тербий
8,27
Йод
4,93
Таллий
11,85
Иридий
22,56
Торий
19,9
19.9
Железо
Криптон
0,003708
Олово
7,3
Лантан
6.16
Титан
4,50
Лоуренсий
Вольфрам
19,3
Свинец
11,34
Уран
18,9
11,34
Уран
18,9
Ванадий
0,5 Литий 0,59
Ливерморий
Ксенон
0,00588
Лютеций
9.8
Иттербий
6.97
Магний
1.738
Иттрий
4,47
Марганец
7,43
Цинк
7,14
Мейтнер
Периодическая таблица плотностей элементов в граммах на кубический сантиметр
Ключ периодической таблицы
X Синтетические элементы
X Жидкости или плавятся при температуре, близкой к комнатной.
X Твердые тела
X Газы
Щелочные металлы
Щелочноземельные металлы
Переходные металлы
Прочие металлы
Металлоиды
Прочие неметаллы
Галогены
Благородные газы
Лантаноиды и актиниды
Расчеты плотности Учебное пособие по химии
Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте. Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!
Понятие плотности
Плотность определяется как количество массы на единицу объема. Представьте себе 2 куба. Каждый куб имеет размер 1 см × 1 см × 1 см, так что каждый куб имеет объем 1 см 3 . Один куб сделан из золота и имеет массу 19,3 грамма. Другой куб, сделанный из алюминия, имеет массу всего 2,7 грамма. Золото считается более плотным, чем алюминий, потому что, когда мы сравниваем один и тот же объем двух разных веществ, этот объем золота имеет большую массу. Мы также можем сказать, что алюминий менее плотен, чем золото, потому что при одинаковом объеме двух веществ этот объем алюминия имеет меньшую массу.
Плотность каждого вещества дана в единицах массы на единицу объема, для наших кубиков это будет масса в граммах на кубический сантиметр, то есть г / см -3 или г / см -3 . Золото имеет плотность 19,3 грамма на кубический сантиметр, то есть 19,3 г / см 3 или 19,3 г / см -3 . Алюминий имеет плотность 2,7 грамма на кубический сантиметр, то есть 2,7 г / см 3 или 2,7 г см -3 .
Вероятно, в вашей лаборатории есть несколько кубиков различных веществ размером 1 см 3 .
Вы можете использовать эти кубики для определения плотности различных твердых веществ, таких как медь, железо, цинк и т. Д.
Если вы хотите измерить плотность жидкостей в лаборатории, гораздо проще использовать единицы массы на единицу объема в миллилитрах. Вы можете использовать пипетку на 1,00 мл, чтобы взять образец жидкости и взвесить ее. Если вы весите 1,00 мл жидкой воды, она будет иметь массу около 1 г, поэтому ее плотность составит около 1 г / мл или 1 г / мл -1 . Если вы весите 1,00 мл растительного масла, оно может иметь массу около 0,8 г, поэтому его плотность составляет около 0,8 г / мл или 0,8 г / мл. -1 . Жидкая вода более плотная, чем растительное масло.
Итак, если вы нальете воду и растительное масло в один стакан, они не смешаются, а разделятся на 2 слоя.Вы найдете слой более плотной воды на дне стакана и менее плотный слой растительного масла, лежащий над водой.
Если вы будете очень осторожны, вы можете «слить» или «слить» растительное масло, оставив воду в стакане. Эта концепция разделения слоев жидкостей на основе их плотности очень полезна в химии. Масло и бензин (бензин) не смешиваются с водой. Оба они менее плотные, чем вода, поэтому они также будут плавать на поверхности воды.Возможно, вы видели фотографии разливов нефти с кораблей в море, на которых вы можете видеть, как черная нефть плавает на поверхности воды, а затем вымывается на берег.
Поскольку нефть плавает на поверхности воды, можно сдержать разлив нефти в море до того, как он вымывается на берег, построив вокруг него плавучую стену, а затем «зачерпнув» нефть с поверхности.
Также можно измерить плотность газов. Плотность вдыхаемого вами воздуха около 0.001 г мл -1 . Плотность газообразного гелия составляет около 0,00016 г / мл -1 . Гелий менее плотен, чем окружающий вас воздух. Если вы наполняете воздушный шар гелием, вам нужно удерживать веревку, иначе он взлетит и улетит! Плотность углекислого газа составляет около 0,0018 г / мл -1 .
Углекислый газ более плотный, чем окружающий вас воздух.
Если вы наполнили воздушный шар чистым углекислым газом, он не всплывет, а опустится на пол! Это свойство газообразного диоксида углерода использовалось для тушения пожаров, во-первых, потому что газообразный диоксид углерода не горит, а во-вторых, потому что газообразный диоксид углерода может образовывать плавающий барьер, блокирующий подачу газообразного кислорода, так что вещество не может дольше гореть.
Плотность некоторых чистых веществ приведена в таблице ниже. Можете ли вы найти в данных какие-то закономерности?
Чистое вещество
Государство
Плотность (г · мл -1 ) при 25 ° C и 1 атм
золото
цельный
19,3
ртуть
жидкость
13.6
свинец
цельный
11,4
серебро
цельный
10,5
медь
цельный
9,0
цинк
цельный
7,1
алюминий
цельный
2.7
углерод (графит)
цельный
2,3
сера
цельный
2,0
фосфор
цельный
1,8
уксусная кислота (этановая кислота)
жидкость
1.04
вода
жидкость
1,0
этанол
жидкость
0,79
хлор
газ
0,0029
двуокись углерода
газ
0,0018
кислород
газ
0.0013
гелий
газ
0,00016
водород
газ
0,00008
В целом металлы более плотные, чем неметаллы. (1) Например, при 25 ° C плотность металлического свинца составляет 11,4 г / мл -1 , в то время как плотность неметаллической серы составляет всего 2,0 г / мл -1 . Это означает, что масса 1 мл свинца будет 11,4 г, а масса 1 мл серы — всего 2,0 г.
В целом твердые тела более плотные, чем жидкости, а жидкости более плотные, чем газы. (2) Например, при 25 ° C твердая сера имеет плотность 2,0 г / мл -1 , жидкая вода имеет плотность 1,0 г / мл -1 , а газообразный кислород имеет плотность 0,0013 г мл -1 .
