Как решать задачи по химии

Как решать задачи по химии за 5 минут: толковые практические советы

Если ты уже учишься в университете, но до сих пор так и не освоил основы решения задач по химии, это можно назвать настоящим чудом. Однако, вряд ли такое чудо прокатит и во время сдачи сессии.

Как сдавать экзамены в целом, вы узнаете на нашем телеграм-канале. А чтобы не оплошать на занятиях по химии, давайте выяснять, что же необходимо, чтобы таки начать самому выполнять решение практических задач по химии.

Химия: глубоко системная наука

Что в школе (8-9 класс), что в вузе схема решения задач по химии примерно одинакова. Существует определенный набор определенных химических веществ. Каждое из этих веществ обладает определенными характеристиками.

Понимая систему этой науки в целом, а также систему и суть основных веществ, даже будучи гуманитарием до глубины души вы сможете выучить и понять правила решения задач по химии.

А для этого вам понадобятся:

  • Необходимая мотивация и готовность работать. Если есть цель и трудолюбие, то все у вас получится, поверьте!
  • Хотя бы базовое знание теории: таблица Менделеева, минимальный глоссарий, знание простейших формул соединений и т.д.
  • Внимательность. Часто многие проблемы в решении задач химии студенты испытывают из-за банальной невнимательности. Очень тщательно читайте условие задачи, спишите все краткие данные и определите, что же все-таки нужно найти. А дальше все просто – следуем стандартному алгоритму действий.

Волшебный алгоритм решения задач по химии (для ОГЭ и вузов)

А вот и она — волшебная схема решения стандартных задач по химии, благодаря которой вы сможете ответить на экзамене хотя бы на минимальную проходную оценку:

  1. Для начала запишите уравнение реакции (если требуется). При этом важно не забывать о расстановке коэффициентов.
  2. Попытайтесь определить, как найти неизвестные данные, сколько действий для этого понадобится, нужно ли для этого использовать таблицу Менделеева (например, чтобы выяснить молекулярную массу) или прочие справочные данные.
  3. Теперь, если нужно, самое время составить пропорцию или применить понятие количества вещества. Или же в необходимую формулу подставить известную или найденную величину.
  4. Если в задаче нужно использовать формулу, обращайте внимание на единицы измерений. Нередко требуется их перевод в систему СИ.
  5. Когда решение найдено и вы расслабились, не спешите – перечитайте условие задачи еще раз. Бывает, что студент начал не с того. В тоге все это время он занимался поиском совершенно не того, что требуется.

А вот еще несколько примеров решения задач по химии, которые вы вполне можете использовать в качестве примера и тщательно проанализировать:

На самом деле, решение задач по химии – дело не такое уж и сложное. Конечно, нам легко говорить, ведь за плечами наших авторов – многолетний опыт решения не только простейших, но и мега-супер-бупер-крутых по сложности задач. И если вам попалась одна из таких, не стесняйтесь обращаться за помощью в студенческий сервис, здесь вам никто никогда не откажет!

Кстати, чуть ниже вы можете посмотреть краткое видео с наглядными примерами решения задач по химии:

  • Контрольная работа от 1 дня / от 100 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 7950 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 1800 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 700 р. Узнать стоимость

Наталья – контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нейрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Как решать задачи по химии. Расчет по уравнениям химических реакций.

Как решать задачи по химии? Как проводить простейшие расчеты по уравнениям химических реакций? Сколько выделяется газа, образуется воды, выпадает осадка или сколько получается конечного продукта реакций? Сейчас мы постараемся разобрать все нюансы и ответить на эти вопросы, которые очень часто возникают при изучении химии.

Решение задач в химии является неотъемлемой частью в изучении этой сложной, но очень интересной науки.

Алгоритм решения задач по химии

  1. Прочитать условия задачи (если они есть). Да, об этом все знают — как же решить задачу без условий — но все же, для полноты инструкции, мы не могли не указать этот пункт.
  2. Записать данные задачи. На этом пункте мы не будем заострять внимание, так как требования различных учебных заведений, учителей и преподавателей могут значительно отличаться.
  3. Записать уравнение реакции. Теперь начинается самое интересное! Здесь нужно быть внимательным! Обязательно необходимо верно расставить коэффициенты перед формулами веществ. Если вы забудете это сделать, то все наши усилия буду напрасны.
  4. Провести соответствующие расчеты по химическому уравнению. Далее рассмотрим, как же сделать эти самые расчеты.

