Sarcina C5 la examenul de chimie. Determinarea formulelor substanţelor organice. Metode matematice pentru rezolvarea problemelor de calcul din chimie Cum se rezolvă o sarcină în chimie

Chimia este știința substanțelor, a proprietăților și transformărilor lor. .
Adică, dacă nu se întâmplă nimic cu substanțele din jurul nostru, atunci acest lucru nu se aplică chimiei. Dar ce înseamnă „nimic nu se întâmplă”? Dacă o furtună ne-a prins brusc pe câmp și ne-am udat cu toții, așa cum se spune, „până la piele”, atunci aceasta nu este o transformare: la urma urmei, hainele erau uscate, dar s-au udat.

Dacă, de exemplu, luați un cui de fier, procesați-l cu o pila și apoi asamblați pilitură de fier (Fe) , atunci și aceasta nu este o transformare: a fost un cui - a devenit pulbere. Dar dacă după aceea să asamblați dispozitivul și să țineți obținerea de oxigen (O 2): a se încălzi permanganat de potasiu(KMpo 4)și colectați oxigenul într-o eprubetă, apoi puneți aceste pilituri de fier înroșite „în roșu” în ea, apoi se vor aprinde cu o flacără strălucitoare și după ardere se vor transforma într-o pulbere maro. Și aceasta este și o transformare. Deci unde este chimia? În ciuda faptului că în aceste exemple se schimbă forma (cuia de fier) și starea îmbrăcămintei (uscat, umed), acestea nu sunt transformări. Cert este că unghia în sine, deoarece era o substanță (fier), a rămas așa, în ciuda formei sale diferite, iar hainele noastre au absorbit apa de ploaie, apoi s-a evaporat în atmosferă. Apa în sine nu s-a schimbat. Deci, ce sunt transformările în termeni de chimie?

Din punct de vedere al chimiei, transformările sunt astfel de fenomene care sunt însoțite de o modificare a compoziției unei substanțe. Să luăm ca exemplu aceeași unghie. Nu contează ce formă a luat după ce a fost depusă, ci după ce a fost colectată de pe el pilitură de fier plasat într-o atmosferă de oxigen – s-a transformat în oxid de fier(Fe 2 O 3 ) . Deci, s-a schimbat ceva cu adevărat? Da, a avut. A existat o substanță pentru unghii, dar sub influența oxigenului s-a format o nouă substanță - element oxid glandă. ecuație moleculară această transformare poate fi reprezentată prin următoarele simboluri chimice:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Pentru o persoană neinițiată în chimie, apar imediat întrebări. Ce este „ecuația moleculară”, ce este Fe? De ce sunt numerele „4”, „3”, „2”? Care sunt numerele mici „2” și „3” din formula Fe 2 O 3? Aceasta înseamnă că a sosit momentul să rezolvăm lucrurile în ordine.

Semne ale elementelor chimice.

În ciuda faptului că încep să studieze chimia în clasa a VIII-a, iar unii chiar mai devreme, mulți oameni îl cunosc pe marele chimist rus D. I. Mendeleev. Și, bineînțeles, celebrul său „Tabel periodic al elementelor chimice”. Altfel, mai simplu, se numește „Masa lui Mendeleev”.

În acest tabel, în ordinea corespunzătoare, sunt localizate elementele. Până în prezent, sunt cunoscute aproximativ 120. Numele multor elemente ne sunt cunoscute de mult timp. Acestea sunt: fier, aluminiu, oxigen, carbon, aur, siliciu. Anterior, am folosit aceste cuvinte fără ezitare, identificându-le cu obiecte: un șurub de fier, sârmă de aluminiu, oxigen în atmosferă, un inel de aur etc. etc. Dar, de fapt, toate aceste substanțe (șurub, sârmă, inel) constau din elementele lor respective. Întregul paradox este că elementul nu poate fi atins, preluat. Cum așa? Sunt în tabelul periodic, dar nu le poți lua! Da exact. Un element chimic este un concept abstract (adică abstract) și este folosit în chimie, totuși, ca și în alte științe, pentru calcule, compilarea ecuațiilor și rezolvarea de probleme. Fiecare element diferă de celălalt prin faptul că se caracterizează prin propriile sale configurația electronică a unui atom. Numărul de protoni din nucleul unui atom este egal cu numărul de electroni din orbitalii săi. De exemplu, hidrogenul este elementul #1. Atomul său este format din 1 proton și 1 electron. Heliul este elementul numărul 2. Atomul său este format din 2 protoni și 2 electroni. Litiul este elementul numărul 3. Atomul său este format din 3 protoni și 3 electroni. Darmstadtium - elementul numărul 110. Atomul său este format din 110 protoni și 110 electroni.

Fiecare element este notat printr-un anumit simbol, litere latine, și are o anumită lectură în traducere din latină. De exemplu, hidrogenul are simbolul "N", citit ca "hidrogeniu" sau "cenusa". Siliciul are simbolul „Si” citit ca „siliciu”. Mercur are un simbol "Hg"și se citește ca „hydrargyrum”. etc. Toate aceste desemnări pot fi găsite în orice manual de chimie pentru clasa a VIII-a. Pentru noi acum, principalul lucru este să înțelegem că atunci când compilăm ecuații chimice, este necesar să operam cu simbolurile indicate ale elementelor.

Substanțe simple și complexe.

Indicarea diferitelor substanțe cu simboluri unice ale elementelor chimice (Hg Mercur, Fe fier, Cu cupru, Zn zinc, Al aluminiu) desemnăm în esență substanțe simple, adică substanțe formate din atomi de același tip (conținând același număr de protoni și neutroni într-un atom). De exemplu, dacă substanțele de fier și sulf interacționează, atunci ecuația va lua următoarea formă:

Fe + S = FeS (2)

Substanțele simple includ metale (Ba, K, Na, Mg, Ag), precum și nemetale (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Și ar trebui să fii atent
o atenție deosebită faptului că toate metalele sunt indicate prin simboluri unice: K, Ba, Ca, Al, V, Mg etc., iar nemetale - fie prin simboluri simple: C, S, P sau pot avea indici diferiți care indicaţi structura lor moleculară: H2, Cl2, O2, J2, P4, S8. În viitor, acest lucru va fi de mare importanță în formularea ecuațiilor. Nu este deloc dificil de ghicit că substanțele complexe sunt substanțe formate din atomi de diferite tipuri, de exemplu,

unu). Oxizi:
oxid de aluminiu Al2O3,

oxid de sodiu Na2O
oxid de cupru CuO,
oxid de zinc ZnO
oxid de titan Ti2O3,
monoxid de carbon sau monoxid de carbon (+2) CO
oxid de sulf (+6) SO 3

2). Motive:
hidroxid de fier(+3) Fe (OH) 3,
hidroxid de cupru Cu(OH)2,
hidroxid de potasiu sau alcali de potasiu KOH,
hidroxid de sodiu NaOH.

3). Acizi:
acid clorhidric acid clorhidric
acid sulfuros H2SO3,
Acid azotic HNO3

4). Săruri:
tiosulfat de sodiu Na2S2O3,
sulfat de sodiu sau Sarea lui Glauber Na2SO4,
carbonat de calciu sau calcar CaCO 3,
clorura de cupru CuCl 2

5). materie organică:
acetat de sodiu CH 3 COOHa,
metan CH 4,
acetilenă C2H2,
glucoză C6H12O6

În cele din urmă, după ce am clarificat structura diferitelor substanțe, putem începe să scriem ecuații chimice.

Ecuație chimică.

Cuvântul „ecuație” în sine este derivat din cuvântul „egalizare”, adică. împărțiți ceva în părți egale. În matematică, ecuațiile sunt aproape însăși esența acestei științe. De exemplu, puteți da o astfel de ecuație simplă în care părțile din stânga și din dreapta vor fi egale cu „2”:

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 - 30);

Și în ecuațiile chimice, același principiu: părțile stânga și dreapta ale ecuației trebuie să corespundă aceluiași număr de atomi, elementele care participă la ei. Sau, dacă este dată o ecuație ionică, atunci în ea numărul de particule trebuie să îndeplinească și această cerință. O ecuație chimică este o înregistrare condiționată a unei reacții chimice folosind formule chimice și semne matematice. O ecuație chimică reflectă în mod inerent o anumită reacție chimică, adică procesul de interacțiune a substanțelor, în timpul căruia apar noi substanțe. De exemplu, este necesar scrie o ecuație moleculară reacții care iau parte clorură de bariu BaCl2 și acid sulfuric H 2 SO 4. În urma acestei reacții, se formează un precipitat insolubil - sulfat de bariu BaSO 4 și acid clorhidric Acid clorhidric:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

În primul rând, este necesar să înțelegem că numărul mare „2” în fața substanței HCl se numește coeficient, iar numerele mici „2”, „4” sub formulele ВаСl 2, H 2 SO 4 , BaSO 4 se numesc indici. Atât coeficienții, cât și indicii din ecuațiile chimice joacă rolul de factori, nu de termeni. Pentru a scrie corect o ecuație chimică, este necesar aranjați coeficienții în ecuația de reacție. Acum să începem să numărăm atomii elementelor din partea stângă și dreaptă a ecuației. În partea stângă a ecuației: substanța BaCl 2 conține 1 atom de bariu (Ba), 2 atomi de clor (Cl). În substanța H 2 SO 4: 2 atomi de hidrogen (H), 1 atom de sulf (S) și 4 atomi de oxigen (O). În partea dreaptă a ecuației: în substanța BaSO 4 există 1 atom de bariu (Ba), 1 atom de sulf (S) și 4 atomi de oxigen (O), în substanța HCl: 1 atom de hidrogen (H) și 1 atom de clor (Cl). De unde rezultă că în partea dreaptă a ecuației numărul de atomi de hidrogen și clor este jumătate față de cel din partea stângă. Prin urmare, înainte de formula HCl din partea dreaptă a ecuației, este necesar să se pună coeficientul „2”. Dacă acum adăugăm numărul de atomi ai elementelor implicate în această reacție, atât în stânga cât și în dreapta, obținem următorul echilibru:

În ambele părți ale ecuației, numărul de atomi ai elementelor care participă la reacție este egal, de aceea este corect.

Ecuație chimică și reacții chimice

După cum am aflat deja, ecuațiile chimice sunt o reflectare a reacțiilor chimice. Reacțiile chimice sunt astfel de fenomene în procesul cărora are loc transformarea unei substanțe în alta. Dintre diversitatea lor, se pot distinge două tipuri principale:

unu). Reacții de conexiune
2). reacții de descompunere.

Marea majoritate a reacțiilor chimice aparțin reacțiilor de adiție, deoarece modificările compoziției sale pot apărea rar cu o singură substanță dacă nu este supusă influențelor externe (dizolvare, încălzire, lumină). Nimic nu caracterizează un fenomen chimic, sau o reacție, la fel de mult ca schimbările care apar atunci când două sau mai multe substanțe interacționează. Astfel de fenomene pot apărea spontan și pot fi însoțite de creșterea sau scăderea temperaturii, efecte de lumină, schimbare de culoare, sedimentare, eliberare de produse gazoase, zgomot.

Pentru claritate, prezentăm mai multe ecuații care reflectă procesele reacțiilor compuse, în timpul cărora obținem clorura de sodiu(NaCl), clorura de zinc(ZnCl 2), precipitat de clorură de argint(AgCl), clorura de aluminiu(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)

Dintre reacțiile compusului, trebuie remarcate în special următoarele : substituţie (5), schimb valutar (6), iar ca caz special al reacției de schimb, reacția neutralizare (7).

Reacțiile de substituție includ acelea în care atomii unei substanțe simple înlocuiesc atomii unuia dintre elementele unei substanțe complexe. În exemplul (5), atomii de zinc înlocuiesc atomii de cupru din soluția de CuCl 2 , în timp ce zincul trece în sarea ZnCl 2 solubilă, iar cuprul este eliberat din soluție în stare metalică.

Reacțiile de schimb sunt acele reacții în care două substanțe complexe își schimbă constituenții. În cazul reacției (6), sărurile solubile ale AgNO3 și KCl, atunci când ambele soluții sunt drenate, formează un precipitat insolubil al sării AgCl. În același timp, își schimbă părțile constitutive - cationi si anioni. Cationii de potasiu K+ sunt atașați de anioni NO 3, iar cationii de argint Ag + - de anionii de Cl -.

Un caz special, particular al reacțiilor de schimb este reacția de neutralizare. Reacțiile de neutralizare sunt reacții în care acizii reacționează cu bazele formând sare și apă. În exemplul (7), acidul clorhidric HCI reacţionează cu baza Al(OH)3 pentru a forma sare de AlCl3 şi apă. În acest caz, cationii de aluminiu Al 3+ din bază sunt schimbați cu anioni Cl - din acid. Ca urmare, se întâmplă neutralizarea acidului clorhidric.