Есть несколько исключений. Например, из пробкового дерева можно делать модели самолетов и воздушных змеев.
Его плотность составляет 0,12 г / мл -1 , поэтому твердая древесина бальзы намного менее плотна, чем другие твердые вещества.
Действительно, древесина бальзы даже менее плотная, чем жидкая вода, и будет плавать на поверхности воды.
Поскольку атомы (или молекулы) в твердом теле обычно очень плотно упаковываются вместе, они занимают наименьший объем. В жидкости одна и та же масса атомов (или молекул) менее плотно упакована вместе, поэтому они занимают больший объем, и поэтому плотность вещества уменьшается. В газе одна и та же масса атомов (или молекул) распределена более случайным образом в гораздо большем объеме, поэтому плотность газа намного, намного меньше, чем плотность жидкости или твердого тела.
В общем, для любого чистого вещества плотность твердого вещества больше плотности жидкости, которая больше плотности газа.
плотность твердого тела> плотность жидкости> плотность газа
Есть несколько исключений. Например, вы, вероятно, видели лед (твердая вода), плавающий поверх жидкой воды.
Это означает, что твердая вода (лед) ДОЛЖНА быть менее плотной, чем жидкая вода!
Расчет плотности
Плотность определяется как масса на единицу объема, то есть:
плотность = масса / единица объема
плотность = масса ÷ объем
Если мы положим d = плотность, m = масса и V = объем
d = м / В или d = м ÷ В
Если мы измеряем массу в граммах (г), а объем в миллилитрах (мл), то
масса (г) ÷ объем (мл) = плотность (г · мл -1 )
Плотность выражается в граммах на миллилитр (г · мл -1 )
Если мы измеряем массу в граммах (г), а объем в кубических сантиметрах (см 3 ), то
масса (г) ÷ объем (см 3 ) = плотность (г см -3 )
Плотность выражается в граммах на кубический сантиметр (г · см -3 ).
Следовательно, мы можем рассчитать плотность любого вещества, разделив его массу на его объем: d = m ÷ V
Плотность многих веществ можно найти в таблицах, подобных приведенной выше. Переставив математическое выражение d = m / V, мы можем использовать табличное значение плотности для вычисления:
масса вещества (м), если известен его объем (В)
м = d × V
объем вещества (В), если известна его масса (м)
В = м ÷ д
Проверьте единообразие единиц в расчетах:
Если плотность дана в г · мл -1 , тогда масса должна быть в граммах, а объем в миллилитрах.
Если плотность дана в г см -3 , тогда масса должна быть в граммах, а объем — в кубических сантиметрах.
Рабочие примеры расчетов плотности
(Решение проблем на основе подхода StoPGoPS)
Вопрос 1. Вычислите плотность в г см -3 рубина с объемом 1,6 см 3 и массой 6,7 г.
Что вас просят сделать?
Рассчитать плотность (d) в г см -3
Какую информацию вам предоставили?
м = масса = 6.7 г
V = объем = 1,6 см 3
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
Подставьте значения в математическое выражение и решите для плотности:
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
д = 6.7 г ÷ 1,6 см 3 = 4,2 г см -3
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Мы рассчитали плотность в г · см -3 , как и просили.
Правдоподобен ли ваш ответ? Выполните приблизительный расчет: масса & ок. 8 г объем & прибл; 2 см 3 плотность & прибл; 8 ÷ 2 = 4 г см -3 Поскольку наш «грубый» расчет примерно такой же, как и тщательно рассчитанная плотность, мы достаточно уверены, что наш ответ правильный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
плотность = 4,2 г см -3
Вопрос 2. Рассчитайте плотность в г · мл -1 жидкости объемом 28 мл и массой 26,4 г.
Что вас просят сделать?
Рассчитать плотность (d) в г мл -1
Какую информацию вам предоставили?
м = масса = 26.4 г
V = объем = 28 мл
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
Подставьте значения в математическое выражение и решите для плотности:
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
d (г · мл -1 ) = 26.4 (г) ÷ 28 (мл) = 0,94 г · мл -1
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Мы рассчитали плотность в г / мл -1 , как и просили.
Правдоподобен ли ваш ответ? Выполните «грубый» расчет: масса & ок. 25 г объем & прибл; 25 мл плотность & прибл; 25 г ÷ 25 мл = 1 г мл -1 Поскольку наш ответ для «грубого» расчета примерно такой же, как и наш тщательно рассчитанный ответ, мы достаточно уверены, что наш ответ правильный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
плотность = 0,94 г / мл -1
Вопрос 3. Пчелиный воск имеет плотность 0,96 г / см -3 при 25 ° C и давлении 1 атм. Рассчитайте массу 5,0 см в граммах 3 пчелиного воска при 25 ° C и 1 атм.
Что вас просят сделать?
Рассчитайте массу (м) в граммах (г).
Какую информацию вам предоставили?
d = плотность = 0,96 г / см -3 (при 25 ° C и 1 атм)
V = объем = 5,0 см 3 (при 25 ° C и 1 атм)
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
Подставьте значения в математическое выражение и решите для массы (м):
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
0.96 г см -3 = м (г) ÷ 5,0 см 3
Умножьте обе части уравнения на 5,0 см 3 :
0,96 г см -3 × 5,0 (см 3 ) = 5 (см 3 ) × м (г) ÷ (5 см 3 )
4,8 г = м (г)
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Мы рассчитали массу в граммах, как и просили.
Правдоподобен ли ваш ответ? Плотность составляет около 1 г / см -1 , то есть масса 1 г имеет объем 1 см -1 . Объем 5 см -1 , следовательно, будет иметь массу 5 × 1 = 5 см 3 Поскольку этот «грубый» расчет массы согласуется с нашим тщательно рассчитанным значением массы, мы достаточно уверены, что наш ответ следующий: верный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
масса = 4.8 г
Вопрос 4. Молоко имеет плотность 1,03 г / мл -1 при 25 ° C и давлении 1 атм. Рассчитайте массу в граммах 1 л молока при 25 ° C и 1 атм.
