Глосарій

Послідовність кроків, яку застосовують для розв'язання певного типу хімічної задачі: обчислення за формулою, визначення надлишку, знаходження виходу, перерахунок маси розчину, обчислення маси чистої речовини в зразку з домішками, складання системи рівнянь для суміші.

Насичений вуглеводень із загальною формулою CₙH₂ₙ₊₂, у якому всі зв'язки між атомами Карбону одинарні. Молярна маса алкану: M = 14n + 2.

Ненасичений вуглеводень із загальною формулою CₙH₂ₙ, який містить один подвійний зв'язок між атомами Карбону. Молярна маса алкену: M = 14n.

Принцип, згідно з яким загальна маса розчиненої речовини в системі не змінюється під час фізичних перетворень (розведення, випарювання, змішування) — вона лише перерозподіляється між компонентами.

Число, що показує, скільки атомів Гідрогену може замістити або приєднати один атом металу в хімічній реакції. Для задач НМТ перебирають значення I, II, III.

Видалення частини розчинника (води) з розчину, під час якого маса розчиненої речовини не змінюється, а маса розчину зменшується, тому масова частка речовини зростає: m(в) = w₁·m₁ = w₂·m₂, де m₂ = m₁ − m(води).

Показник ефективності хімічної реакції, що дорівнює відношенню практично отриманої кількості продукту до теоретично можливої. Виражається в частках одиниці або у відсотках; ніколи не перевищує 100 %.

Відносна атомна маса (Ar) — це середня маса атомів природної суміші ізотопів елемента, віднесена до 1/12 маси атома Карбону-12. Вона не має одиниць вимірювання і зазвичай є дробовим числом.

Безрозмірна величина, яка показує, у скільки разів один газ важчий або легший за інший газ за однакових умов. Обчислюється за формулою D_B(A) = M(A) / M(B), де M(A) і M(B) — молярні маси газів.

Безрозмірна величина, яка показує, у скільки разів маса молекули більша за 1/12 маси атома Карбону-12. Обчислюється як сума відносних атомних мас усіх атомів у молекулі з урахуванням індексів. Позначається Mr.

Відношення практичної маси (об'єму, кількості речовини) продукту до теоретичної, виражене в частках одиниці або у відсотках. Позначається грецькою літерою η (ета). Обчислюється за формулою η = m(практ.)/m(теор.)·100 %.

Газ, об'єм якого перевищує стехіометрично потрібний для повної реакції з іншим реагентом. Частина цього газу залишається після завершення реакції. Об'єм продукту обчислюють за газом, що в нестачі.

Ряд сполук одного класу, розташованих у порядку зростання молекулярної маси, де кожна наступна сполука відрізняється від попередньої на групу CH₂. Приклади: ряд алканів, ряд алкенів.

Фізична величина, що дорівнює масі одиниці об'єму розчину. Позначається ρ (ро), одиниці — г/мл або кг/л. Використовується для переведення об'єму розчину в масу: m = V · ρ.

Домішки — це сторонні речовини в технічному зразку (вапняку, руді, технічному металі), які не беруть участі в хімічній реакції в умовах досліду. Їх масу не можна підставляти в рівняння реакції.

Формула, яка виражає склад будь-якого члена гомологічного ряду через n — кількість атомів Карбону. Наприклад, CₙH₂ₙ₊₂ для алканів, CₙH₂ₙ для алкенів, CₙH₂ₙ₋₂ для алкінів.

Фундаментальний закон хімії: у рівних об'ємах різних газів за однакових температури й тиску міститься однакове число частинок (молекул, а для одноатомних газів — атомів).

За однакових температури й тиску об'єми газів, що вступають у реакцію та утворюються, відносяться як коефіцієнти в рівнянні реакції (V₁ : V₂ = n₁ : n₂). Це наслідок закону Авогадро.

Поєднання двох або більше розчинів однієї речовини, під час якого маса речовини в суміші дорівнює сумі мас речовини в кожному розчині, а маса суміші — сумі мас розчинів: w = (m₁·w₁ + m₂·w₂)/(m₁ + m₂).