Reacțiile de descompunere includ acelea în care dintr-una complexă se formează două sau mai multe substanțe noi simple sau complexe, dar de o compoziție mai simplă. Ca reacții, se pot cita pe cele în procesul cărora 1) se descompun. azotat de potasiu(KNO 3) cu formarea de nitrit de potasiu (KNO 2) și oxigen (O 2); 2). Permanganat de potasiu(KMnO 4): se formează manganat de potasiu (K 2 MnO 4), oxid de mangan(MnO2) şi oxigen (O2); 3). carbonat de calciu sau marmură; în proces se formează carbonicgaz(CO 2) și oxid de calciu(Cao)

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)

În reacția (8), dintr-o substanță complexă se formează un complex și o substanță simplă. În reacția (9) există două complexe și una simplă. În reacția (10) există două substanțe complexe, dar mai simple ca compoziție

Toate clasele de substanțe complexe suferă descompunere:

unu). Oxizi: oxid de argint 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hidroxizi: hidroxid de fier 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Acizi: acid sulfuric H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). Săruri: carbonat de calciu CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). materie organică: fermentarea alcoolică a glucozei

C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Conform unei alte clasificări, toate reacțiile chimice pot fi împărțite în două tipuri: reacții care au loc cu degajarea de căldură, se numesc exotermic, și reacții care merg cu absorbția căldurii - endotermic. Criteriul pentru astfel de procese este efectul termic al reacției. De regulă, reacțiile exoterme includ reacțiile de oxidare, adică. interacțiunile cu oxigenul arderea metanului:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

și la reacțiile endoterme - reacții de descompunere, deja prezentate mai sus (11) - (15). Semnul Q de la sfârșitul ecuației indică dacă căldura este eliberată în timpul reacției (+Q) sau absorbită (-Q):

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 - Q (17)

De asemenea, puteți lua în considerare toate reacțiile chimice în funcție de tipul de modificare a gradului de oxidare a elementelor implicate în transformările lor. De exemplu, în reacția (17), elementele care participă la ea nu își schimbă stările de oxidare:

Ca +2 C +4 O 3 -2 \u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)

Și în reacția (16), elementele își schimbă stările de oxidare:

2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2

Aceste tipuri de reacții sunt redox . Acestea vor fi luate în considerare separat. Pentru a formula ecuații pentru reacții de acest tip, este necesar să se utilizeze metoda semireacției si aplica ecuația echilibrului electronic.

După ce ați adus diverse tipuri de reacții chimice, puteți trece la principiul compilării ecuațiilor chimice, cu alte cuvinte, la selecția coeficienților în părțile din stânga și din dreapta lor.

Mecanisme de compilare a ecuațiilor chimice.

Indiferent de tipul căruia îi aparține cutare sau cutare reacție chimică, înregistrarea ei (ecuația chimică) trebuie să corespundă condiției de egalitate a numărului de atomi înainte de reacție și după reacție.

Există ecuații (17) care nu necesită ajustare, adică. plasarea coeficienților. Dar în cele mai multe cazuri, ca în exemplele (3), (7), (15), este necesar să se întreprindă acțiuni care vizează egalizarea părților din stânga și dreapta ale ecuației. Ce principii ar trebui urmate în astfel de cazuri? Există vreun sistem de selecție a coeficienților? Există, și nu unul. Aceste sisteme includ:

unu). Selectarea coeficienților conform formulelor date.

2). Compilare în funcție de valențele reactanților.

3). Compilare în funcție de stările de oxidare ale reactanților.

În primul caz, se presupune că știm formulele reactanților atât înainte, cât și după reacție. De exemplu, având în vedere următoarea ecuație:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

Se acceptă în general că până la stabilirea egalității dintre atomii elementelor înainte și după reacție, semnul egal (=) nu se pune în ecuație, ci este înlocuit cu o săgeată (→). Acum să trecem la echilibrarea reală. În partea stângă a ecuației sunt 2 atomi de azot (N 2) și doi atomi de oxigen (O 2), iar în partea dreaptă sunt doi atomi de azot (N 2) și trei atomi de oxigen (O 3). Nu este necesar să-l egalizezi prin numărul de atomi de azot, dar prin oxigen este necesar să se obțină egalitatea, deoarece doi atomi au participat înainte de reacție, iar după reacție au fost trei atomi. Să facem următoarea diagramă:

înainte de reacție după reacție
O 2 O 3

Să definim cel mai mic multiplu dintre numerele date de atomi, acesta va fi „6”.

O 2 O 3
\ 6 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației oxigenului cu „2”. Obținem numărul „3”, îl punem în ecuația de rezolvat:

N2 + 3O2 →N2O3

Împărțim, de asemenea, numărul „6” pentru partea dreaptă a ecuației la „3”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Numărul de atomi de oxigen din ambele părți din stânga și din dreapta ecuației a devenit egal, respectiv, 6 atomi:

Dar numărul de atomi de azot din ambele părți ale ecuației nu se va potrivi:

Pe partea stângă sunt doi atomi, pe partea dreaptă sunt patru atomi. Prin urmare, pentru a obține egalitate, este necesar să se dubleze cantitatea de azot din partea stângă a ecuației, punând coeficientul „2”:

Astfel, se observă egalitatea pentru azot și, în general, ecuația va lua forma:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Acum, în ecuație, în loc de săgeată, puteți pune un semn egal:

2N 2 + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3 (20)

Să luăm un alt exemplu. Este dată următoarea ecuație de reacție:

P + Cl 2 → PCl 5

În partea stângă a ecuației se află 1 atom de fosfor (P) și doi atomi de clor (Cl 2), iar în partea dreaptă există un atom de fosfor (P) și cinci atomi de oxigen (Cl 5). Nu este necesar să se egalizeze cu numărul de atomi de fosfor, dar pentru clor este necesar să se obțină egalitate, deoarece doi atomi au participat înainte de reacție, iar după reacție au fost cinci atomi. Să facem următoarea diagramă:

înainte de reacție după reacție
CI2CI5

Să definim cel mai mic multiplu dintre numerele date de atomi, acesta va fi „10”.

CI2CI5
\ 10 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației pentru clor la „2”. Obținem numărul „5”, îl punem în ecuația de rezolvat:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

Împărțim, de asemenea, numărul „10” pentru partea dreaptă a ecuației la „5”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

Numărul de atomi de clor din ambele părți din stânga și din dreapta ecuației a devenit egal, respectiv, 10 atomi:

Dar numărul de atomi de fosfor din ambele părți ale ecuației nu se va potrivi:

Prin urmare, pentru a obține egalitate, este necesar să se dubleze cantitatea de fosfor din partea stângă a ecuației, punând coeficientul „2”:

Astfel, se observă egalitatea pentru fosfor și, în general, ecuația va lua forma:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Când scrieți ecuații prin valență trebuie dat definiția valențeiși setați valori pentru cele mai cunoscute elemente. Valenta este unul dintre conceptele folosite anterior, nefolosit in prezent intr-o serie de programe scolare. Dar cu ajutorul lui este mai ușor să explici principiile compilării ecuațiilor reacțiilor chimice. Prin valență se înțelege numărul de legături chimice pe care le poate forma un atom cu altul sau cu alți atomi . Valenta nu are semn (+ sau -) si este indicata cu cifre romane, de obicei deasupra simbolurilor elementelor chimice, de exemplu:

De unde aceste valori? Cum să le aplici în pregătirea ecuațiilor chimice? Valorile numerice ale valențelor elementelor coincid cu numărul lor de grup al sistemului periodic de elemente chimice al lui D. I. Mendeleev (Tabelul 1).

Pentru alte elemente valorile de valență pot avea alte valori, dar niciodată mai mari decât numărul grupului în care se află. Mai mult, pentru numerele pare de grupuri (IV și VI), valențele elementelor iau doar valori pare, iar pentru cele impare, pot avea atât valori pare, cât și impare (Tabelul.2).

Desigur, există excepții de la valorile valenței pentru unele elemente, dar în fiecare caz specific, aceste puncte sunt de obicei specificate. Acum să luăm în considerare principiul general de compilare a ecuațiilor chimice pentru valențe date pentru anumite elemente. Cel mai adesea, această metodă este acceptabilă în cazul compilării ecuațiilor pentru reacții chimice de combinare a substanțelor simple, de exemplu, atunci când interacționează cu oxigenul ( reactii de oxidare). Să presupunem că doriți să afișați reacția de oxidare aluminiu. Dar amintiți-vă că metalele sunt notate cu atomi unici (Al) și nemetale care sunt în stare gazoasă - cu indici "2" - (O 2). Mai întâi, scriem schema generală a reacției:

Al + O2 → AlO

În această etapă, nu se știe încă care ar trebui să fie ortografia corectă pentru oxidul de aluminiu. Și tocmai în această etapă ne va veni în ajutor cunoașterea valențelor elementelor. Pentru aluminiu și oxigen, le-am pus deasupra formulei propuse pentru acest oxid:

IIIIII
Al O

După aceea, „cruce”-pe-„cruce” aceste simboluri ale elementelor vor pune indicii corespunzători de mai jos:

IIIIII
Al2O3

Compoziția unui compus chimic Al203 determinat. Schema ulterioară a ecuației reacției va lua forma:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Rămâne doar să egalezi părțile din stânga și din dreapta ale acestuia. Procedăm în același mod ca și în cazul formulării ecuației (19). Egalăm numărul de atomi de oxigen, apelând la găsirea celui mai mic multiplu:

înainte de reacție după reacție

O 2 O 3
\ 6 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației oxigenului cu „2”. Obținem numărul „3”, îl punem în ecuația de rezolvat. Împărțim, de asemenea, numărul „6” pentru partea dreaptă a ecuației la „3”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Pentru a obține egalitatea pentru aluminiu, este necesar să ajustați cantitatea acestuia în partea stângă a ecuației prin stabilirea coeficientului „4”:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Astfel, se observă egalitatea pentru aluminiu și oxigen și, în general, ecuația va lua forma finală:

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)

Folosind metoda valenței, este posibil să se prezică ce substanță se formează în cursul unei reacții chimice, cum va arăta formula sa. Să presupunem că azotul și hidrogenul cu valențele corespunzătoare III și I au intrat în reacția compusului.Să scriem schema generală de reacție:

N2 + H2 → NH

Pentru azot și hidrogen, punem valențele peste formula propusă a acestui compus:

Ca și înainte, „cruce”-pe-„cruce” pentru aceste simboluri de elemente, punem mai jos indicii corespunzători:

III I
NH 3

Schema ulterioară a ecuației reacției va lua forma:

N2 + H2 → NH3

Egalând în modul deja cunoscut, prin cel mai mic multiplu pentru hidrogen, egal cu „6”, obținem coeficienții doriti, și ecuația în ansamblu:

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 (23)

La compilarea ecuaţiilor pentru stări de oxidare substanţelor care reacţionează, trebuie amintit că gradul de oxidare al unui element este numărul de electroni primiţi sau cedaţi în procesul unei reacţii chimice. Starea de oxidare în compuși practic, coincide numeric cu valorile valențelor elementului. Dar ele diferă prin semn. De exemplu, pentru hidrogen, valența este I, iar starea de oxidare este (+1) sau (-1). Pentru oxigen, valența este II, iar starea de oxidare este (-2). Pentru azot, valențele sunt I, II, III, IV, V, iar stările de oxidare sunt (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , etc. Stările de oxidare ale elementelor cel mai frecvent utilizate în ecuații sunt prezentate în Tabelul 3.

În cazul reacțiilor compuse, principiul compilării ecuațiilor din punct de vedere al stărilor de oxidare este același cu cel al compilarii din punct de vedere al valențelor. De exemplu, să dăm ecuația reacției pentru oxidarea clorului cu oxigen, în care clorul formează un compus cu o stare de oxidare de +7. Să scriem ecuația propusă:

Cl 2 + O 2 → ClO

Punem stările de oxidare ale atomilor corespunzători peste compusul ClO propus:

Ca si in cazurile anterioare, stabilim ca dorita formula compusă va lua forma:

7 -2
CI207

Ecuația reacției va lua următoarea formă:

Cl 2 + O 2 → CI 2 O 7

Egalând pentru oxigen, găsind cel mai mic multiplu între doi și șapte, egal cu „14”, stabilim în sfârșit egalitatea:

2Cl 2 + 7O 2 \u003d 2Cl 2 O 7 (24)

O metodă ușor diferită trebuie utilizată cu stările de oxidare la compilarea reacțiilor de schimb, neutralizare și substituție. În unele cazuri, este dificil de aflat: ce compuși se formează în timpul interacțiunii substanțelor complexe?

De unde știi ce se întâmplă într-o reacție?