Что вас просят сделать?
Рассчитайте массу (м) в граммах (г)
Какую информацию вам предоставили?
d = плотность = 1,03 г · мл -1 (при 25 ° C и 1 атм)
В = объем = 1 л (при 25 ° C и 1 атм)
Преобразуйте объем в л в объем в мл, чтобы единицы плотности (г · мл -1 ) были согласованы:
V = 1 л × 1000 мл л -1 = 1000 мл
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
Подставьте значения в математическое выражение и решите для массы (м):
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
1.03 г мл -1 = m (г) ÷ 1000 мл
Умножьте обе части уравнения на 1000 мл:
1,03 г мл -1 × 1000 мл = 1000 мл × m (г) ÷ 1000 мл
1030 г = m (г)
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Мы рассчитали массу в граммах, как и просили.
Правдоподобен ли ваш ответ? Выполните «грубый» расчет: плотность & прибл; 1 г мл -1 1 мл молока имеет массу около 1 г. 1 л (1000 мл) молока имеет массу около 1000 × 1 = 1000 г. Поскольку этот приблизительный расчет близок к тщательно рассчитанному значению массы, мы достаточно уверены, что наш ответ правильный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
масса = 1030 г
Вопрос 5. При 25 ° C и давлении 1 атм алмаз имеет плотность 3,5 г см -3 . Рассчитайте объем в см 3 0,50 г алмаза при 25 ° C и давлении 1 атм.
Что вас просят сделать?
Вычислить объем (V) в см 3
Какую информацию вам предоставили?
d = плотность = 3.5 г см -3 (при 25 ° C и 1 атм)
m = масса = 0,50 г (при 25 ° C и 1 атм)
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
Подставьте значения в математическое выражение и решите для плотности:
d (г см -3 ) = м (г) ÷ V (см 3 )
3.5 г см -3 = 0,50 г ÷ V (см 3 )
Умножьте обе части уравнения на V (см 3 ):
3,5 г см -3 × V (см 3 ) = V (см 3 ) × 0,50 г ÷ V (см 3 ) 3,5 г см -3 × V (см 3 ) = 0,50 г
Разделите обе части уравнения на 3,5 г см -3 :
[ 3.5 г см -3 × V (см 3 )] ÷ 3,5 г см -3 = 0,50 г ÷ 3,5 г см -3 V (см 3 ) = 0,50 ÷ 3,5 (см -3 ) = 0,14 см 3
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Объем рассчитан в см 3 .
Правдоподобен ли ваш ответ? Выполните «грубый» расчет: плотность & прибл; 5 г см -3 1 см -3 алмаза имеет массу около 5 г. 0,5 г = 0,1 × 5 г Таким образом, объем (0,1 × 5 г) алмаза будет 0,1 × 1 см 3 , то есть 0,1 см -3 . Поскольку этот «приблизительный» ответ примерно такой же, как и наш тщательно рассчитанный ответ, мы достаточно уверены, что наш ответ правильный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
объем = 0,14 см 3
Вопрос 6. При 25 ° C и давлении 1 атм этиленгликоль имеет плотность 1,11 г · мл -1 . Рассчитайте объем в мл 0,025 кг этиленгликоля при 25 ° C и давлении 1 атм.
Что вас просят сделать?
Рассчитать объем (V) в мл
Какую информацию вам предоставили?
d = плотность = 1,11 г мл -1 (при 25 ° C и давлении 1 атм)
м = масса = 0.025 кг (при 25 ° C и давлении 1 атм)
Преобразование массы в кг в массу в г для согласования с единицами плотности (г · мл -1 ):
м = 0,025 кг × 1000 г кг -1 = 25 г
Какая связь между тем, что вы знаете, и тем, что вам нужно выяснить?
Напишите математическое выражение для расчета плотности:
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
Подставьте значения в математическое выражение и решите для плотности:
d (г · мл -1 ) = m (г) ÷ V (мл)
1.11 (г · мл -1 ) = 25 (г) ÷ V (мл)
Умножьте обе части уравнения на V (мл):
В (мл) × 1,11 (г · мл -1 ) = В (мл) × 25 (г) ÷ В (мл) В (мл) × 1,11 (г · мл -1 ) = 25 (г)
Разделите обе части уравнения на 1,11 (г · мл -1 ):
Убедитесь, что вы ответили на заданный вопрос. Мы рассчитали объем в мл, как и просили.
Правдоподобен ли ваш ответ? Работайте в обратном направлении, то есть используйте заданную массу и наше значение объема, чтобы увидеть, получим ли мы такое же значение плотности, как указано в вопросе. м = 0.025 кг = 25 г V = 23 мл d = 25 ÷ 23 = 1,1 г мл -1 Поскольку это значение плотности совпадает с значением, указанным в вопросе, мы достаточно уверены, что наш ответ правильный.
Сформулируйте ответ на вопрос:
объем = 23 мл
Таблица плотностей обычных веществ
Вот таблица плотностей обычных веществ, включая несколько газов, жидкостей и твердых тел.Плотность — это мера количества массы, содержащейся в единице объема. Общая тенденция состоит в том, что большинство газов менее плотные, чем жидкости, которые, в свою очередь, менее плотны, чем твердые тела, но есть многочисленные исключения. По этой причине в таблице указана плотность от наименьшей к наибольшей и включается состояние вещества.
Обратите внимание, что плотность чистой воды определена как 1 грамм на кубический сантиметр (или, г / мл). В отличие от большинства веществ, вода более плотная в жидком виде, чем в твердом. Следствием этого является то, что лед плавает по воде.Кроме того, чистая вода менее плотная, чем морская, поэтому пресная вода может плавать поверх соленой воды, перемешиваясь на границе раздела.
Факторы, влияющие на плотность
Плотность зависит от температуры и давления. Что касается твердых тел, на это также влияет то, как атомы и молекулы складываются вместе. Чистое вещество может принимать разные формы, которые не обладают одинаковыми свойствами. Например, углерод может иметь форму графита или алмаза. Оба химически идентичны, но не имеют одинаковых значений плотности.
Чтобы преобразовать эти значения плотности в килограммы на кубический метр, умножьте любое из чисел на 1000.