Мала цифра внизу праворуч від символу хімічного елемента, яка показує кількість атомів цього елемента в одній молекулі (формульній одиниці) речовини.

Сіль, у якій атоми Гідрогену багатоосновної кислоти заміщено металом лише частково, тому в кислотному залишку залишається один або кілька атомів Гідрогену. Утворюють лише багатоосновні кислоти. Приклади: NaHSO4, Ca(HCO3)2, KH2PO4.

Кількість речовини (n) — фізична величина, пропорційна числу структурних частинок (атомів, молекул, йонів, формульних одиниць) у порції речовини. Одиниця вимірювання — моль. Обчислюють за формулами: n = m / M або n = N / Nₐ, а для газів за нормальних умов — також n = V / 22,4.

Задача, у якій потрібно застосувати два (або більше) різних алгоритми розв'язання. Програма НМТ обмежує комбіновані задачі поєднанням не більше двох алгоритмів, наприклад надлишок і вихід, розчин і рівняння, домішки й об'єм газу, суміш двох солей і дві реакції.

Графік залежності розчинності речовини (г на 100 г води, вісь y) від температури (°C, вісь x). Точка на кривій відповідає насиченому розчину, під кривою — ненасиченому, над кривою — надлишку або пересиченому розчину.

Маса розчину, що утворюється після завершення хімічної реакції. Її обчислюють як суму мас вихідних розчинів мінус маса газу, що виділився, і мінус маса осаду, що випав.

Масова частка домішок w(дом.) — це відношення маси домішок до маси всього технічного зразка. Її виражають у частках одиниці (наприклад, 0,2) або відсотках (20 %). w(чистої) = 1 - w(дом.).

Масова частка елемента в сполуці — це відношення маси цього елемента до загальної маси сполуки, виражене в частках одиниці або у відсотках. Сума масових часток усіх елементів у сполуці дорівнює 1 (або 100 %).

Відношення маси даного компонента до загальної маси суміші: w = m(компонента)/m(суміші). Виражається в частках одиниці (0 ≤ w ≤ 1) або у відсотках (0 % ≤ w ≤ 100 %). Сума масових часток усіх компонентів дорівнює 1 (100 %).

Відношення маси розчиненої речовини до маси всього розчину. Позначається грецькою літерою ω (іноді латинською w), виражається в частках одиниці (наприклад, 0,2) або у відсотках (20 %). Формула: ω = m(речовини)/m(розчину).

Формула, яка показує якісний і кількісний склад молекули, але не показує порядку сполучення атомів. Наприклад, C₃H₈, C₂H₆O.

Молярна маса (M) — це маса 1 моль речовини, яка чисельно дорівнює відносній молекулярній (формульній) масі Mr. Вимірюється в г/моль. На НМТ її обчислюють, округливши Ar кожного елемента до одиниць.

Маса одного моля газу, виражена в грамах на моль (г/моль). Чисельно дорівнює відносній молекулярній масі газу. Для обчислень за відносною густиною використовують формули M = 2·D_H2 (за воднем) або M = 29·D_повітря (за повітрям).

Маса одного моля металу, яку визначають за формулою M = m·x / (2·n(H₂)), де x — валентність, m — маса металу, n(H₂) — кількість водню. Знайдену величину звіряють з Періодичною системою.

Об'єм 1 моль газу за нормальних умов (0 °C, 101,3 кПа); Vm = 22,4 л/моль. Стала, якої немає в довідкових матеріалах НМТ. Застосовується лише для газів за нормальних умов.

Формула, що показує найменше ціле співвідношення атомів елементів у речовині. Наприклад, для H₂O₂ найпростіша формула — HO.

Органічна сполука, похідна алкану, у якій один атом Гідрогену заміщено на гідроксильну групу —OH. Загальна формула: CₙH₂ₙ₊₁OH. Молярна маса: M = 14n + 18.

Розчин, який за даної температури містить максимально можливу масу розчиненої речовини й більше не може її розчиняти. Доданий кристалик речовини в такому розчині не розчиняється.