Într-adevăr, de unde știi: ce produse de reacție pot apărea în cursul unei anumite reacții? De exemplu, ce se formează când reacționează azotatul de bariu și sulfatul de potasiu?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

Poate VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? Sau Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Sau altceva? Desigur, în timpul acestei reacții se formează compuși: BaSO4 și KNO3. Și cum se știe asta? Și cum se scrie formulele substanțelor? Să începem cu ceea ce este cel mai adesea trecut cu vederea: însuși conceptul de „reacție de schimb”. Aceasta înseamnă că în aceste reacții, substanțele se schimbă între ele în părțile constitutive. Deoarece reacțiile de schimb se desfășoară în mare parte între baze, acizi sau săruri, părțile cu care se vor schimba sunt cationii metalici (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), ionii H + sau OH-, anioni - resturi acide, (CI-, NO32-, SO32-, SO42-, CO32-, PO43-). În general, reacția de schimb poate fi dată în următoarea notație:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Unde Kt1 și Kt2 sunt cationii metalici (1) și (2), iar An1 și An2 sunt anionii (1) și (2) corespunzători acestora. În acest caz, trebuie luat în considerare faptul că în compuși înainte de reacție și după reacție, cationii sunt întotdeauna instalați în primul rând, iar anionii - în al doilea. Prin urmare, dacă reacționează clorura de potasiuși nitrat de argint, ambele in solutie

KCI + AgNO3 →

apoi în procesul ei se formează substanțele KNO 3 și AgCl și ecuația corespunzătoare va lua forma:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)

În reacțiile de neutralizare, protonii din acizi (H +) se vor combina cu anioni hidroxil (OH -) pentru a forma apă (H 2 O):

HCl + KOH \u003d KCl + H 2O (27)

Stările de oxidare ale cationilor metalici și încărcăturile anionilor reziduurilor acide sunt indicate în tabelul de solubilitate a substanțelor (acizi, săruri și baze în apă). Cationii metalici sunt prezentați pe orizontală, iar anionii reziduurilor acide sunt afișați pe verticală.

Pe baza acestui fapt, la compilarea ecuației reacției de schimb, este necesar mai întâi să se stabilească stările de oxidare ale particulelor care primesc în acest proces chimic pe partea stângă. De exemplu, trebuie să scrieți o ecuație pentru interacțiunea dintre clorura de calciu și carbonatul de sodiu. Să întocmim schema inițială pentru această reacție:

CaCI + NaC03 →

Ca2+ CI - + Na + CO32- →

După ce a efectuat acțiunea deja cunoscută „încrucișare” cu „încrucișare”, determinăm formulele reale ale substanțelor inițiale:

CaCI2 + Na2CO3 →

Pe baza principiului schimbului de cationi și anioni (25), stabilim formulele preliminare ale substanțelor formate în timpul reacției:

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaCl

Punem sarcinile corespunzătoare peste cationii și anionii lor:

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Formule de substanțe sunt scrise corect, în conformitate cu încărcăturile de cationi și anioni. Să facem o ecuație completă echivalând părțile din stânga și din dreapta ale acesteia în termeni de sodiu și clor:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)

Ca un alt exemplu, iată ecuația pentru reacția de neutralizare dintre hidroxidul de bariu și acidul fosforic:

VaON + NPO 4 →

Punem sarcinile corespunzătoare peste cationi și anioni:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

Să definim formulele reale ale substanțelor inițiale:

Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →

Pe baza principiului schimbului de cationi si anioni (25), stabilim formulele preliminare ale substantelor formate in timpul reactiei, tinand cont ca in reactia de schimb una dintre substante trebuie sa fie in mod necesar apa:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O

Să determinăm înregistrarea corectă a formulei sării formate în timpul reacției:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Echivalează partea stângă a ecuației pentru bariu:

3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Deoarece în partea dreaptă a ecuației reziduul de acid fosforic este luat de două ori, (PO 4) 2, atunci în stânga este, de asemenea, necesar să se dubleze cantitatea acestuia:

3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Rămâne să se potrivească numărul de atomi de hidrogen și oxigen din partea dreaptă a apei. Deoarece numărul total de atomi de hidrogen din stânga este 12, din dreapta trebuie să corespundă și cu doisprezece, prin urmare, înainte de formula apei, este necesar pune un coeficient„6” (deoarece există deja 2 atomi de hidrogen în molecula de apă). Pentru oxigen se observă și egalitatea: în stânga 14 și în dreapta 14. Deci, ecuația are forma corectă de scriere:

3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)

Posibilitatea de reacții chimice

Lumea este alcătuită dintr-o mare varietate de substanțe. Numărul variantelor de reacții chimice dintre ele este de asemenea incalculabil. Dar putem noi, după ce am scris cutare sau cutare ecuație pe hârtie, să afirmăm că o reacție chimică îi va corespunde? Există o concepție greșită că dacă dreptul aranja coteîn ecuație, atunci va fi fezabil în practică. De exemplu, dacă luăm soluție de acid sulfuricși aruncă în ea zinc, atunci putem observa procesul de degajare a hidrogenului:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)

Dar dacă cuprul este coborât în aceeași soluție, atunci procesul de degajare a gazului nu va fi observat. Reacția nu este fezabilă.

Cu + H2S04≠

Dacă se ia acid sulfuric concentrat, acesta va reacționa cu cuprul:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

În reacția (23) între gazele de azot și hidrogen, echilibru termodinamic, acestea. câte molecule amoniacul NH3 se formează pe unitatea de timp, același număr dintre ei se va descompune înapoi în azot și hidrogen. Schimbarea echilibrului chimic se poate realiza prin creșterea presiunii și scăderea temperaturii

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

Dacă iei soluție de hidroxid de potasiu si toarna pe ea soluție de sulfat de sodiu, atunci nu se vor observa modificări, reacția nu va fi fezabilă:

KOH + Na2S04≠

Soluție de clorură de sodiu atunci când interacționează cu brom, acesta nu va forma brom, în ciuda faptului că această reacție poate fi atribuită unei reacții de substituție:

NaCI + Br2≠

Care sunt motivele unor astfel de discrepanțe? Faptul este că nu este suficient să definiți corect formule compuse, trebuie să cunoașteți specificul interacțiunii metalelor cu acizii, să utilizați cu pricepere tabelul de solubilitate a substanțelor, să cunoașteți regulile de substituție în seria activității metalelor și halogenilor. Acest articol subliniază doar cele mai de bază principii despre cum aranjați coeficienții în ecuațiile de reacție, la fel de scrie ecuații moleculare, la fel de determina compoziția unui compus chimic.

Chimia, ca știință, este extrem de diversă și multifațetă. Acest articol reflectă doar o mică parte din procesele care au loc în lumea reală. Tipuri, ecuații termochimice, electroliză, procese de sinteză organică și multe, multe altele. Dar mai multe despre asta în articolele viitoare.

site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesară un link către sursă.

Rezolvarea problemelor școlare la chimie poate prezenta unele dificultăți pentru școlari, așa că expunem o serie de exemple de rezolvare a principalelor tipuri de probleme din chimia școlară cu o analiză detaliată.

Pentru a rezolva probleme de chimie, trebuie să cunoașteți o serie de formule indicate în tabelul de mai jos. Folosind corect acest set simplu, puteți rezolva aproape orice problemă din cursul de chimie.

Calcule de substanțe

Distribuie calcule

Calcule ale randamentului produsului de reacție

ν=m/M,

ν=V/V M ,

ν=N/N A,

ν=PV/RT

ω=m h / m aproximativ,

φ \u003d V h / V aproximativ,

χ=ν h / ν aproximativ

η = m pr. /m teor. ,

η = V pr. / V teor. ,

η = ν ex. / ν teor.

ν este cantitatea de substanță (mol);

ν h - cantitatea de substanță privată (mol);

ν aproximativ - cantitatea totală de substanță (mol);

m este masa (g);

m h - coeficient de masă (g);

m aproximativ - greutatea totală (g);

V - volum (l);

V M - volum 1 mol (l);

V h - volum privat (l);

V aproximativ - volum total (l);

N este numărul de particule (atomi, molecule, ioni);

N A - numărul lui Avogadro (numărul de particule într-un mol de substanță) N A \u003d 6,02 × 10 23;

Q este cantitatea de electricitate (C);

F este constanta Faraday (F » 96500 C);

P - presiune (Pa) (1 atm "10 5 Pa);

R este constanta universală a gazelor R » 8,31 J/(mol×K);

T este temperatura absolută (K);

ω este fracția de masă;

φ este fracția de volum;

χ este fracția molară;

η este randamentul produsului de reacție;

m pr., V pr., ν pr. - masa, volumul, cantitatea de substanta practica;

m teor.,V teor., ν teor. - masa, volumul, cantitatea de substanta teoretica.

Calcularea masei unei anumite cantități de substanță

Exercițiu:

Determinați masa a 5 moli de apă (H 2 O).

Decizie:

Calculați masa molară a unei substanțe folosind tabelul periodic al lui D. I. Mendeleev. Masele tuturor atomilor sunt rotunjite la unități, clorul - până la 35,5.
M(H20)=2x1+16=18 g/mol
Aflați masa de apă folosind formula:
m \u003d ν × M (H 2 O) \u003d 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
Înregistrați răspunsul:
Răspuns: Masa a 5 moli de apă este de 90 g.

Calcularea fracțiunii de masă a soluției

Exercițiu:

Calculați fracția de masă de sare (NaCl) în soluția obținută prin dizolvarea a 25 g de sare în 475 g de apă.

Decizie:

Scrieți formula pentru găsirea fracției de masă:
ω (%) \u003d (m in-va / m soluție) × 100%
Aflați masa soluției.
m soluție \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
Calculați fracția de masă prin înlocuirea valorilor în formulă.
ω (NaCl) \u003d (m in-va / m soluție) × 100% = (25/500)×100%=5%
Scrieți răspunsul.
Răspuns: fracția de masă a NaCl este de 5%

Calculul masei unei substanțe într-o soluție prin fracția sa de masă

Exercițiu:

Câte grame de zahăr și apă trebuie luate pentru a obține 200 g de soluție 5%?

Decizie:

Scrieți formula pentru determinarea fracției de masă a unei substanțe dizolvate.
ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
Calculați masa sării.
m in-va (sare) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
Determinați masa apei.
m (H 2 O) \u003d m (soluție) - m (sare) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
Scrieți răspunsul.
Răspuns: trebuie să luați 10 g de zahăr și 190 g de apă

Determinarea randamentului produsului de reacție în % din ceea ce este posibil teoretic

Exercițiu:

Calculați randamentul de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) în % din cel teoretic posibil dacă s-au obținut 380 g de îngrășământ prin trecerea a 85 g de amoniac (NH 3) într-o soluție de acid azotic (HNO 3).

Decizie:

Scrieți ecuația unei reacții chimice și aranjați coeficienții
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
m = 85 g m pr. = 380 g
NH3 + HNO3 = NH4NO3
Sub formulele substanțelor, calculați cantitatea de substanță conform coeficienților ca produs dintre cantitatea de substanță și masa molară a substanței:
Se cunoaște masa de azotat de amoniu obținută practic (380 g). Pentru a determina masa teoretică a azotatului de amoniu, se face o proporție
85/17=x/380
Rezolvați ecuația, găsiți x.
x=400 g masa teoretică de azotat de amoniu
Determinați randamentul produsului de reacție (%), raportând masa practică la cea teoretică și înmulțiți cu 100%
η=m pr. /m teor. =(380/400)×100%=95%
Scrieți răspunsul.
Răspuns: randamentul de azotat de amoniu a fost de 95%.

Calculul masei produsului din masa cunoscută a reactivului care conține o anumită proporție de impurități

Exercițiu:

Calculați masa de oxid de calciu (CaO) obținută prin arderea a 300 g de calcar (CaCO 3) care conține 10% impurități.

Decizie:

Scrieți ecuația reacției chimice, puneți coeficienții.
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
Calculați masa de CaCO 3 pur conținut în calcar.
ω (pură) \u003d 100% - 10% \u003d 90% sau 0,9;
m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
Masa rezultată de CaCO 3 este scrisă peste formula CaCO 3 în ecuația reacției. Masa dorită de CaO se notează cu x.
270 g x r
CaCO 3 = Cao + CO2
Sub formulele substanțelor din ecuație, scrieți cantitatea de substanță (după coeficienți); produsul cantităților de substanțe prin masa lor molară (masa moleculară a CaCO 3 \u003d 100 , CaO = 56 ).
Stabiliți o proporție.
270/100=x/56
Rezolvați ecuația.
x = 151,2 g
Scrieți răspunsul.
Răspuns: masa oxidului de calciu va fi de 151,2 g

Calculul masei produsului de reacție, dacă se cunoaște randamentul produsului de reacție

Exercițiu:

Câte g de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) se pot obține prin reacția a 44,8 litri de amoniac (n.a.) cu acid azotic, dacă se știe că randamentul practic este de 80% din cel teoretic posibil?

Decizie:

Scrieți ecuația reacției chimice, aranjați coeficienții.
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
Scrieți aceste condiții ale problemei deasupra ecuației reacției. Masa azotatului de amoniu se notează cu x.
Sub ecuația reacției scrieți:
a) cantitatea de substanțe conform coeficienților;
b) produsul volumului molar de amoniac prin cantitatea de substanță; produsul masei molare a NH 4 NO 3 cu cantitatea de substanță.
Stabiliți o proporție.
44,4/22,4=x/80
Rezolvați ecuația găsind x (masa teoretică a azotatului de amoniu):
x \u003d 160 g.
Aflați masa practică a NH 4 NO 3 înmulțind masa teoretică cu randamentul practic (în fracții de unu)
m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
Scrieți răspunsul.
Răspuns: masa azotatului de amoniu va fi de 128 g.