Для этого у нас есть два пути, как решить задачу по химии. Условно, назовем их правильным (используя понятия количества вещества) и неправильным (используя пропорции). Конечно же, мы бы рекомендовали решать задачи правильным путем. Так как у неправильного пути имеется очень много противников. Как правило, учителя считают, что ученики, решающие задачи через пропорции, не понимают самой сути протекания процессов химических реакций и решают задачи просто математически.

Расчет по уравнениям химических реакций с использованием понятия количества вещества

Суть данного метода, состоит в том, что вещества реагируют друг с другом в строгом соотношении. И уравнение реакции, которое мы записали ранее, дает нам это соотношение. Коэффициенты перед формулами веществ дают нам нужные данные для расчетов.

Для примера, запишем простую реакцию нейтрализации серной кислоты и гидроксида натрия.

H_<2>SO_ <4>+ NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ H_<2>O

H_<2>SO_ <4>+ 2NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ 2H_<2>O

Исходя из этого уравнения, мы видим, что одна молекула серной кислоты взаимодействует с двумя молекулами гидроксида натрия. И в результате этой реакции получается одна молекула сульфата натрия и две молекулы воды.

Сейчас мы немного отступим от разбора задач, чтобы познакомиться с основными понятиями, которые пригодятся нам в решении задач по химии.

Рассчитывать количество молекул, например в 98 граммах серной кислоты — это не самое удобное занятие. Числа будут получаться огромными ( ≈ 6,022140857⋅10 23 молекул в 98 граммах серной кислоты) . Для этого в химии ввели понятие количества вещества (моль) и молярная масса.

1 Моль (единица измерения количества вещества) — это такое количество атомов, молекул или каких либо еще структурных единиц, которое содержится в 12 граммах изотопа углерода-12. Позднее выяснилось, что в 12 граммах вещества углерод-12 содержится 6,022140857⋅10 23 атомов. Соответственно, можно сказать, что 1 моль, это такая масса вещества, в которой содержится 6,022140857⋅10 23 атомов (или молекул) этого вещества.

Но ведь молекулы и атомы имеют различный состав и различное строение. Разные атомы содержат разное количество протонов и нейтронов. Соответственно 1 моль для разных веществ будет иметь разную массу, имея при это одинаковое количество молекул ( атомов). Эта масса называется молярной.

Молярная масса — это масса 1 моля вещества.

Используя данные понятия, можно сказать, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида натрия, и в результате получается 1 моль сульфата натрия и 2 моль воды. Давайте запишем эти данные под уравнением реакции для наглядности.

beginH_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль end

Читайте также  Как бросать курить: резко или постепенно?

Следом запишем молярные массы для этих веществ

begin H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Теперь, зная массу одного из веществ, мы можем рассчитать, сколько нам необходимо второго вещества для полного протекания реакции, и сколько образуется конечных продуктов.

Для примера, решим по этому же уравнению несколько задач.

Задача. Сколько грамм гидроксида натрия (NaOH) необходимо для того, чтобы 49 грамм серной кислоты (H2SO4) прореагировало полностью?

Итак, наши действия: записываем уравнение химической реакции, расставляем коэффициенты. Для наглядности, запишем данные задачи над уравнением реакции. Неизвестную величину примем за Х. Под уравнением записываем молярные массы, и количество молей веществ, согласно уравнению реакции:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Записывать данные под каждым веществом — не обязательно. Достаточно это будет сделать для интересующих нас веществ, из условия задачи. Запись выше дана для примера.

Примерно так должны выглядеть данные, записанные по условиям задачи. Не претендуем на единственно правильное оформление, требования у всех разные. Но так, как нам кажется, смотрится все довольно наглядно и информативно.

Первое наше действие — пересчитываем массу известного вещества в моли. Для этого разделим известную массу вещества (49 грамм) на молярную массу:

4998=0,5 моль серной кислоты

Как уже упоминалось ранее, по уравнению реакции 1 моль серной кислоты реагирует с 2 моль гидроксида натрия. Соответственно с 0,5 моль серной кислоты прореагирует 1 моль гидроксида натрия.

n(NaOH)=0.5*2=1 моль гидроксида натрия

Найдем массу гидроксида натрия, умножив количество вещества на молярную массу:

1 моль * 40 г/моль = 40 грамм гидроксида натрия.