Реакція між кислотою та основою, у результаті якої утворюються сіль і вода. Для слабких карбонових кислот у йонному рівнянні кислоту залишають у молекулярній формі.

Умови, прийняті для порівняння об'ємів газів: температура 0 °C (273,15 K) і тиск 101,3 кПа (1 атм). Скорочено позначають «н. у.». Не плутати зі стандартними умовами.

Відношення об'єму даного газу до загального об'єму газової суміші. Виражається в частках одиниці або у відсотках. Для газів за однакових умов чисельно дорівнює мольній частці.

Об'ємна частка (φ) кисню в атмосферному повітрі становить приблизно 21 % (0,21). Для обчислення об'єму повітря, що містить потрібний об'єм кисню, використовують формулу V(повітря) = V(O₂) / 0,21.

Хімічна сполука, до складу якої обов'язково входить Карбон, звичайно зв'язаний з Гідрогеном та іншими елементами (O, N, S, Hal). Більшість органічних речовин згоряють у кисні з утворенням CO₂ і H₂O.

Тверда речовина, яка виділяється з розчину в результаті хімічної реакції. Утворюється, коли один із продуктів реакції обміну є практично нерозчинним (позначка Н у таблиці розчинності) або малорозчинним (позначка М).

Нестійкий розчин, який містить більше розчиненої речовини, ніж відповідає його розчинності за даної температури. Надлишок речовини легко випадає в осад при струшуванні або додаванні кристаліка.

Швидкий спосіб знайти співвідношення мас двох розчинів (або розчину й води, або розчину й чистої речовини) для отримання розчину із заданою проміжною концентрацією: m₁ : m₂ = (w₂ − w) : (w − w₁), де w₁ < w < w₂.

Фактично отримана маса продукту після проведення хімічної реакції. Вона завжди менша або дорівнює теоретичній масі через неповноту реакції, побічні процеси та втрати.

Речовини, що утворюються під час повного окиснення органічної сполуки киснем: вуглекислий газ CO₂, вода H₂O, а за наявності інших елементів — N₂, SO₂, HCl тощо. За масою або об'ємом CO₂ і H₂O визначають кількість Карбону й Гідрогену в початковій речовині.

Реагент, кількість якого перевищує стехіометрично необхідну для повної реакції з іншим реагентом. Частина його залишається невитраченою після завершення реакції.

Реагент, кількість якого менша від стехіометрично необхідної; він витрачається повністю в ході реакції. Саме за ним обчислюють кількість продукту.

Органічна реакція, у якій дві або більше молекул сполучаються в одну за рахунок розриву кратного зв'язку. Утворюється один продукт. Характерна для алкенів та алкінів.

Запис хімічної реакції, у якому невідому речовину позначено загальною формулою класу (CₙH₂ₙ, CₙH₂ₙ₊₁OH) або символом M для металу, а коефіцієнти відповідають типу реакції. Дає змогу прирівнювати кількості речовини незалежно від конкретної формули.

Хімічне рівняння — це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул реагентів (ліворуч) і продуктів (праворуч), з'єднаних знаком «→» або «⇄». Коефіцієнти перед формулами показують співвідношення кількостей речовини реагентів і продуктів.

Додавання розчинника (найчастіше води) до розчину, під час якого маса розчиненої речовини не змінюється, а маса розчину збільшується, тому масова частка речовини зменшується: m(в) = w₁·m₁ = w₂·m₂, де m₂ = m₁ + m(води).

Розрахунок за рівнянням реакції — це алгоритм обчислення маси, об'єму газу або кількості речовини реагенту чи продукту на основі стехіометричних коефіцієнтів. Кроки: записати рівняння з коефіцієнтами, обчислити n відомої речовини, за коефіцієнтами знайти n шуканої речовини, перейти до шуканої величини.

Однорідна суміш, що складається з розчиненої речовини й розчинника. У хімії найчастіше розглядають водні розчини, де розчинником є вода.

Розчин, у якому міститься певна кількість реагенту, що вступає в хімічну реакцію. У розрахунках за рівнянням використовують масу розчиненої речовини, а не масу всього розчину.