Determinarea masei produsului dacă unul dintre reactivi este luat în exces

Exercițiu:

14 g de oxid de calciu (CaO) au fost tratate cu o soluţie care conţine 37,8 g de acid azotic (HN03). Calculați masa produsului de reacție.

Decizie:

Scrieți ecuația reacției, aranjați coeficienții
CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
Determinați molul de reactivi folosind formula: ν = m/M
v(CaO) = 14/56=0,25 mol;
ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 mol.
Deasupra ecuației reacției, scrieți cantitățile calculate ale substanței. Sub ecuație - cantitatea de substanță conform coeficienților stoichiometrici.
Determinați substanța luată în deficiență comparând raporturile dintre cantitățile de substanțe luate și coeficienții stoichiometrici.
0,25/1 < 0,6/2
În consecință, acidul azotic este luat în deficiență. Din aceasta vom determina masa produsului.
Sub formula azotatului de calciu (Ca (NO 3) 2) din ecuație, puneți:
a) cantitatea de substanță, conform coeficientului stoichiometric;
b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Deasupra formulei (Ca (NO 3) 2) - x g.
0,25 mol 0,6 mol x r
CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H2O
1 mol 2 mol 1 mol
m = 1×164 g
Faceți o proporție
0,25/1=x/164
Determinați x
x = 41 g
Scrieți răspunsul.
Răspuns: masa de sare (Ca (NO 3) 2) va fi de 41 g.

Calcule prin ecuații de reacție termochimică

Exercițiu:

Câtă căldură va fi eliberată atunci când 200 g de oxid de cupru (II) (CuO) sunt dizolvate în acid clorhidric (soluție apoasă de HCI), dacă ecuația reacției termochimice:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63,6 kJ

Decizie:

Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției
Sub formula oxidului de cupru, scrieți cantitatea acestuia (în funcție de coeficient); produsul dintre masa molară și cantitatea de substanță. Pune x peste cantitatea de căldură din ecuația reacției.
200 g
CuO + 2HCI = CuCl 2 + H2O + 63,6 kJ
1 mol
m = 1×80 g
Stabiliți o proporție.
200/80=x/63,6
Calculați x.
x=159 kJ
Scrieți răspunsul.
Răspuns: când 200 g de CuO sunt dizolvate în acid clorhidric, se vor elibera 159 kJ de căldură.

Întocmirea unei ecuații termochimice

Exercițiu:

La arderea a 6 g de magneziu, se eliberează 152 kJ de căldură. Scrieți o ecuație termochimică pentru formarea oxidului de magneziu.

Decizie:

Scrieți o ecuație pentru o reacție chimică care arată degajarea de căldură. Aranjați coeficienții.
2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q
6 g 152
2Mg + O2 = 2MgO + Q
Sub formulele substanțelor scrieți:
a) cantitatea de substanță (după coeficienți);
b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Se pune x sub căldura reacției.
Stabiliți o proporție.
6/(2×24)=152/x
Calculați x (cantitatea de căldură, conform ecuației)
x=1216 kJ
Notați ecuația termochimică din răspuns.
Răspuns: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Calculul volumelor de gaze conform ecuațiilor chimice

Exercițiu:

Când amoniacul (NH3) este oxidat cu oxigen în prezența unui catalizator, se formează oxid nitric (II) și apă. Ce volum de oxigen va reacționa cu 20 de litri de amoniac?

Decizie:

Scrieți ecuația reacției și aranjați coeficienții.
4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
20 l X
4NH3 + 5O2 = 4NR + 6H2O
Sub ecuația reacției, notați cantitățile de substanțe conform coeficienților.
Stabiliți o proporție.
20/4=x/5
Găsiți x.
x= 25 l
Scrieți răspunsul.
Răspuns: 25 de litri de oxigen.

Determinarea volumului unui produs gazos dintr-o masă cunoscută a unui reactiv care conține impurități

Exercițiu:

Ce volum (n.c.) de dioxid de carbon (CO 2) va fi eliberat atunci când se dizolvă 50 g de marmură (CaCO 3) care conține 10% impurități în acid clorhidric?

Decizie:

Scrieți ecuația unei reacții chimice, aranjați coeficienții.
CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
Calculați cantitatea de CaCO 3 pur conținută în 50 g de marmură.
ω (CaCO 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
Pentru a converti în fracții de unu, împărțiți la 100%.
w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
m (CaCO 3) \u003d m (marmură) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 g
Scrieți valoarea rezultată peste carbonatul de calciu în ecuația reacției. Deasupra CO 2 pune x l.
45 g X
CaCO3 + 2HCI = CaCl2 + H2O + CO2
Sub formulele substanțelor scrieți:
a) cantitatea de substanță, conform coeficienților;
b) produsul masei molare cu cantitatea de substanță, dacă vorbim despre masa substanței, și produsul volumului molar cu cantitatea de substanță, dacă vorbim despre volumul substanței.
Calculul compoziției amestecului după ecuația reacției chimice
Exercițiu:
Arderea completă a unui amestec de metan și monoxid de carbon (II) a necesitat același volum de oxigen. Determinați compoziția amestecului de gaze în fracții de volum.
Decizie:
1. Scrieți ecuațiile de reacție, aranjați coeficienții.
  CO + 1/2O 2 = CO 2
  CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
2. Desemnați cantitatea de monoxid de carbon (CO) ca x și cantitatea de metan ca y
45 g X
CaCO3 + 2HCI =
X
ASA DE + 1/2O 2 = CO2
la
CH 4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O
Determinați cantitatea de oxigen care va fi consumată pentru ardere x moli de CO și y moli de CH4.
X 0,5 x
ASA DE + 1/2O 2 = CO2
la 2 ani
CH 4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O
Faceți o concluzie despre raportul dintre cantitatea de substanță oxigenată și amestecul de gaze.
Egalitatea volumelor de gaze indică egalitatea cantităților de materie.
Scrieți o ecuație.
x + y = 0,5x + 2y
Simplificați ecuația.
0,5 x = y
Luați cantitatea de CO pentru 1 mol și determinați cantitatea necesară de CH4.
Dacă x=1 atunci y=0,5
Aflați cantitatea totală de substanță.
x + y = 1 + 0,5 = 1,5
Determinați fracția volumică de monoxid de carbon (CO) și metan din amestec.
φ(CO) \u003d 1 / 1,5 \u003d 2/3
φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3
Scrieți răspunsul.
Răspuns: fracția de volum a CO este 2/3, iar CH4 este 1/3.

Material de referinta:

tabelul periodic

Tabelul de solubilitate

Probabil, fiecare școlar sau student al unei universități tehnice s-a întrebat cel puțin o dată cum să rezolve problemele de chimie. După cum arată practica, majoritatea studenților consideră această știință complexă și de neînțeles, de multe ori pur și simplu nu cred în forța lor și renunță fără a-și dezvălui potențialul.

De fapt, chimia este o problemă doar din punct de vedere psihologic. După ce te-ai depășit, realizându-ți capacitățile, poți stăpâni cu ușurință elementele de bază ale acestui subiect și poți trece la probleme mai complexe. Așadar, învățăm să rezolvăm rapid, corect și ușor problemele din chimie și să obținem, de asemenea, cea mai mare plăcere din rezultat.

De ce nu ar trebui să vă fie frică să vă aprofundați în știință

Chimia nu este o colecție de formule, simboluri și substanțe de neînțeles. Este o știință strâns legată de mediu. Fără să ne dăm seama, ne confruntăm cu ea la fiecare pas. Când gătim, curățăm casa umedă, spălăm, ne plimbăm în aer curat, folosim constant cunoștințele chimice.

Urmând această logică, atunci când înțelegi cum să înveți să rezolvi problemele din chimie, îți poți face viața mult mai ușoară. Dar oamenii care întâlnesc știința în timp ce studiază sau lucrează în producție nu se pot lipsi de cunoștințe și abilități speciale. Lucrătorii din domeniul medical au nevoie de chimie nu mai puțin, deoarece orice persoană din această profesie trebuie să știe cum afectează acest sau acel medicament corpul pacientului.

Chimia este o știință care este prezentă constant în viața noastră, este interconectată cu o persoană, face parte din ea. Prin urmare, orice student, indiferent dacă își dă seama sau nu, este capabil să stăpânească această ramură a cunoașterii.

Fundamentele Chimiei

Înainte de a vă gândi cum să învățați cum să rezolvați problemele din chimie, este important să înțelegeți că nu puteți face fără cunoștințe de bază. Bazele oricărei științe sunt fundamentul înțelegerii acesteia. Chiar și profesioniștii cu experiență folosesc acest cadru atunci când rezolvă cele mai complexe probleme, poate fără să-și dea seama.

Deci, consultați lista de informații de care veți avea nevoie:

Valența elementelor este un factor cu participarea căruia se rezolvă orice problemă. Formulele substanțelor, ecuațiile nu vor fi făcute corect fără această cunoaștere. Puteți afla ce este valența în orice manual de chimie, deoarece acesta este conceptul de bază pe care orice student trebuie să-l stăpânească în prima lecție.
Tabelul periodic este familiar aproape oricărei persoane. Învață să-l folosești corect și nu va trebui să ții multe informații în cap.
Învață să identifici cu ce substanță ai de-a face. Starea lichidă, solidă și gazoasă a obiectului cu care trebuie să lucrezi poate spune multe.

După obținerea cunoștințelor de mai sus, mulți oameni vor avea mult mai puține întrebări despre cum să rezolve problemele din chimie. Dar dacă tot nu poți crede în tine, citește mai departe.

Instrucțiuni pas cu pas pentru rezolvarea oricărei probleme

După ce au citit informațiile anterioare, mulți pot avea părerea că este extrem de ușor să rezolvi problemele din chimie. Formulele pe care trebuie să le cunoașteți pot fi cu adevărat simple, dar pentru a stăpâni știința va trebui să vă adunați toată răbdarea, sârguința și perseverența. Din prima dată, puțini oameni reușesc să-și atingă scopul.

În timp, cu perseverență, vei putea rezolva absolut orice problemă. Procesul constă de obicei din următorii pași:

Efectuarea unei situații scurte a problemei.
Întocmirea unei ecuații de reacție.
Aranjarea coeficienților în ecuație.
Soluția ecuației.

Profesorii de chimie cu experiență asigură că, pentru a rezolva liber orice tip de problemă, trebuie să exersați pe cont propriu 15 sarcini similare. După aceea, vei stăpâni liber subiectul dat.

Un pic despre teorie

Este imposibil să te gândești cum să rezolvi problemele din chimie fără a stăpâni materialul teoretic în măsura necesară. Oricât de sec, inutil și neinteresant ar părea, aceasta este baza abilităților tale. Teoria este aplicată întotdeauna și în toate științele. Fără existența ei, practica este lipsită de sens. Studiază secvenţial programa şcolară la chimie, pas cu pas, fără a pierde nici măcar, după cum ţi se pare, informaţii nesemnificative, pentru a observa în cele din urmă o descoperire în cunoştinţele tale.

Cum să rezolvi problemele de chimie: timpul pentru învățare

Adesea, elevii care au însușit un anumit tip de sarcină merg mai departe, uitând că consolidarea și repetarea cunoștințelor este un proces nu mai puțin important decât obținerea acestora. Fiecare subiect ar trebui să fie fixat dacă te bazezi pe un rezultat pe termen lung. În caz contrar, vei uita foarte repede toate informațiile. Prin urmare, nu fi leneș, dedică mai mult timp fiecărei întrebări.

În cele din urmă, nu uitați de motivație - motorul progresului. Vrei să devii un chimist excelent și să-i surprinzi pe alții cu un depozit uriaș de cunoștințe? Acționează, încearcă, decide și vei reuși. Apoi veți fi consultat cu privire la toate problemele chimice.

Instituție de învățământ bugetar municipal

„Școala Gimnazială Nr.37

cu studiul aprofundat al subiectelor individuale"

Vyborg, regiunea Leningrad

„Rezolvarea problemelor de calcul cu un nivel crescut de complexitate”

(materiale pentru pregătirea pentru examen)

profesor de chimie

Podkladova Lyubov Mihailovna

2015

Statisticile Examenului Unificat de Stat arată că aproximativ jumătate dintre studenți fac față cu jumătate din sarcini. Analizând rezultatele verificării rezultatelor USE în chimie pentru elevii școlii noastre, am ajuns la concluzia că este necesară consolidarea lucrărilor de rezolvare a problemelor de calcul, așa că am ales tema metodologică „Rezolvarea problemelor de complexitate crescută”.

Sarcinile sunt un tip special de sarcini care solicită elevilor să aplice cunoștințe în compilarea ecuațiilor de reacție, uneori mai multe, alcătuirea unui lanț logic în efectuarea calculelor. Ca urmare a deciziei, ar trebui să se obțină fapte noi, informații, valori ale cantităților dintr-un anumit set de date inițiale. Dacă algoritmul pentru finalizarea unei sarcini este cunoscut dinainte, acesta se transformă dintr-o sarcină într-un exercițiu, al cărui scop este să transforme abilitățile în abilități, aducându-le la automatism. Prin urmare, la primele ore de pregătire a elevilor pentru examen, vă reamintesc de valorile și unitățile de măsură ale acestora.