Плотность обычных веществ
Материал
Плотность (г / см 3 )
Состояние вещества
водород (
при СТП)
0,00009
газ
гелий (на СТП)
0,000178
газ
окись углерода (на СТП)
0.00125
газ
азот (на СТП)
0,001251
газ
воздух (на СТП)
0,001293
газ
двуокись углерода (на СТП)
0,001977
газ
литий
0,534
цельный
этанол (зерновой спирт)
0,810
жидкость
бензол
0.900
жидкость
лед
0,920
цельный
вода при 20 ° C
0,998
жидкость
вода при 4 ° C
1.000
жидкость
морская вода
1,03
жидкость
молоко
1,03
жидкость
уголь
1,1–1,4
цельный
кровь
1.600
жидкость
магний
1,7
цельный
гранит
2,6–2,7
цельный
алюминий
2,7
цельный
сталь
7,8
цельный
утюг
7,8
цельный
медь
8,3-9,0
цельный
свинец
11.3
цельный
ртуть
13,6
жидкость
уран
18,7
цельный
золото
19,3
цельный
платина
21,4
цельный
осмий
22,6
цельный
иридий
22,6
цельный
белый карлик
10 7
цельный
Chem I Homework Exam 1
Chem I Homework Exam 1
Домашнее задание по химии I, материал для экзамена 1
Домашняя страница без видимых ответов
На этой странице есть все необходимые домашние задания для материала, пройденного на первом экзамене первого семестра по общей химии.Учебник, связанный с этим домашним заданием, называется CHEMISTRY The Central Science от Brown, LeMay, et.al. Последним изданием, которое я потребовал от студентов купить, было издание 12 th (CHEMISTRY The Central Science, 12-е изд. Брауна, ЛеМэя, Берстена, Мерфи и Вудворда), но для этого курса подойдет любое издание этого текста.
Примечание. Ожидается, что дойдет до конца главы в вашем учебнике, найдет похожие вопросы и также решит эти задачи.Это всего лишь необходимых задач для целей викторины. Вам также следует изучить Упражнения в главах. В упражнениях проработаны примеры вопросов в конце главы. В учебном пособии также проработаны примеры.
Это простые вопросы. Вопросы из учебника будут содержать дополнительную информацию, которая может быть полезна и которая связывает проблемы с практическими приложениями, многие из которых относятся к биологии.
Материя, коэффициенты пересчета и размерный анализ (гл.1)
Обозначьте каждый из следующих процессов как химический или физический:
Жгучая бумага
Ответ
Химическая замена, бумага заменена на CO 2 и H 2 O
Ржавый гвоздь.
Ответ
Химическое изменение, железо меняется на оксид железа.
Растворение сахара в воде.
Ответ
Физические изменения, сахар можно восстановить, выпарив воду.
Реакция кислотных дождей с известняковыми надгробиями.
Ответ
Химическое изменение, известняк реагирует с кислотой с образованием CO 2 , H 2 и воды.
Поваренная соль растворяется в воде.
Ответ
Физическое изменение, соль может быть восстановлена путем испарения воды.
При необходимости преобразуйте в экспоненциальное представление или обратно.
23 465
Ответ
2.3 х 10 4
0,005316
Ответ
5,3 x 10 -3
6,74 x 10 5
Ответ
674 000
4,54 x 10 -4
Ответ
0,000454
78,632 х 10 4
Ответ
7,8632 x 10 5 и 786320
Ответьте на следующие вопросы о плотности.
В нормальных условиях алюминий имеет плотность 2,70 г / мл. Каков объем 1,85 г алюминия?
Ответ
(
1,85 г Al
)
(
)
)
= 0,685 мл Al
Один из способов сжижения диоксида углерода — это подвергнуть его сильному давлению.При определенном давлении плотность жидкости составляет 0,466 г / см 3 . Какова масса 15 мл образца этой жидкой CO 2 ?
Ответ
Примечание: 1 см 3 = 1 мл
(
15 мл CO 2
)
(
)
)
= 6,99 г CO 2
Студентке было предложено определить, является ли чистый металл, который у нее есть, никелем (d = 8.90 г / мл) или цинка (d = 7,14 г / мл). Она использовала весы, чтобы определить массу 9,7 г. Затем она использовала технику вытеснения, чтобы определить объем 1,36 мл. Что она сообщит?
Ответ
Поскольку 9,7 г, разделенные на 1,36 мл, дают 7,13 г / мл, скорее всего, это цинк.
Сообщаемое значение с его неопределенностью (+/- или ±) должно включать правильное значение для измерения. Группа студентов сообщила о значении плотности алюминия 2,64 ± 0,08 г / мл (известное значение — 2.70 г / мл). Каков диапазон их заявленных значений и охватывает ли оно известное значение плотности алюминия?
Ответ
Диапазон составляет от 2,56 г / мл до 2,72 г / мл. Известное значение находится между этими двумя числами.
Используйте единицы измерения и анализ размеров для решения следующих задач.
В таблице Менделеева приведены коэффициенты пересчета между граммами и молями. Мы называем эти числа атомным весом или молярной массой. Атомарный азот имеет молярную массу 14 г / моль.Сколько граммов содержится в 1,5 молях атомарного азота?
Ответ
(
1,5 моль N
)
(
)
)
= 21 г N
Сколько граммов содержится в 1,5 молях газообразного азота (N 2 )? См. Последний вопрос для получения данных.
Ответ
(
1.5 моль N 2
)
(
)
)
(
)
)
= 42 г N
Сколько литров (л) содержится в 500 мл?
Ответ
(
500 мл
)
(
)
)
= 0.5 л
Сколько сантиметров (см) в 1,2 м?
Ответ
(
1.2 м
)
(
)
)
= 120 см
Атомы, молекулы и ионы (Глава 2)
В чем разница между атомом и элементом?
Ответ
Атом — это наименьшая часть элемента, сохраняющая свойства этого элемента.
Определите молекулу двумя разными способами.
Ответ
Молекула — это два или более атома, которые сцеплены вместе, склеены вместе и действуют как единое целое. Молекула — это самый маленький кусочек вещества, который сохраняет свойства этого вещества.