Компонент розчину, якого кількісно менше і який рівномірно розподілений у розчиннику. У розчині може бути одна або кілька розчинених речовин.

Компонент розчину, якого кількісно більше або який має той самий агрегатний стан, що й утворений розчин. Наприклад, у водному розчині цукру розчинником є вода, а в йодній настоянці — спирт.

Здатність речовини утворювати з водою (або іншим розчинником) однорідну систему — розчин. Кількісно виражається масою речовини (у грамах), яка може розчинитися в 100 г води за певної температури.

Таблиця 4 довідкових матеріалів НМТ, у якій метали розташовані в порядку зменшення хімічної активності у водних розчинах: Li, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Cr, Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, (H₂), Bi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au. Чим лівіше стоїть метал, тим він активніший.

Зважена сума молярних мас компонентів газової суміші, де вагою є об'ємні (або мольні) частки компонентів. Обчислюється за формулою M_суміші = φ1·M1 + φ2·M2 + ..., де φ — об'ємна частка (частка одиниці).

Сіль, у якій усі атоми Гідрогену кислоти повністю заміщено атомами металу (або йонами амонію NH4⁺). У кислотному залишку середньої солі немає атомів Гідрогену. Приклади: Na2SO4, CaCO3, NH4Cl.

Система рівнянь — математичний інструмент для розв'язання задач на суміші, коли реагують обидва компоненти: одне рівняння складають за масою суміші (M1·x + M2·y = m), друге — за кількістю продукту реакції.

Природна газова суміш, основними компонентами якої є азот N₂ (об'ємна частка ≈ 78 %) і кисень O₂ (≈ 21 %). Решта (≈ 1 %) припадає на аргон, вуглекислий газ та інші домішки. У шкільних задачах використовують наближені значення 78 % і 21 %.

Склад суміші — кількісне співвідношення компонентів у суміші, яке може бути виражене в масових частках (w, %), мольних частках (χ, %) або як маса чи кількість речовини кожного компонента.

Співвідношення атомів — це відношення кількостей речовини (у молях) елементів, що входять до складу сполуки. Його отримують діленням масової частки кожного елемента на його відносну атомну масу, після чого зводять до найменших цілих чисел.

Фізична величина, що дорівнює числу структурних частинок в одному молі речовини. Позначається Nₐ, її точне значення — 6,02214076·10²³ моль⁻¹, для шкільних обчислень використовують наближене 6,02·10²³ моль⁻¹.

Стехіометричний коефіцієнт — це число, яке ставлять перед хімічною формулою в рівнянні реакції. Він показує, у якому співвідношенні реагують і утворюються речовини за кількістю речовини (моль). Наприклад, у 2H₂ + O₂ → 2H₂O коефіцієнт 2 перед H₂ означає, що на 2 моль H₂ витрачається 1 моль O₂.

Система з кількох речовин (компонентів), які не реагують між собою і зберігають свої індивідуальні властивості. Склад суміші можна виразити через масові або об'ємні частки компонентів.

Суміш речовин — система, що містить дві або більше різних речовин, які не вступають між собою в хімічну реакцію за умов досліду. Кожен компонент зберігає свої хімічні властивості.

Суміш двох або більше різних солей, склад якої визначають за даними про продукти реакції. Типовий приклад у комбінованих задачах — суміш середньої солі (Na2CO3) і кислої солі (NaHCO3), які реагують із кислотою, виділяючи CO2.

Маса продукту, яка мала б утворитися за рівнянням хімічної реакції, якби вона відбулася повністю й без утрат. Обчислюється за кількістю речовини реагенту, взятого в нестачі.

Технічний зразок — це природний або промисловий матеріал, що містить основну речовину (реагент) і домішки. Приклади: вапняк, руда, технічний цинк.

Речовина, яка має сталий склад і сталі фізичні властивості (температуру плавлення, кипіння, густину). Складається з однакових структурних частинок: атомів, молекул або формульних одиниць йонної сполуки (як-от NaCl, де йони Na⁺ і Cl⁻ у співвідношенні 1 : 1).