Valoare

Desemnare

Unități

în sisteme diferite

g, mg, kg, t, ... * (1g \u003d 10 -3 kg)

l, ml, cm 3, m 3, ...

*(1ml \u003d 1cm 3, 1 m 3 \u003d 1000l)

Densitate

g/ml, kg/l, g/l,...

Masa atomică relativă

Greutatea moleculară relativă

Masă molară

g/mol,…

Volumul molar

Vm sau Vm

l / mol, ... (la n.o. - 22,4 l / mol)

Cantitate de substanță

mol, kmol, mlmol

Densitatea relativă a unui gaz față de altul

Fracția de masă a unei substanțe într-un amestec sau soluție

Fracția de volum a unei substanțe într-un amestec sau soluție

Concentrația molară

mol/l

Produsul este posibil din punct de vedere teoretic

constanta Avogadro

N / A

6,02 10 23 mol -1

Temperatura

t0 sau

Celsius

pe scara Kelvin

Presiune

Pa, kPa, atm., mm. rt. Artă.

Constanta universală de gaz

8,31 J/mol∙K

Condiții normale

t 0 \u003d 0 0 C sau T \u003d 273K

P \u003d 101,3 kPa \u003d 1 atm \u003d 760 mm. rt. Artă.

Apoi propun un algoritm de rezolvare a problemelor, pe care îl folosesc de câțiva ani în munca mea.

„Un algoritm pentru rezolvarea problemelor de calcul”.

V(r-ra)V(r-ra)

↓ρ ∙ Vm/ ρ

m(r-ra)m(r-ra)

↓m∙ ω m/ ω

m(in-va)m(in-va)

↓ m/ MM∙ n

n 1 (in-va)-- de ur. raioane.→ n 2 (in-va)→

V(gaz) / V M ↓ n∙ V M

V 1 (gaz)V 2 (gaz)

Formule folosite pentru rezolvarea problemelor.

n = m / Mn(gaz) = V(gaz) / V M n = N / N A

ρ = m / V

D = M 1(gaz) / M 2(gaz)

D(H 2 ) = M(gaz) / 2 D(aer) = M(gaz) / 29

(M (H 2) \u003d 2 g / mol; M (aer.) \u003d 29 g / mol)

ω = m(in-va) / m(amestecuri sau soluţii)  = V(in-va) / V(amestecuri sau solutii)

 = m(practic.) / m(teor.)  = n(practic.) / n(teor.)  = V(practic.) / V(teor.)

C = n / V

M (amestecuri de gaze) = V 1 (gaz) ∙ M 1(gaz) + V 2 (gaz) ∙ M 2(gaz) / V(amestecuri de gaze)

Ecuația Mendeleev-Clapeyron:

P∙ V = n∙ R∙ T

Pentru a promova examenul, unde tipurile de sarcini sunt destul de standard (nr. 24, 25, 26), studentul trebuie în primul rând să demonstreze cunoștințe despre algoritmi de calcul standard și numai în sarcina nr. 39 poate îndeplini o sarcină cu un algoritm nedefinit pentru el.

Clasificarea problemelor chimice de complexitate crescută este complicată de faptul că majoritatea sunt probleme combinate. Am împărțit sarcinile de calcul în două grupe.

1. Sarcini fără a utiliza ecuații de reacție. Este descrisă o stare a materiei sau un sistem complex. Cunoscând unele caracteristici ale acestei stări, este necesar să găsim altele. Un exemplu ar fi sarcinile:

1.1 Calcule după formula substanței, caracteristicile porțiunii de substanță

1.2 Calcule în funcție de caracteristicile compoziției amestecului, soluției.

Sarcinile se găsesc în Examenul Unificat de Stat - Nr. 24. Pentru studenți, rezolvarea unor astfel de probleme nu provoacă dificultăți.

2. Sarcini folosind una sau mai multe ecuații de reacție. Pentru a le rezolva, pe lângă caracteristicile substanțelor, este necesar să se utilizeze caracteristicile proceselor. În sarcinile acestui grup, se pot distinge următoarele tipuri de sarcini de complexitate crescută:

2.1 Formarea soluțiilor.

1) Ce masă de oxid de sodiu trebuie dizolvată în 33,8 ml de apă pentru a obține o soluție de hidroxid de sodiu 4%.

A găsi:

m (Na2O)

Dat:

V (H20) = 33,8 ml

ω(NaOH) = 4%

ρ (H 2 O) \u003d 1 g / ml

M (NaOH) \u003d 40 g / mol

m (H20) = 33,8 g

Na 2 O + H 2 O \u003d 2 NaOH

1 mol 2 mol

Fie masa Na 2 O = x.

n (Na 2 O) \u003d x / 62

n(NaOH) = x/31

m(NaOH) = 40x/31

m (soluție) = 33,8 + x

0,04 = 40x /31 ∙ (33,8+x)

x \u003d 1,08, m (Na 2 O) \u003d 1,08 g

Răspuns: m (Na 2 O) \u003d 1,08 g

2) La 200 ml soluție de hidroxid de sodiu (ρ \u003d 1,2 g / ml) cu o fracție de masă de alcali de 20% s-a adăugat sodiu metalic cu o greutate de 69 g.

Care este fracția de masă a substanței din soluția rezultată?

A găsi:

ω 2 (NaOH)

Dat:

Soluție V (NaO H) = 200 ml

ρ (soluție) = 1,2 g/ml

ω 1 (NaOH) \u003d 20%

m (Na) \u003d 69 g

M (Na) \u003d 23 g / mol

Sodiul metalic reacționează cu apa într-o soluție alcalină.

2Na + 2H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2

1 mol 2 mol

m 1 (p-ra) = 200 ∙ 1,2 = 240 (g)

m 1 (NaOH) in-va \u003d 240 ∙ 0,2 = 48 (g)

n (Na) \u003d 69/23 \u003d 3 (mol)

n 2 (NaOH) \u003d 3 (mol)

m 2 (NaOH) \u003d 3 ∙ 40 = 120 (g)

m total (NaOH) \u003d 120 + 48 \u003d 168 (g)

n (H 2) \u003d 1,5 mol

m (H 2) \u003d 3 g

m (p-ra după p-tion) \u003d 240 + 69 - 3 \u003d 306 (g)

ω 2 (NaOH) \u003d 168 / 306 \u003d 0,55 (55%)

Răspuns: ω 2 (NaOH) = 55%

3) Care este masa oxidului de seleniu (VI) ar trebui adăugată la 100 g dintr-o soluție 15% de acid selenic pentru a-și dubla fracția de masă?

A găsi:

m (SeO 3)

Dat:

soluţie m1 (H2SeO4) = 100 g

ω 1 (H 2 SeO 4) = 15%

ω 2 (H 2 SeO 4) = 30%

M (SeO 3) \u003d 127 g / mol

M (H 2 SeO 4) \u003d 145 g / mol

m1 (H2Se04) = 15 g

SeO 3 + H 2 O \u003d H 2 SeO 4

1 mol 1 mol

Fie m (SeO 3) = x

n(Se03) = x/127 = 0,0079x

n2 (H2Se04) = 0,0079x

m2 (H2Se04) = 145 ∙ 0,079x = 1,1455x

m total. (H2Se04) = 1,1455x + 15

m 2 (r-ra) \u003d 100 + x

ω (NaOH) \u003d m (NaOH) / m (soluție)

0,3 = (1,1455x + 1) / 100 + x

x = 17,8, m (Se03) = 17,8 g

Răspuns: m (SeO3) = 17,8 g

2.2 Calculul prin ecuații de reacție atunci când una dintre substanțe este în exces /

1) La o soluție care conține 9,84 g de azotat de calciu s-a adăugat o soluție care conține 9,84 g de ortofosfat de sodiu. Precipitatul format a fost filtrat şi filtratul a fost evaporat. Se determină masele produselor de reacție și compoziția reziduului uscat în fracțiuni de masă după evaporarea filtratului, presupunând că se formează săruri anhidre.

A găsi:

ω (NaNO3)

ω (Na 3 PO 4)

Dat:

m (Ca (NO 3) 2) \u003d 9,84 g

m (Na 3 PO 4) \u003d 9,84 g

M (Na3P04) = 164 g/mol

M (Ca (NO 3) 2) \u003d 164 g / mol

M (NaNO 3) \u003d 85 g / mol

M (Ca3(P04)2) = 310 g/mol

2Na 3 PO 4 + 3 Сa (NO 3) 2 \u003d 6NaNO 3 + Ca 3 (PO 4) 2 ↓

2 cârtiță 3 cârtiță 6 cârtiță 1 cârtiță

n (Сa(NO 3 ) 2 ) total = n (Na3P04) total. = 9,84/164 =

Ca (NO 3) 2 0,06 / 3< 0,06/2 Na 3 PO 4

Na 3 PO 4 este luat în exces,

efectuăm calcule pentru n (Сa (NO 3) 2).

n (Ca3(P04)2) = 0,02 mol

m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 310 ∙ 0,02 \u003d 6,2 (g)

n (NaNO 3) \u003d 0,12 mol

m (NaNO 3) \u003d 85 ∙ 0,12 \u003d 10,2 (g)

Compoziţia filtratului include o soluţie de NaN03 şi

soluție de Na3PO4 în exces.

n proreac. (Na 3 PO 4) \u003d 0,04 mol

n odihnă. (Na 3 PO 4) \u003d 0,06 - 0,04 \u003d 0,02 (mol)

m odihnesc. (Na 3 PO 4) \u003d 164 ∙ 0,02 \u003d 3,28 (g)

Reziduul uscat conţine un amestec de săruri de NaN03 şi Na3P04.

m (repaus uscat.) \u003d 3,28 + 10,2 \u003d 13,48 (g)

ω (NaNO 3) \u003d 10,2 / 13,48 \u003d 0,76 (76%)

ω (Na 3 PO 4) = 24%

Răspuns: ω (NaNO 3) = 76%, ω (Na 3 PO 4) = 24%

2) Câți litri de clor vor fi eliberați dacă 200 ml de acid clorhidric 35%

(ρ \u003d 1,17 g / ml) adăugați 26,1 g de oxid de mangan (IV) ? Câte grame de hidroxid de sodiu într-o soluție rece vor reacționa cu această cantitate de clor?

A găsi:

V(Cl2)

m (NaO H)

Dat:

m (Mn02) = 26,1 g

ρ (soluție de HCI) = 1,17 g/ml

ω(HCl) = 35%

soluție V (HCl) = 200 ml.

M (MnO 2) \u003d 87 g / mol

M (HCl) \u003d 36,5 g / mol

M (NaOH) \u003d 40 g / mol

V (Cl2) = 6,72 (l)

m (NaOH) = 24 (g)

MnO 2 + 4 HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O

1 mol 4 mol 1 mol

2 NaO H + Cl 2 = Na Cl + Na ClO + H 2 O

2 mol 1 mol

n (MnO 2) \u003d 26,1 / 87 \u003d 0,3 (mol)

m soluție (НCl) = 200 ∙ 1,17 = 234 (g)

m total (НCl) = 234 ∙ 0,35 = 81,9 (g)

n (НCl) \u003d 81,9 / 36,5 \u003d 2,24 (mol)

0,3 < 2.24 /4

HCl - în exces, calcule pentru n (MnO 2)

n (MnO 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,3 mol

V (Cl 2) \u003d 0,3 ∙ 22,4 = 6,72 (l)

n(NaOH) = 0,6 mol

m(NaOH) = 0,6 ∙ 40 = 24 (d)

2.3 Compoziția soluției obținute în timpul reacției.

1) În 25 ml de soluție de hidroxid de sodiu 25% (ρ \u003d 1,28 g / ml) oxidul de fosfor este dizolvat (V) obţinut prin oxidarea a 6,2 g fosfor. Care este compoziția sării și care este fracția sa de masă în soluție?

A găsi:

ω (săruri)

Dat:

Soluție V (NaOH) = 25 ml

ω(NaOH) = 25%

m (P) = 6,2 g

ρ (NaOH) soluție = 1,28 g/ml

M (NaOH) \u003d 40 g / mol

M (P) \u003d 31 g / mol

M (P 2 O 5) \u003d 142 g / mol

M (NaH 2 PO 4) \u003d 120 g / mol

4P + 5O 2 \u003d 2 P 2 O 5

4mol 2mol

6 NaO H + P 2 O 5 \u003d 2 Na 3 RO 4 + 3 H 2 O

4 NaO H + P 2 O 5 \u003d 2 Na 2 H PO 4 + H 2 O

n (P) \u003d 6,2 / 31 \u003d 0,2 (mol)

n (P2O5) = 0,1 mol

m (P 2 O 5) \u003d 0,1 ∙ 142 = 14,2 (g)

m (NaO H) soluție = 25 ∙ 1,28 = 32 (g)

m (NaO H) in-va \u003d 0,25 ∙ 32 = 8 (g)

n (NaO H) in-va \u003d 8/40 \u003d 0,2 (mol)

Conform raportului cantitativ dintre NaO H și P 2 O 5

se poate concluziona că se formează sarea acidă NaH2PO4.