Есть ли у ионных соединений молекулы? Объяснять.
Ответ
Ионные соединения не имеют молекул. Не существует единой единицы, которая сохраняла бы свойства соединения.
Используйте таблицу Менделеева, чтобы предсказать заряд иона, созданного каждым из следующих элементов:
К
Ответ
К +1
Ca
Ответ
Ca +2
Br
Ответ
Br -1
Ba
Ответ
Ba +2
F
Ответ
Ф -1
Дайте определение слову изотоп.
Ответ
Два атома являются изотопами, если они имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов. Два атома одного элемента с разным количеством нейтронов.
Серебро имеет два встречающихся в природе изотопа: 107 Ag (масса = 106,
5 г / моль) имеет содержание 51,83% и 109 Ag (масса = 108,
4 г / моль) имеет содержание 48,17. Рассчитайте молярную массу, указанную в периодической таблице.
Ответ
0,5183 (106,
5) + 0,4817 (108,4) = 107,868 г / моль
Литий имеет два встречающихся в природе изотопа: 6 Li (масса = 6,015123 г / моль) имеет содержание 7,5% и 7 Li имеет содержание 92,5%. Вычислите молярную массу 7 Li. В периодической таблице указана молярная масса лития 6,941 г / моль.
Ответ
0,075 (6,015123) + 0,925 (x) = 6,941
x = [6.941 — (0,075) (6,015123)] / 0,925 = 7,016 г / моль
Бор имеет два встречающихся в природе изотопа: 10 B (масса = 10,012938 г / моль) и 11 B (масса = 11,009305 г / моль). Атомный вес бора в периодической таблице составляет 10,811 г / моль. Рассчитайте процентное содержание каждого изотопа.
Определите следующие элементы и количество нейтронов в ядре изотопа:
37 17 Х
Ответ
Cl, 20 нейтронов
25 12 X
Ответ
Mg, 13 нейтронов
70 31 X
Ответ
Ga, 39 нейтронов
243 95 X
Ответ
Am, 148
Сколько протонов, нейтронов и электронов содержится в следующих изотопах:
35 Класс
Ответ
17 протонов, 18 нейтронов и 17 электронов
85 Sr 2+
Ответ
38 протонов, 47 нейтронов и 36 электронов
131 I —
Ответ
53 протона, 78 нейтронов, 54 электрона
129 CS
Ответ
55 протонов, 74 нейтрона, 55 протонов
Заполните следующую таблицу:
Символ
56 Fe 3+
Протоны
29
55
Нейтроны
34
28
10
Чистая плата
0
2-
Ответ
Символ
56 Fe 3+
63 Cu +
133 Cs
15 O 2- 6
5
Protons 26
55
8
Нейтроны
30
34
78
7
Электроны
23
28
55
10
Чистый заряд 900
1+
0
2-
Предскажите соединения, образованные путем объединения катионов в верхней части с анионами в нижней части.
Ион
Zn 2+
Na +
Ba 2+
Al 3+
SO 4 2-
51
НЕТ 3 —
CO 3 2-
OH —
5
PO 4 3-
Ответ
Ион
Zn 2+
Na +
Ba 2+
Al 3+
SO 4 2-
Na 2 SO 4
BaSO 4
Al 2 (SO 4 ) 3
NO 3 —
Zn (NO) 2
NaNO 3
Ba (NO 3 ) 2
Al (NO 3 ) 3
CO 3 2-
Na 2 CO 3
BaCO 3
Al 2 (CO 3 ) 3
OH — 6
256 Zn (OH) 912 912 912
NaOH
Ba (OH) 2
Al (OH) 3
Cl —
ZnCl 2
NaCl
BaCl 2
AlCl 3
7
3
56
PO
Zn 3 (PO 4 ) 2
Na 3 PO 4
Ba 3 (PO 4 ) 2
AlPO
Дайте название или формулу для каждого из следующих соединений.
CuCl
Ответ
Хлорид меди (I)
HgCO 3
Ответ
Карбонат ртути (II)
FeBr 3
Ответ
Бромид железа (III)
Ацетат хрома (III)
Ответ
Cr (C 2 H 3 O 2 ) 3
Гидроксид свинца (II)
Ответ
Pb (OH) 2
Нитрат марганца (II)
Ответ
Mn (НЕТ 3 ) 2
Дайте название или формулу каждой из следующих молекул.
Класс 2 O
Ответ
оксид дихлора
N 2 O 4
Ответ
тетроксид диазота
NF 3
Ответ
трифторид азота
пентафторид хлора
Ответ
ClF 5
Оксид диазота
Ответ
N 2 O
Треххлористый фосфор
Ответ
PCl 3
Стехиометрия и т. Д.(Глава 3)
Уравновесите следующие химические уравнения.
CH 4 + O 2 → H 2 O + CO 2
Ответ
CH 4 + 2O 2 → 2H 2 O + CO 2
HgCO 3 + HCl → H 2 O + CO 2 + HgCl 2
Ответ
HgCO 3 + 2HCl → H 2 O + CO 2 + HgCl 2
FeBr 3 + AgNO 3 → Fe (NO 3 ) 3 + AgBr
Ответ
FeBr 3 + 3AgNO 3 → Fe (NO 3 ) 3 + 3AgBr
H 2 + O 2 → H 2 O
Ответ
H 2 + ½O 2 → H 2 O или 2H 2 + O 2 → 2H 2 O
К + Н 2 → К 3 Н
Ответ
6K + N 2 → 2K 3 N
Al (OH) 3 + H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O
Ответ
2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O
Рассчитайте формулу веса (также называемую молекулярной массой или молярной массой) следующих веществ.См. Интересные примеры в главе 3 «Задачи».
Гидроксид аммония
Ответ
NH 4 OH ⇒ 35 г / моль
HgCO 3
Ответ
260,59 г / моль
H 2 SO 4
Ответ
98 г / моль
Хлорид меди (II)
Ответ
CuCl 2 ⇒ 134.452 г / моль
Рассчитайте массовое процентное содержание указанного элемента в следующих веществах.