2 NaO H + P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 NaH 2 PO 4

2mol 1mol 2mol

0,2 mol 0,1 mol 0,2 mol

n (NaH2P04) = 0,2 mol

m (NaH 2 PO 4) \u003d 0,2 ∙ 120 = 24 (d)

m (p-ra după p-tion) \u003d 32 + 14,2 \u003d 46,2 (g)

ω (NaH 2 PO 4) \u003d 24 / 46,2 \u003d 0 52 (52%)

Răspuns: ω (NaH 2 PO 4) = 52%

2) La electroliza a 2 litri dintr-o soluție apoasă de sulfat de sodiu cu o fracție de masă de sare 4%

(ρ = 1,025 g/ml) Pe anodul insolubil s-au eliberat 448 l de gaz (n.o.) Se determină fracția de masă a sulfatului de sodiu în soluție după electroliză.

A găsi:

m (Na2O)

Dat:

V (r-ra Na 2 SO 4) \u003d 2l \u003d 2000 ml

ω (Na 2 SO 4 ) = 4%

ρ (r-ra Na 2 SO 4) \u003d 1 g / ml

M (H2O) \u003d 18 g / mol

V (O 2) \u003d 448 l

V M \u003d 22,4 l / mol

În timpul electrolizei sulfatului de sodiu, apa se descompune, oxigenul gazos este eliberat la anod.

2 H 2 O \u003d 2 H 2 + O 2

2 mol 1 mol

n (O 2) \u003d 448 / 22,4 \u003d 20 (mol)

n (H2O) \u003d 40 mol

m (H20) decomp. = 40 ∙ 18 = 720 (g)

m (r-ra la el-za) = 2000 ∙ 1,025 = 2050 (g)

m (Na 2 SO 4) in-va \u003d 2050 ∙ 0,04 = 82 (g)

m (soluție după el-za) \u003d 2050 - 720 \u003d 1330 (g)

ω (Na 2 SO 4 ) \u003d 82 / 1330 \u003d 0,062 (6,2%)

Răspuns: ω (Na 2 SO 4 ) = 0,062 (6,2%)

2.4 În reacție intră un amestec dintr-o compoziție cunoscută; este necesar să se găsească porțiuni de reactivi uzați și/sau produse obținute.

1) Determinați volumul amestecului de oxid de sulf gazos (IV) și azot, care conține 20% dioxid de sulf în masă, care trebuie trecut prin 1000 g de soluție de hidroxid de sodiu 4% pentru ca fracțiile de masă ale sărurilor formate în soluție să devină aceleași.

A găsi:

V (gaze)

Dat:

m(NaOH) = 1000 g

ω(NaOH) = 4%

m (sare medie) =

m (sare acidă)

M (NaOH) \u003d 40 g / mol

Răspuns: V (gaze) = 156,8

NaO H + SO 2 = NaHSO 3 (1)

1 cârtiță 1 cârtiță

2NaO H + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O (2)

2 mol 1 mol

m (NaOH) in-va \u003d 1000 ∙ 0,04 = 40 (g)

n(NaOH) = 40/40 = 1 (mol)

Fie n 1 (NaOH) \u003d x, apoi n 2 (NaOH) \u003d 1 - x

n 1 (SO 2) \u003d n (NaHSO 3) \u003d x

M (NaHSO 3) \u003d 104 x n 2 (SO 2) \u003d (1 - x) / 2 \u003d 0,5 ∙ (1-x)

m (Na 2 SO 3) \u003d 0,5 ∙ (1-x) ∙ 126 \u003d 63 (1 - x)

104 x \u003d 63 (1 - x)

x = 0,38 mol

n 1 (SO 2) \u003d 0,38 mol

n2 (S02) = 0,31 mol

n total (S02) = 0,69 mol

m total (SO 2) \u003d 0,69 ∙ 64 \u003d 44,16 (g) - aceasta este 20% din masa amestecului de gaze. Masa azotului gazos este de 80%.

m (N 2) \u003d 176,6 g, n 1 (N 2) \u003d 176,6 / 28 \u003d 6,31 mol

n total (gaze) \u003d 0,69 + 6,31 \u003d 7 mol

V (gaze) = 7 ∙ 22,4 = 156,8 (l)

2) La dizolvarea a 2,22 g dintr-un amestec de pilitură de fier și aluminiu într-o soluție de acid clorhidric 18,25% (ρ = 1,09 g/ml) S-au eliberat 1344 ml hidrogen (n.o.). Aflați procentul fiecărui metal din amestec și determinați volumul de acid clorhidric necesar pentru a dizolva 2,22 g de amestec.

A găsi:

ω(Fe)

ω(Al)

soluție V (HCl).

Dat:

m (amestecuri) = 2,22 g

ρ (soluție de HCI) = 1,09 g/ml

ω(HCl) = 18,25%

M (Fe) \u003d 56 g / mol

M (Al) \u003d 27 g / mol

M (HCl) \u003d 36,5 g / mol

Răspuns: ω (Fe) = 75,7%,

ω(Al) = 24,3%,

soluție V (HCl) = 22 ml.

Fe + 2HCl \u003d 2 FeCl 2 + H 2

1 mol 2 mol 1 mol

2Al + 6HCl \u003d 2 AlCl 3 + 3H 2

2 mol 6 mol 3mol

n (H 2) \u003d 1,344 / 22,4 \u003d 0,06 (mol)

Fie m (Al) \u003d x, apoi m (Fe) \u003d 2,22 - x;

n 1 (H 2) \u003d n (Fe) \u003d (2,22 - x) / 56

n (Al) \u003d x / 27

n 2 (H 2) \u003d 3x / 27 ∙ 2 = x / 18

x / 18 + (2,22 - x) / 56 \u003d 0,06

x \u003d 0,54, m (Al) \u003d 0,54 g

ω (Al) = 0,54 / 2,22 = 0,243 (24,3%)

ω(Fe) = 75,7%

n (Al) = 0,54 / 27 = 0,02 (mol)

m (Fe) \u003d 2,22 - 0,54 \u003d 1,68 (g)

n (Fe) \u003d 1,68 / 56 \u003d 0,03 (mol)

n1 (НCl) = 0,06 mol

n(NaOH) = 0,05 mol

m soluție (NaOH) = 0,05 ∙ 40/0,4 = 5 (g)

Soluție V (HCl) = 24 / 1,09 = 22 (ml)

3) Gazul obţinut prin dizolvarea a 9,6 g de cupru în acid sulfuric concentrat a fost trecut prin 200 ml soluţie de hidroxid de potasiu (ρ =1 g/ml, ω (LA Oh) = 2,8%. Care este compoziția sării? Determinați-i masa.

A găsi:

m (săruri)

Dat:

m(Cu) = 9,6 g

V (KO H) soluție = 200 ml

ω (KOH) \u003d 2,8%

ρ (H 2 O) \u003d 1 g / ml

M (Cu) \u003d 64 g / mol

M (KOH) \u003d 56 g / mol

M (KHSO 3) \u003d 120 g / mol

Răspuns: m (KHSO 3) = 12 g

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

1 cârtiță 1 cârtiță

KO H + SO 2 \u003d KHSO 3

1 cârtiță 1 cârtiță

2 KO H + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + H 2 O

2 mol 1 mol

n (SO 2) \u003d n (Cu) \u003d 6,4 / 64 \u003d 0,1 (mol)

m (KO H) soluție = 200 g

m (KO H) in-va \u003d 200 g ∙ 0,028 = 5,6 g

n (KO H) \u003d 5,6 / 56 \u003d 0,1 (mol)

Conform raportului cantitativ dintre SO2 și KOH, se poate concluziona că se formează sarea acidă KHSO3.

KO H + SO 2 \u003d KHSO 3

1 mol 1 mol

n (KHS03) = 0,1 mol

m (KHSO 3) = 0,1 ∙ 120 = 12 g

4) După 100 ml de soluție 12,33% de clorură ferică (II) (ρ = 1,03 g/ml) a trecut clorul până la concentrația de clorură ferică (III) în soluție nu a devenit egală cu concentrația de clorură ferică (II). Determinați volumul de clor absorbit (N.O.)

A găsi:

V(Cl2)

Dat:

V (FeCl2) = 100 ml

ω (FeCl 2) = 12,33%

ρ (r-ra FeCl 2) \u003d 1,03 g / ml

M (FeCl 2) \u003d 127 g / mol

M (FeCl 3) \u003d 162,5 g / mol

V M \u003d 22,4 l / mol

m (FeCl 2) soluție = 1,03 ∙ 100 = 103 (g)

m (FeCl 2) p-in-va \u003d 103 ∙ 0,1233 = 12,7 (g)

2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3

2 mol 1 mol 2 mol

Fie n (FeCl 2) proreacționează. \u003d x, apoi n (FeCl 3) arr. = x;

m (FeCl 2) proreacţionează. = 127x

m (FeCl 2) rest. = 12,7 - 127x

m (FeCl3) arr. = 162,5x

După starea problemei m (FeCl 2) rest. \u003d m (FeCl 3)

12,7 - 127x = 162,5x

x \u003d 0,044, n (FeCl 2) proreac. = 0,044 mol

n (Cl 2) \u003d 0,022 mol

V (Cl 2) \u003d 0,022 ∙ 22,4 = 0,5 (l)

Răspuns: V (Cl 2) \u003d 0,5 (l)

5) După calcinarea unui amestec de magneziu și carbonați de calciu, masa gazului eliberat s-a dovedit a fi egală cu masa reziduului solid. Determinați fracțiile de masă ale substanțelor din amestecul inițial. Ce volum de dioxid de carbon (N.O.) poate fi absorbit de 40 g din acest amestec, care este sub formă de suspensie.

A găsi:

ω (MgCO3)

ω (CaCO 3)

Dat:

m (produs solid) \u003d m (gaz)

m ( amestecuri de carbonați)=40g

M (MgO) \u003d 40 g / mol

M CaO = 56 g/mol

M (CO 2) \u003d 44 g / mol

M (MgCO 3) \u003d 84 g / mol

M (CaCO 3) \u003d 100 g / mol

1) Vom efectua calcule folosind 1 mol dintr-un amestec de carbonați.

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

1mol 1mol 1mol

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

1 mol 1 mol 1 mol

Fie n (MgCO 3) \u003d x, apoi n (CaCO 3) \u003d 1 - x.

n (MgO) = x, n (CaO) = 1 - x

m(MgO) = 40x

m (СаO) = 56 ∙ (1 - x) \u003d 56 - 56x

Dintr-un amestec luat în cantitate de 1 mol, se formează dioxid de carbon în cantitate de 1 mol.

m (C02) = 44,g

m (tv.prod.) = 40x + 56 - 56x = 56 - 16x

56 - 16x = 44

x = 0,75,

n (MgC03) = 0,75 mol

n (CaC03) = 0,25 mol

m (MgCO 3) \u003d 63 g

m (CaC03) = 25 g

m (amestecuri de carbonați) = 88 g

ω (MgCO 3) \u003d 63/88 \u003d 0,716 (71,6%)

ω (CaCO3) = 28,4%

2) O suspensie dintr-un amestec de carbonați, atunci când trece dioxid de carbon, se transformă într-un amestec de hidrocarburi.

MgCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Mg (HCO 3) 2 (1)

1 cârtiță 1 cârtiță

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2 (2)

1 mol 1 mol

m (MgCO 3) \u003d 40 ∙ 0,75 = 28,64(g)

n 1 (CO 2) \u003d n (MgCO 3) \u003d 28,64 / 84 \u003d 0,341 (mol)

m (CaC03) = 11,36 g

n 2 (CO 2) \u003d n (CaCO 3) \u003d 11,36 / 100 \u003d 0,1136 mol

n total (CO 2) \u003d 0,4546 mol

V (CO2) = n total (CO2) ∙ V M = 0,4546 ∙ 22,4 = 10,18 (l)

Răspuns: ω (MgCO3) = 71,6%, ω (CaCO3) = 28,4%,

V (CO 2 ) \u003d 10,18 litri.

6) Un amestec de pulberi de aluminiu și cupru cu o greutate de 2,46 g a fost încălzit într-un curent de oxigen. Solidul rezultat a fost dizolvat în 15 ml de soluţie de acid sulfuric (fracţie de masă acidă 39,2%, densitate 1,33 g/ml). Amestecul s-a dizolvat complet fără degajare de gaz. Pentru neutralizarea excesului de acid au fost necesare 21 ml de soluție de bicarbonat de sodiu cu o concentrație de 1,9 mol/l. Calculați fracțiunile de masă ale metalelor din amestec și volumul de oxigen (N.O.) care a reacționat.