Кислород в гидроксиде аммония
Ответ
NH 4 OH ⇒ 16/35 = 0,457 ⇒ 45,7%
Hg в HgCO 3
Ответ
200,59 / 260,59 = 0,767 ⇒ 76,7%
N в Fe (№ 3 ) 3
Ответ
(3 * 14) / 241.845 = 0,174 ⇒ 17,4%
Хлор в хлориде меди (II)
Ответ
CuCl 2 ⇒ (2 * 35,453) / 134,452 = 0,527 52,7%
Что такое родинка? Где найти коэффициенты пересчета между граммами и молями?
Ответ
1 моль = 6,02 x 10 23 объектов. Атомная масса в периодической таблице — это количество граммов, приходящееся на один моль этого элемента.
Рассчитайте следующее:
Сколько граммов содержится в 1,5 молях атомарного азота?
Ответ
(
1,5 моль N
)
(
)
)
= 21 г N
Сколько граммов азота в 1.5 моль газообразного азота (N 2 )?
Ответ
(
1,5 моль N 2
)
(
)
)
(
)
)
= 42 г N
Сколько молей Br содержится в 79,9 г Br 2 ?
Ответ
(
79.9 г Br 2
)
(
)
1 моль Br 2
159,8 г Br 2
)
(
)
= 1,0 моль Br
Сколько молей O 2 содержится в 32 г O 2 ?
Ответ
(
32 г О 2
)
(
)
)
= 1 моль O 2
Рассчитайте эмпирические формулы.
Какова эмпирическая формула для ацетона, обычного растворителя, если он состоит из 62,07% углерода, 27,59% кислорода и 10,34% водорода?
Ответ
(
62.07 г C
)
(
)
)
= 5,17 моль C
(
27.59 г O
)
(
)
)
= 1,72 моль O
(
10,34 г H
)
(
)
)
= 10,34 моль H
(
5.17 моль C
1,72 моль O
)
= 3
(
1,72 моль O
1,72 моль O
)
= 1
(
10.34 моль H
1,72 моль O
)
= 6
⇒ C, 3; О, 1; H, 6 ⇒ C 3 H 6 O
Какова эмпирическая формула для фенола, если анализ пробы дал 0,32 г водорода, 0,85 г кислорода и 3,83 г углерода?
Ответ
(
0.32 г H
)
(
)
)
= 0,32 моль H
(
0,85 г O
)
(
)
)
= 0,053 моль O
(
3.83 г C
)
(
)
)
= 0,319 моль C
(
0,320 моль H
0,053 моль O
)
= 6
(
0.053 моль O
0,053 моль O
)
= 1
(
0,319 моль C
0,053 моль O
)
= 6
⇒ C, 6; H, 6; O, 1 ⇒ C 6 H 6 O
Какова эмпирическая формула образца оксида алюминия, если он равен 52.92% алюминия и 47,08% кислорода?
Ответ
(
52,92 г Al
)
(
)
)
= 1,96 моль Al
(
47,08 г O
)
(
)
)
= 2.94 моль O
(
1,96 моль Al
1,96 моль Al
)
= 1
(
2.94 моль O
1,96 моль Al
)
= 1,5
⇒ Al, 1; О, 1,5 ⇒ Аl, 2; O, 3 ⇒ Al 2 O 3
Обычный органический растворитель содержит только углерод, водород и кислород. Анализ горения 1.000 г этого растворителя дает 1.913 г CO 2 и 1,174 г H 2 O. Какова эмпирическая формула?
Ответ
(
1,913 г CO 2
)
(
)
)
(
)
)
= 0,0435 моль C
(
1.174 г H 2 O
)
(
)
)
(
)
)
= 0,130 моль H
(
0,0435 моль C
)
(
)
)
= 0.522 г C
(
0,130 моль H
)
(
)
)
= 0,13 г H
Образец 1000 г — 0,522 г C — 0,130 г H = 0,348 г O
(
0,348 г O
)
(
)
)
= 0.0218 моль O
(
0,0435 моль C
0,0218 моль O
)
= 2
(
0.130 моль H
0,0218 моль O
)
= 6
(
0,218 моль O
0,0218 моль O
)
= 1
⇒ C, 2; H, 6; O, 1 ⇒ C 2 H 6 O (этанол или этиловый спирт)
В реакциях горения углеродсодержащие вещества реагируют с кислородом с образованием диоксида углерода и воды.Горящий этанол является примером:
C 2 H 5 OH (л) + 3O 2 (г) → 2CO 2 (г) + 3H 2 O (г)
Сколько молей O 2 необходимо для реакции с 1,5 молями C 2 H 5 OH?
Ответ
(
1,5 моль C 2 H 5 OH
)
(
)
3 моль O 2
1 моль C 2 H 5 OH
)
= 4.5 моль O 2
Сколько молей CO 2 образуется при сжигании 1,5 молей C 2 H 5 OH?
Ответ
(
1,5 моль C 2 H 5 OH
)
(
)
2 моль CO 2
1 моль C 2 H 5 OH
)
= 3 моль CO 2
Сколько молей кислорода необходимо для производства 3.3 моля углекислого газа?
Ответ
(
3,3 моль CO 2
)
(
)
)
= 2,2 моль O 2
Сколько граммов C 2 H 5 OH необходимо для производства 36 г H 2 O?
Ответ
(
36 г H 2 O
)
(
)
)
= 2 моль H 2 O
(
2 моль H 2 O
)
(
)
1 моль C 2 H 5 OH
3 моль H 2 O
)
(
46 г C 2 H 5 OH
1 моль C 2 H 5 OH
)
= 30.67 г C 2 H 5 OH
Сколько граммов CO 2 образуется при реакции 15 г O 2 ?
Ответ
(
15 г О 2
)
(
)
)
(
)
)
(
)
)
= 13.75 г CO 2
Сколько моль CO 2 образуется, когда 4 моля O 2 вступают в реакцию с 1,5 молями C 2 H 5 OH?
Ответ
Определите ограничивающий реагент, выбрав один реагент и определив количество другого, которое необходимо для полной реакции. Ниже я выбрал O 2 .
(
4 моль O 2
)
(
)
1 моль C 2 H 5 OH
3 моль O 2
)
= 1.33 моль C 2 H 5 OH необходимо
Нам нужно 1,33 моль, но у нас есть 1,5 моль согласно постановке задачи. У нас есть дополнительный C 2 H 5 OH, что означает, что O 2 является ограничивающим реагентом. Используйте количество ограничивающего реагента, которое у нас есть, чтобы определить количество произведенного продукта.
(
4 моль O 2
)
(
)
)
= 2.67 моль CO 2
Сколько граммов H 2 O получается, когда 256 г O 2 вступают в реакцию со 138 г C 2 H 5 OH?
Ответ
Определите количество молей каждого реагента, которое нам дано:
(
256 г O 2
)
(
)
)
= 8 моль O 2
(
138 г C 2 H 5 OH
)
(
)
1 моль C 2 H 5 OH
46 г C 2 H 5 OH
)
= 3 моль C 2 H 5 OH
Определите ограничивающий реагент, выбрав один реагент и определив количество другого, которое необходимо для полной реакции.Я выбрал C 2 H 5 OH ниже. Получите мольные отношения из сбалансированного уравнения.
(
3 моль C 2 H 5 OH
)
(
)
3 моль O 2
1 моль C 2 H 5 OH
)
= 9 моль O 2 необходимо
Нам нужно 9 моль O 2 , но у нас 8 моль.У нас недостаточно O 2 , что означает, что O 2 является ограничивающим реагентом. Используйте количество ограничивающего реагента, которое у нас есть, чтобы определить количество произведенного продукта.
(
8 моль O 2
)
(
)
)
(
)
)
= 144 г H 2 O
Сколько граммов Fe 2 O 3 получается, когда 56 г Fe реагируют с 32 г O 2 ? Сколько граммов избыточного реагента останется после завершения реакции?
4Fe (т) + 3O 2 (г) → 2Fe 2 O 3 (т)
Ответ
Определите количество молей каждого из реагентов, которые нам даны.
(
32 г О 2
)
(
)
)
= 1 моль O 2
(
56 г Fe
)
(
)
)
= 1 моль Fe
Определите ограничивающий реагент, выбрав один реагент и определив количество другого, которое необходимо для полной реакции.Я выбрал Fe ниже. Получите мольные соотношения из сбалансированного химического уравнения.
(
1 моль Fe
)
(
)
)
= 0,752 моль O 2 необходимо
Нам нужно 0,752 моль O 2 , но есть 1 моль. У нас есть лишний O 2 , что означает, что Fe является ограничивающим реагентом.Используйте количество ограничивающего реагента, которое у нас есть, чтобы определить количество произведенного продукта.
Сколько граммов Fe 2 O 3 получается, когда 56 г Fe реагируют с 32 г O 2 ? Сколько граммов избыточного реагента останется после завершения реакции?
4Fe (т) + 3O 2 (г) → 2Fe 2 O 3 (т)
Ответ
Определите количество молей каждого из реагентов, которые нам даны.
(
32 г О 2
)
(
)
)
= 1 моль O 2
(
56 г Fe
)
(
)
)
= 1 моль Fe
Определите ограничивающий реагент, выбрав один реагент и определив количество другого, которое необходимо для полной реакции.Я выбрал Fe ниже. Получите мольные соотношения из сбалансированного химического уравнения.
(
1 моль Fe
)
(
)
)
= 0,752 моль O 2 необходимо
Нам нужно 0,752 моль O 2 , но есть 1 моль. У нас есть лишний O 2 , что означает, что Fe является ограничивающим реагентом.Используйте количество ограничивающего реагента, которое у нас есть, чтобы определить количество произведенного продукта.
Проблема для ограничения лаборатории реагентов: гидроксид алюминия реагирует с серной кислотой следующим образом:
2Al (OH) 3 (s) + 3H 2 SO 4 (водн.) → Al 2 (SO 4 ) 3 (водн.) + 6H 2 O (l)
Определите ограничивающий реагент, когда 0.600 моль Al (OH) 3 и 0,600 моль H 2 SO 4 могут вступить в реакцию? Сколько молей Al 2 (SO 4 ) 3 может образоваться в этих условиях? Сколько молей избыточного реагента остается после завершения реакции? Показать все работы!
Поплавки и грузила — Science World
Цели
Покажите, как распределение молекул в веществе определяет его плотность.
Исследуйте относительную плотность жидкостей и относительную плотность твердых тел.
Предсказывайте, проверяйте и объясняйте относительную плотность, исследуя взаимодействия жидкостей и твердых тел.
Продемонстрируйте понимание взаимосвязи между плотностью и плавучестью, построив лодку.
Материалы
Фон
Плотность, масса и объем
Проще говоря, плотность — это то, насколько плотно «материал» упакован в определенное пространство.
Например, чемодан, набитый одеждой и сувенирами, имеет высокую плотность, а тот же чемодан с двумя парами нижнего белья имеет низкую плотность. По размеру оба чемодана выглядят одинаково, но их плотность зависит от соотношения их массы и объема. Масса — это количество вещества в объекте. Объем — это объем пространства, который занимает объект в трех измерениях.
Плотность рассчитывается по следующей формуле: Плотность = масса / объем или D = м / об.
Давайте сравним три знакомых вещества, чтобы изучить понятие плотности. Если мы возьмем один и тот же объем (один кубический сантиметр) пенопласта, дерева и бетона, мы увидим, что каждый из них имеет разную массу.
Менее плотный, более плотный
Если что-то тяжелое для своего размера, оно имеет высокую плотность.Если объект легкий для своего размера, он имеет низкую плотность.
Галька тяжелая для своего размера, по сравнению с куском попкорна, легким для своего размера. Представьте себе большую миску попкорна по сравнению с большой миской с галькой, которая будет тяжелее?
Легко оценить относительных плотностей , если оставить объем или массу двух объектов одинаковыми.
Если вы наполните один мешок килограммом перьев, а другой килограммом свинца, вы увидите, что перья занимают гораздо больше места, даже если оба мешка имеют одинаковую массу.Это потому, что перья менее плотные, у них меньше масса на единицу объема. Если вы сделаете медный куб и алюминиевый куб одинакового объема и поместите по одному в каждую руку, вы почувствуете, что медный куб будет тяжелее. Медь имеет большую массу на единицу объема, чем алюминий.