A găsi:

ω(Al); ω(Cu)

V(O2)

Dat:

m (amestecuri) = 2,46 g

V (NaHC03) = 21 ml =

0,021 l

V (H2S04) = 15 ml

ω(H2SO4) = 39,2%

ρ (H 2 SO 4 ) \u003d 1,33 g / ml

C (NaHCO 3) \u003d 1,9 mol / l

M (Al) \u003d 27 g / mol

М(Cu)=64 g/mol

M (H2SO4) \u003d 98 g / mol

V m \u003d 22,4 l / mol

Răspuns: ω (Al ) = 21,95%;

ω ( Cu) = 78.05%;

V (O 2) = 0,672

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

4mol 3mol 2mol

2Cu + O 2 = 2CuO

2mol 1mol 2mol

Al 2 O 3 + 3 ore 2 ASA DE 4 = Al 2 (ASA DE 4 ) 3 + 3 ore 2 O(1)

1 cârtiță 3 cârtiță

CuO + H 2 ASA DE 4 = CuSO 4 + H 2 O(2)

1 cârtiță 1 cârtiță

2 NaHCO 3 + H 2 ASA DE 4 = Na 2 ASA DE 4 + 2H 2 O+ ASA DE 2 (3)

2 mol 1 mol

m (H 2 ASA DE 4) soluție = 15 ∙ 1,33 = 19,95 (g)

m (H 2 ASA DE 4) in-va = 19,95 ∙ 0,393 = 7,8204 (g)

n ( H 2 ASA DE 4) total = 7,8204/98 = 0,0798 (mol)

n (NaHCO 3) = 1,9 ∙ 0,021 = 0,0399 (mol)

n 3 (H 2 ASA DE 4 ) = 0,01995 ( cârtiță )

n 1+2 (H 2 ASA DE 4 ) =0,0798 – 0,01995 = 0,05985 ( cârtiță )

4) Lasa n (Al) = x, . m(Al) = 27x

n (Cu) = y, m (Cu) = 64y

27x + 64y = 2,46

n(Al 2 O 3 ) = 1,5x

n(CuO) = y

1,5x + y = 0,0585

x = 0,02; n(Al) = 0,02 cârtiță

27x + 64y = 2,46

y=0,03; n(Cu)=0,03 cârtiță

m(Al) = 0,02∙ 27 = 0,54

ω (Al) = 0,54 / 2,46 = 0,2195 (21,95%)

ω (Cu) = 78,05%

n 1 (O 2 ) = 0.015 cârtiță

n 2 (O 2 ) = 0.015 cârtiță

n uzual . (O 2 ) = 0.03 cârtiță

V(O 2 ) = 22,4 ∙ 0 03 = 0,672 ( l )

7) La dizolvarea a 15,4 g dintr-un aliaj de potasiu cu sodiu în apă s-au eliberat 6,72 litri de hidrogen (n.o.) Determinați raportul molar al metalelor din aliaj.

A găsi:

n (K): n( N / A)

m (N / A 2 O)

Dat:

m(aliaj) = 15,4 g

V (H 2) = 6,72 l

M ( N / A) =23 g/mol

M (K) \u003d 39 g/mol

n (K): n ( N / A) = 1: 5

2K + 2 H 2 O= 2 K Oh+ H 2

2 mol 1 mol

2N / A + 2H 2 O = 2 NaOH+ H 2

2 mol 1 mol

Fie n(K) = X, n ( N / A) = y, atunci

n1 (H2) = 0,5 x; n 2 (H 2) \u003d 0,5y

n (H 2) \u003d 6,72 / 22,4 \u003d 0,3 (mol)

m(K) = 39 X; m (N / A) = 23 y

39x + 23y = 15,4

x = 0,1, n(K) = 0,1 mol;

0,5x + 0,5y = 0,3

y = 0,5, n( N / A) = 0,5 mol

8) La procesarea a 9 g dintr-un amestec de aluminiu cu oxid de aluminiu cu o soluție de hidroxid de sodiu 40% (ρ \u003d 1,4 g / ml) S-au eliberat 3,36 l de gaz (n.o.). Determinați fracțiunile de masă ale substanțelor din amestecul inițial și volumul soluției alcaline care a intrat în reacție.

A găsi:

ω (Al)

ω (Al 2 O 3)

V r-ra ( NaOH)

Dat:

M(vezi) = 9 g

V(H 2) = 33,8 ml

ω (NaOH) = 40%

M( Al) = 27 g/mol

M( Al 2 O 3) = 102 g/mol

M( NaOH) = 40 g/mol

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

2 cârtiță 2 cârtiță 3 cârtiță

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2 Na

1 mol 2 mol

n ( H 2) \u003d 3,36 / 22,4 \u003d 0,15 (mol)

n ( Al) = 0,1 mol m (Al) = 2,7 g

ω (Al) = 2,7 / 9 = 0,3 (30%)

ω(Al 2 O 3 ) = 70%

m (Al 2 O 3 ) = 9 – 2.7 = 6.3 ( G )

n(Al 2 O 3 ) = 6,3 / 102 = 0,06 ( cârtiță )

n 1 (NaOH) = 0,1 cârtiță

n 2 (NaOH) = 0,12 cârtiță

n uzual . (NaOH) = 0,22 cârtiță

m R - ra (NaOH) = 0,22∙ 40 /0.4 = 22 ( G )

V R - ra (NaOH) = 22 / 1,4 = 16 ( ml )

Răspuns : ω(Al) = 30%, ω(Al 2 O 3 ) = 70%, V R - ra (NaOH) = 16 ml

9) Un aliaj de aluminiu și cupru cu o greutate de 2 g a fost tratat cu o soluție de hidroxid de sodiu, cu o fracție de masă de alcali 40% (ρ = 1,4 g/ml). Precipitatul nedizolvat a fost filtrat, spălat şi tratat cu soluţie de acid azotic. Amestecul rezultat a fost evaporat la sec, reziduul a fost calcinat. Masa produsului rezultat a fost de 0,8 g. Determinați fracția de masă a metalelor din aliaj și volumul soluției de hidroxid de sodiu uzat.

A găsi:

ω (Cu); ω (Al)

V r-ra ( NaOH)

Dat:

m(amestec)=2 g

ω (NaOH)=40%

M( Al)=27 g/mol

M( Cu)=64 g/mol

M( NaOH)=40 g/mol

Alcalii dizolvă numai aluminiul.

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2 Na + 3 H 2

2mol 2mol 3mol

Cuprul este un reziduu nedizolvat.

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NR 3 ) 2 +4 ore 2 O + 2 NR

3 cârtiță 3 cârtiță

2Cu (NR 3 ) 2 = 2 CuO + 4NO 2 +O 2

2mol 2mol

n (CuO) = 0,8 / 80 = 0,01 (mol)

n (CuO) = n (Cu(NO 3 ) 2 ) = n(Cu) = 0,1 cârtiță

m(Cu) = 0,64 G

ω (Cu) = 0,64 / 2 = 0,32 (32%)

ω(Al) = 68%

m(Al) = 9 - 0,64 = 1,36(g)

n ( Al) = 1,36 / 27 = 0,05 (mol)

n ( NaOH) = 0,05 mol

m r-ra ( NaOH) = 0,05 ∙ 40 / 0,4 = 5 (g)

V r-ra ( NaOH) = 5 / 1,43 = 3,5 (ml)

Răspuns: ω (Cu) = 32%, ω (Al) = 68%, V r-ra ( NaOH) = 3,5 ml

10) S-a calcinat un amestec de nitrați de potasiu, cupru și argint, cântărind 18,36 g. Volumul gazelor degajate a fost de 4,32 l (n.o.). Reziduul solid a fost tratat cu apă, după care masa sa a scăzut cu 3,4 g. Aflați fracțiunile de masă ale nitraților din amestecul inițial.

A găsi:

ω (KNO 3 )

ω (Cu(NO 3 ) 2 )

ω (AgNO 3)

Dat:

m(amestecuri) = 18,36 g

∆m(greu. odihnă.)=3,4 g

V (CO 2) = 4,32 l

M(K NU 2) \u003d 85 g / mol

M(K NU 3) =101 g/mol

2 K NU 3 = 2 K NU 2 + O 2 (1)

2 mol 2 mol 1 mol

2 Cu (NR 3 ) 2 = 2 CuO + 4 NO 2 +O 2 (2)

2 mol 2 mol 4 mol 1 mol

2 AgNO 3 = 2 Ag + 2 NU 2 + O 2 (3)

2 mol 2 mol 2 mol 1 mol

CuO + 2H 2 O= interacțiunea nu este posibilă

Ag+ 2H 2 O= interacțiunea nu este posibilă

La NU 2 + 2H 2 O= dizolvarea sării

Modificarea masei reziduului solid a avut loc datorită dizolvării sării, prin urmare:

m(LA NU 2) = 3,4 g

n(K NU 2) = 3,4 / 85 = 0,04 (mol)

n(K NU 3) = 0,04 (mol)

m(LA NU 3) = 0,04∙ 101 = 4,04 (g)

ω (KNO 3) = 4,04 / 18,36 = 0,22 (22%)

n 1 (O 2) = 0,02 (mol)

n total (gaze) = 4,32 / 22,4 = 0,19 (mol)

n 2+3 (gaze) = 0,17 (mol)

m(amestecuri fără K NU 3) \u003d 18,36 - 4,04 \u003d 14,32 (g)

Lasa m (Cu(NR 3 ) 2 ) = x, apoi m (AgNO 3 ) = 14,32 – x.

n (Cu(NR 3 ) 2 ) = x / 188,

n (AgNO 3) = (14,32 – X) / 170

n 2 (gaze) = 2,5x / 188,

n 3 (gaze) = 1,5 ∙ (14,32 - x) / 170,

2,5x/188 + 1,5 ∙ (14,32 - x) / 170 \u003d 0,17

X = 9,75, m (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 G

ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 / 18,36 = 0,531 (53,1%)

ω (AgNO 3 ) = 24,09%

Răspuns : ω (KNO 3 ) = 22%, ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 53,1%, ω (AgNO 3 ) = 24,09%.

11) Un amestec de hidroxid de bariu, carbonați de calciu și magneziu cu o greutate de 3,05 g a fost calcinat pentru a îndepărta substanțele volatile. Masa reziduului solid a fost de 2,21 g. Produsele volatile au fost aduse în condiții normale, iar gazul a fost trecut printr-o soluție de hidroxid de potasiu, a cărei masă a crescut cu 0,66 g. Aflați fracțiunile de masă ale substanțelor din amestecul inițial.

ω (LA A(O H) 2)

ω (CU A Cu O 3)

ω (mg Cu O 3)

m(amestec) = 3,05 g

m(repaus solid) = 2,21 g

∆ m(KOH) = 0,66 g

M ( H 2 O) = 18 g/mol

M (CO 2) \u003d 44 g / mol

M (B A(O H) 2) \u003d 171 g / mol

M (CaCO 2) \u003d 100 g / mol

M ( mg CO 2) \u003d 84 g / mol

LA A(O H) 2 = H 2 O+ V aO

1 mol 1 mol

Cu A Cu O 3 \u003d CO 2 + C aO

1 mol 1 mol

mg Cu O 3 \u003d CO 2 + MgO

1 mol 1 mol

Masa de KOH a crescut din cauza masei de CO2 absorbit

KOH + CO 2 →…

Conform legii conservării masei substanţelor

m (H 2 O) \u003d 3,05 - 2,21 - 0,66 \u003d 0,18 g

n ( H 2 O) = 0,01 mol

n (B A(O H) 2) = 0,01 mol

m(LA A(O H) 2) = 1,71 g

ω (LA A(O H) 2) = 1,71 / 3,05 = 0,56 (56%)

m(carbonați) = 3,05 - 1,71 = 1,34 g

Lasa m(CU A Cu O 3) = X, apoi m(CU A Cu O 3) = 1,34 – X

n 1 (C O 2) = n (C A Cu O 3) = X /100

n 2 (C O 2) = n ( mg Cu O 3) = (1,34 - X)/84

X /100 + (1,34 - X)/84 = 0,015

X = 0,05, m(CU A Cu O 3) = 0,05 g

ω (CU A Cu O 3) = 0,05/3,05 = 0,16 (16%)

ω (mg Cu O 3) =28%

Răspuns: ω (LA A(O H) 2) = 56%, ω (CU A Cu O 3) = 16%, ω (mg Cu O 3) =28%

2.5 O substanță necunoscută intră în reacție o / se formează în timpul reacției.

1) Când un compus hidrogen al unui metal monovalent a interacționat cu 100 g de apă, s-a obținut o soluție cu o fracție de masă a unei substanțe de 2,38%. Masa soluției s-a dovedit a fi cu 0,2 g mai mică decât suma maselor de apă și a compusului inițial de hidrogen. Stabiliți ce conexiune a fost luată.

A găsi:

Dat:

m (H 2 O) = 100 g

ω (Pe mine Oh) = 2,38%

∆ m(soluție) = 0,2 g

M ( H 2 O) = 18 g/mol

Barbati + H 2 O= Eu Oh+ H2

1 mol 1 mol 1 mol

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol

Masa soluției finale a scăzut cu masa hidrogenului gazos.

n (H 2) \u003d 0,2 / 2 \u003d 0,1 (mol)

n ( H 2 O) proreac. = 0,1 mol

m (H 2 O) proreag = 1,8 g

m (H 2 O in solutie) = 100 - 1,8 = 98,2 (g)

ω (Pe mine Oh) = m(Pe mine Oh) / m(r-ra g/mol

Lasa m(Pe mine Oh) = x

0,0238 = x / (98,2 + X)

X = 2,4, m(Pe mine O H) = 2,4 g

n(Pe mine O H) = 0,1 mol

M (Eu O H) \u003d 2,4 / 0,1 \u003d 24 (g / mol)

M (Me) = 7 g/mol

Pe mine - Li

Răspuns: Li N.

2) Când 260 g dintr-un metal necunoscut sunt dizolvate în acid azotic foarte diluat, se formează două săruri: Me (NO 3 ) 2 șiX. Când este încălzitXcu hidroxid de calciu se eliberează gaz, care cu acidul fosforic formează 66 g hidroortofosfat de amoniu. Determinați formula metalului și săriiX.

A găsi:

Dat:

m(Me) = 260 g

m ((NH 4) 2 HPO 4) = 66 g

M (( NH 4) 2 HPO 4) =132 g/mol

Răspuns: Zn, sare - NH 4 NU 3.

4Me + 10HNO 3 = 4Me (NR 3 ) 2 +NH 4 NU 3 + 3 ore 2 O

4 cârtiță 1 cârtiță

2NH 4 NU 3 +Ca(OH) 2 = Ca(NR 3 ) 2 +2NH 3 + 2H 2 O

2 cârtiță 2 cârtiță

2NH 3 + H 3 PO 4 = (NH 4 ) 2 HPO 4

2 mol 1 mol

n ((NH 4) 2 HPO 4) = 66/132 = 0,5 (mol)

n (N H3) = n (NH 4 NU 3) = 1 mol

n (Me) = 4 mol

M (Me) = 260/4 = 65 g/mol

Pe mine - Zn

3) În 198,2 ml soluție de sulfat de aluminiu (ρ = 1 g/ml) a coborât o placă dintr-un metal bivalent necunoscut. După ceva timp, masa plăcii a scăzut cu 1,8 g, iar concentrația sării formate a fost de 18%. Definiți metalul.

A găsi:

ω 2 (NaOH)

Dat:

V soluție = 198,2 ml

ρ (soluție) = 1 g/ml

ω 1 (sare) = 18%

∆m(p-ra) \u003d 1,8 g

M ( Al) = 27 g/mol

Al 2 (ASA DE 4 ) 3 + 3Me = 2Al+ 3MeSO 4

3 cârtiță 2 cârtiță 3 cârtiță

m(r-ra la r-tion) = 198,2 (g)

m(p-ra după p-tion) \u003d 198,2 + 1,8 \u003d 200 (g)

m (MeSO 4) in-va \u003d 200 ∙ 0,18 = 36 (g)

Fie M (Me) = x, apoi M ( MeSO 4) = x + 96

n ( MeSO 4) = 36 / (x + 96)

n (Eu) \u003d 36 / (x + 96)

m(Eu) = 36 X/ (x + 96)

n ( Al) = 24 / (x + 96),

m (Al) = 24 ∙ 27/(x+96)

m(Eu) ─ m (Al) = ∆m(r-ra)

36X/ (x + 96) ─ 24 ∙ 27 / (x + 96) = 1,8

x \u003d 24, M (Me) \u003d 24 g / mol

metal - mg

Răspuns: mg.

4) În timpul descompunerii termice a 6,4 g de sare într-un vas cu o capacitate de 1 l la 300,3 0 Cu o presiune de 1430 kPa. Determinați formula sării dacă, în timpul descompunerii acesteia, se formează apă și un gaz slab solubil în ea.

A găsi:

formula de sare

Dat:

m(sare) = 6,4 g

V(vas) = 1 l

P = 1430 kPa

t=300.3 0 C

R= 8,31 J/mol ∙ La

n (gaz) = PV/RT = 1430∙1 / 8,31∙ 573,3 = 0,3 (mol)

Condiția problemei corespunde a două ecuații:

NH 4 NU 2 = N 2 + 2 H 2 O ( gaz)

1 mol 3 mol

NH 4 NU 3 = N 2 O + 2 H 2 O (gaz)

1 mol 3 mol

n (săruri) = 0,1 mol

M (sare) \u003d 6,4 / 0,1 \u003d 64 g / mol ( NH 4 NU 2)

Răspuns: NH 4 N

Literatură.

1. N.E. Kuzmenko, V.V. Eremin, A.V. Popkov „Chimie pentru liceeni și studenți”, Moscova, „Drofa” 1999

2. G.P. Khomchenko, I.G. Khomchenko „Colecție de probleme în chimie”, Moscova „New Wave * Onyx” 2000

3. K.N. Zelenin, V.P. Sergutina, O.V., O.V. Solod „Manual în chimie pentru solicitanții la Academia de Medicină Militară și alte instituții de învățământ medical superior”,

Sankt Petersburg, 1999

4. Ghid pentru solicitanții institutelor medicale „Probleme în chimie cu soluții”,

Institutul Medical din Sankt Petersburg numit după I.P. Pavlov

5. FIPI „UTILIZARE CHIMIE” 2009 - 2015

Sarcina 1-1. Câte molecule sunt într-un litru de apă?

Decizie.
Greutatea unui litru de apă:
G.
Cantitatea de substanță este o valoare universală convenabilă prin care puteți raporta numărul de atomi sau molecule, masa și volumul unei substanțe.
Cantitatea de substanță poate fi calculată folosind următoarele formule:

Unde
- greutate,
- Masă molară,
- numărul de atomi sau molecule,
mol -1 - constanta lui Avogadro.
Masa molara de apa:
(g/mol).
Folosind aceste formule, găsim:
(mol);

Răspuns:

Sarcina 1-2. Câţi atomi de hidrogen sunt conţinuţi: a) în 10 moli de amoniac; b) în 100 g apă?

Decizie.
a) Formula pentru amoniac este . Această formulă înseamnă că o moleculă de amoniac conține trei atomi de hidrogen și, în orice cantitate de amoniac, există de trei ori mai mulți atomi de hidrogen decât molecule. Prin urmare,
cârtiță;

b) O moleculă de apă conține doi atomi de hidrogen, prin urmare, în orice cantitate de apă există de două ori mai mulți atomi de hidrogen decât molecule: . cantitatea de substanță apoasă poate fi determinată prin masă:
(mol);
(mol);
.
Răspuns: A) ; b) .

Sarcina 1-3. Calculați masa de oxigen conținută în 15,0 g de acid sulfuric.

Decizie.
Masa molară a acidului sulfuric (g/mol).
Cantitate de substanță
(mol).
Conform formulei chimice, 1 mol de acid sulfuric conține 4 moli de oxigen, deci
mol.
Cunoscând cantitatea de oxigen, îi puteți găsi masa:
G.
Răspuns: 9,79 g oxigen.

Sarcina 1-4. Calculați masa unei molecule de hemoglobină (formula moleculară): a) în grame; b) în unităţi de masă atomică.

Decizie.
a) Pentru a calcula masa unei molecule de hemoglobină, trebuie să cunoașteți masa molară a hemoglobinei:
g/mol.
În plus, se pot folosi două metode.
Combinarea formulelor ,
masa poate fi exprimată în termeni de număr de molecule:
.
Înlocuind în această formulă, g/mol, mol -1,
gasesti pe dl.
b) Masa absolută a unei molecule este egală cu masa moleculară relativă multiplicată cu 1 amu. e. m. Greutatea moleculară relativă este numeric egală cu masa molară, prin urmare masa unei molecule de hemoglobină este 64388 a.u. mânca.
Răspuns: A) ; b) 64388 a. mânca.

Sarcina 1-5. Calculați fracțiunile de masă ale hidrogenului și oxigenului din apă.

Decizie.
În această problemă, hidrogenul și oxigenul sunt elemente și , nu simple substanțe și . Fracția de masă este definită ca raportul dintre masa unui element și masa unei substanțe:

O proprietate convenabilă a fracției de masă este că nu depinde de masa totală a substanței: fracțiile de masă ale elementelor sunt aceleași într-o picătură și într-un litru și într-un butoi de apă. Prin urmare, pentru a calcula fracția de masă, puteți lua orice masă a unei substanțe, de exemplu, 1 mol.
Masa a 1 mol de apă: g. După formula apei, 1 mol de apă conține 2 mol de atomi de hidrogen și 1 mol de atomi de oxigen:
(G);
(G).
Fracții de masă ale elementelor:
%;
%.
Răspuns: 11,1%H, 88,9%O.

Sarcina 1-6. Determinați cea mai simplă formulă a unui compus chimic dacă fracțiile de masă ale elementelor sale constitutive sunt egale: H - 2,04%, S - 32,65%, O - 65,31%.

Decizie. Cea mai simplă formulă reflectă raportul dintre numărul de atomi dintr-o moleculă sau, ceea ce este același, raporturile molare ale atomilor. Deoarece cea mai simplă formulă nu depinde de masa unei substanțe, să luăm o probă dintr-o substanță care cântărește 100 g și să găsim raportul dintre cantitățile de elemente (în moli) din această probă. Pentru a face acest lucru, împărțiți masa fiecărui element la masa atomică relativă:

Cel mai mic dintre numere (1,02) este luat ca unitate și găsim raportul:

Înseamnă că într-o moleculă a unui compus chimic, există 1 atom de sulf și 4 atomi de oxigen la 2 atomi de hidrogen, prin urmare, cea mai simplă formulă a compusului dorit este.
Răspuns: .

Sarcina 1-7. Determinați formula moleculară a unei substanțe organice dacă aceasta conține 40% carbon, 6,7% hidrogen și 53,3% oxigen în masă, iar masa sa molară este de 60 g/mol.

Decizie. Procedând în același mod ca în problema anterioară, puteți găsi cantitățile relative de elemente și puteți determina cea mai simplă formulă pentru o substanță:

Cea mai simplă formulă a unei substanțe este . Ea corespunde masei molare (g/mol). Masa molară a unei substanțe este de 60 g/mol, prin urmare, formula adevărată este egală cu cea mai simplă formulă înmulțită cu 2, adică.
Răspuns: .

Sarcina 1-8. Ce masă de clorură de sodiu se formează când 15 g de carbonat de sodiu conținând 15% impurități sunt tratate cu un exces de acid clorhidric?

Decizie.În primul rând, găsim masa de carbonat de sodiu pur. Impuritățile dintr-o probă de carbonat de sodiu conțin 15%, iar o substanță pură - 85%:
(G).
În continuare, scriem ecuația reacției chimice:
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Masa produselor de reacție poate fi calculată din cantitatea de substanță folosind următoarea schemă:
m(sursa) → v(sursa) → v(produs) → m(produs).
Aflați cantitatea de carbonat de sodiu:
(mol).
Conform legii de bază a stoichiometriei chimice, raportul dintre cantitățile de reactanți (în moli) este egal cu raportul coeficienților corespunzători din ecuația de reacție. Coeficientul înainte este de 2 ori mai mare decât coeficientul anterior, deci cantitatea de clorură de sodiu este și ea de 2 ori mai mare: mol.
Masa clorură de sodiu:
(G).
Răspuns: 14 g.

Sarcina C5 la examenul de chimie. Determinarea formulelor substanţelor organice. Metode matematice pentru rezolvarea problemelor de calcul din chimie Cum se rezolvă o sarcină în chimie

Calcularea masei unei anumite cantități de substanță

Calcularea fracțiunii de masă a soluției

Calculul masei unei substanțe într-o soluție prin fracția sa de masă

Determinarea randamentului produsului de reacție în % din ceea ce este posibil teoretic

Calculul masei produsului din masa cunoscută a reactivului care conține o anumită proporție de impurități

Calculul masei produsului de reacție, dacă se cunoaște randamentul produsului de reacție

Determinarea masei produsului dacă unul dintre reactivi este luat în exces

Calcule prin ecuații de reacție termochimică

Întocmirea unei ecuații termochimice

Calculul volumelor de gaze conform ecuațiilor chimice

Determinarea volumului unui produs gazos dintr-o masă cunoscută a unui reactiv care conține impurități

Calculul compoziției amestecului după ecuația reacției chimice

De ce nu ar trebui să vă fie frică să vă aprofundați în știință

Fundamentele Chimiei

Instrucțiuni pas cu pas pentru rezolvarea oricărei probleme

Un pic despre teorie

Cum să rezolvi problemele de chimie: timpul pentru învățare

Citeste si

Evaluarea eficacității științifice și științifice și tehnice a cercetării Metoda costului mediu al elementelor funcționale

Modelarea cognitivă a sistemelor complexe într-un timp scurt la nivel calitativ

Macheta PSD a identitatii corporative cu toate elementele necesare

CLOPOTUL

m = 85 g				m pr. = 380 g
NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

270 g		x r
CaCO 3	=	Cao	+	CO2

0,25 mol		0,6 mol		x r
CaO	+	2HNO 3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
1 mol		2 mol		1 mol
				m = 1×164 g

200 g
CuO	+	2HCI	=	CuCl 2	+	H2O	+	63,6 kJ
1 mol
m = 1×80 g