Как одно вещество может иметь большую массу на единицу, чем другое? Есть несколько возможностей:
Атомы одного вещества могут иметь одинаковый размер, но при этом иметь большую массу, чем атомы другого вещества.
Атомы одного вещества могут иметь одинаковую массу, но меньше, поэтому их больше может поместиться в одном объеме.
Атомы одного вещества могут быть расположены таким образом, чтобы позволить большему количеству из них уместиться в одном объеме.
Любое из этих объяснений или их комбинация может быть причиной того, что одно вещество имеет более высокую плотность, чем другое. В случае меди и алюминия их атомы расположены аналогично, но атомы меди меньше и имеют большую массу, чем атомы алюминия, что придает ему более высокую плотность.
Плотность, опускание и плавучесть Почему одни предметы плавают, а другие тонут? Вы можете ожидать, что более тяжелые предметы будут тонуть, а более легкие — плавать, но иногда бывает наоборот. Относительные плотности объекта и жидкости, в которую он помещен, определяют, будет ли этот объект тонуть или плавать. Объект, который имеет более высокую плотность, чем жидкость, в которой он находится, утонет. Объект с меньшей плотностью, чем жидкость, в которой он находится, будет плавать.
Вы действительно можете увидеть относительную плотность в действии, если посмотрите на плавающий тяжелый объект и тонущий более легкий.Например, представьте, что вы кладете небольшой кусок глины и большую тяжелую восковую свечу в ванну с водой. Несмотря на то, что он легче, кусок глины имеет большую плотность, чем вода, и поэтому тонет. Несмотря на то, что он тяжелее, воск имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому большая свеча плавает.
Опускание и плавание применимо и к жидкостям. Например, если вы добавляете в воду растительное масло, масло плавает поверх воды, потому что масло имеет более низкую плотность, чем вода.
Плавучесть и принцип Архимеда Древнегреческий философ Архимед обнаружил, что когда объект погружается в воду, он отталкивает (или вытесняет) количество воды той же массы, что и объект.
Вода толкает объект вверх с силой (плавучестью), равной весу вытесняемой воды.
Давайте исследуем принцип Архимеда, бросив шар для боулинга в ванну с водой. Когда мяч погружается в воду, он перемещает свой объем в воде. Согласно принципу Архимеда, вода может «отталкиваться» с силой, равной весу вытесненной воды.
Плотность литра воды составляет 1 килограмм на литр (1 кг / л), поэтому воды в шаре для боулинга (4.5 л) может толкать шар для боулинга с силой, равной 45 ньютонам (Н). Это масса 4,5 кг. Однако вес мяча больше примерно 55 Н. Это больше, чем подъемная сила вытесненной им воды, поэтому он тонет.
Пляжный мяч может иметь такой же объем, что и шар для боулинга, но его масса намного меньше. Когда вы кладете пляжный мяч в ванну с водой, он вытесняет массу воды, равную его собственной массе — около 0,01 кг. Если вы попытаетесь толкнуть пляжный мяч вниз и вытеснить больше воды, вода оттолкнется с силой, превышающей вес пляжного мяча.Толчок воды удерживает пляжный мяч на плаву.
Плавучесть — это восходящая сила, которая нам нужна от воды, чтобы оставаться на плаву. Благодаря плавучей силе мы чувствуем себя намного легче, когда находимся в бассейне. Наши тела в основном состоят из воды, поэтому наша плотность довольно близка к плотности воды. Из-за этого среднему человеку требуется лишь немного дополнительной плавучести, чтобы плавать. Спасательный жилет обеспечивает этот дополнительный подъем.
Изменение плотности Плотность вещества можно изменить, нагревая, охлаждая или добавляя к нему что-нибудь.Если объект тонет в воде, это потому, что он имеет более высокую плотность, чем вода. Однако есть два возможных способа сделать этот объект плавающим:
Увеличьте плотность воды, чтобы вода стала плотнее, чем объект. Например, яйцо обычно тонет в стакане с водой, потому что оно плотнее воды. Добавление соли в воду увеличивает плотность воды, позволяя яйцу плавать. Этот эксперимент также работает с людьми, но вам нужно много соли (попробуйте океан, а еще лучше Мертвое море!)
Увеличьте объем объекта, чтобы он стал менее плотным, чем вода.Прекрасный пример — лед, плавающий в воде. Лед образуется при замерзании воды. Когда он замерзает, он увеличивается в объеме по мере того, как молекулы воды отдаляются друг от друга, чтобы приспособиться к решетчатой структуре льда. Поскольку лед теперь менее плотный, чем вода, он плавает. Это явление также объясняет, почему корабли плавают, даже если они сделаны из стали. Корабль построен таким образом, что он включает в себя большое количество открытого пространства. Корабль по-прежнему перемещает свой вес в воде, но из-за конструкции корабля он занимает больше места, чем объем вытесняемой им воды, поэтому он плавает.
Словарь
Архимед : греческий математик, физик, инженер, изобретатель и астроном (ок. 287 г. до н. Э. — ок. 212 г. до н. Э.). Принцип Архимеда : Любой объект, полностью или частично погруженный в жидкость, поддерживается силой, равной весу жидкости, вытесняемой объектом. Другими словами, плавучесть равна весу вытесняемой жидкости. плавучесть : восходящая сила, которую жидкость оказывает на объект меньшей плотности, чем она сама; способность плавать. плотность : Насколько плотно упакованы вместе молекулы объекта или вещества. смещение : Оттолкнуть. Например, когда объект попадает в воду, он вытесняет воду. несмешивающийся : Невозможно смешивать вместе, как масло и вода. железное дерево : название большого количества пород древесины, которые славятся своей твердостью и высокой плотностью. масса : количество вещества в данном пространстве. материя : Субстанция, из которой состоят все физические предметы. пемза : Лавовая пена, известная своей небольшой массой и низкой плотностью, несмотря на то, что выглядит как скала. вес : Мера силы тяжести на объекте. объем : Объем пространства, занимаемого веществом или предметом.