Ответ: 40 грамм NaOH

Как видите, в решении задачи по уравнению реакции нет ничего сложного. Задача решается в 2-3 действия, с которыми справятся ученики начальных классов. Вам необходимо всего лишь запомнить несколько понятий.

Решение задач по химии через пропорцию

Ну и расскажем про второй способ вычислений по уравнениям химических реакций — вычисления через пропорцию. Этот способ может показаться немного легче, так как в некоторых случаях можно пропустить стадию перевода массы вещества в его количество. Чтобы было более понятно, объясню на том же примере.

Так же, как и в прошлом примере, запишем уравнение реакции, расставим коэффициенты и запишем над уравнением и под уравнением известные данные.

Для этого способа, нам так же понадобится записать под уравнением реакции, следом за молярной массой, массу вещества, соответствующую его количеству по уравнению. Если проще, то просто перемножить две строки под уравнением реакции, количество моль и молярную массу. Должно получиться так:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г \ 98 : г & & 80 : г & & 142 : г & & 36 : г end

А теперь внимание, начинается магия! Нас интересует строка данных над уравнением, и самая нижняя строка под уравнением. Составим из этих данных пропорцию.

Далее находим неизвестное значение Х из пропорции и радуемся полученному значению:

Х=49*80/98=40 грамм

Как видим, получается тот же результат. Прежде всего, при решении задач в химии, главное все же — понимание химических процессов. Тогда решение задачи не станет для вас проблемой!

Решение типовых задач по химии

Оглавление

Введение

Решение школьных задач по химии может представлять некоторые трудности для школьников, поэтому мы выкладываем ряд примеров решений основный типов задач школьной химии с подробным разбором.

Для решения задач по химии необходимо знать ряд формул, указанных в таблице ниже. грамотно пользуясь этим нехитрым набором можно решить практически любую задачу из курса химии.

ν=Q/F,

νч — количество вещества частное (моль);

νоб — количество вещества общее (моль);

mч — масса частная (г);

mоб — масса общая (г);

VМ — объем 1 моль (л);

Vч — объём частный (л);

Vоб — объем общий (л);

N — количество частиц (атомов, молекул, ионов);

NA — число Авогадро (количество частиц в 1 моль вещества) NA =6,02×10 23 ;

Q — количество электричества (Кл);

F — постоянная Фарадея (F » 96500 Кл);

Р — давление (Па) (1атм »10 5 Па);

R — универсальная газовая постоянная R » 8,31 Дж/(моль×К);

Т — абсолютная температура (К);

ω — массовая доля;

φ — объёмная доля;

χ — мольная доля;

η — выход продукта реакции;

mпр., Vпр., νпр. — масса, объём, количество вещества практические;

Вычисление массы определённого количества вещества

Задание:

Определить массу 5 моль воды (Н2О).

Решение:

  1. Рассчитать молярную массу вещества, используя периодическую таблицу Д. И. Менделеева. Массы всех атомов округлять до единиц, хлора — до 35,5.
    M(H2O)=2×1+16=18 г/моль
  2. Найти массу воды по формуле:
    m = ν×M(H2O)= 5 моль × 18 г/моль = 90 г
  3. Записать ответ:
    Ответ: масса 5 моль воды равна 90 г

Вычисление массовой доли растворенного вещества

Задание:

Вычислить массовую долю соли (NaCl) в растворе, полученном при растворении в 475 г воды 25 г соли.

Решение:

  1. Записать формулу для нахождения массовой доли:
    ω(%) = (mв-ва/mр-ра)×100%
  2. Найти массу раствора.
    mр-ра= m(H2O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 г
  3. Вычислить массовую долю, подставив значения в формулу.
    ω(NaCl) = (mв-ва/mр-ра)×100% = (25/500)×100%=5%
  4. Записать ответ.
    Ответ: массовая доля NaCl составляет 5%

Расчет массы вещества в растворе по его массовой доле

Задание:

Сколько граммов сахара и воды необходимо взять для получения 200 г 5 % раствора?

Решение:

  1. Записать формулу для определения массовой доли растворённого вещества.
    ω=mв-ва/mр-ра → mв-ва = mр-ра×ω
  2. Вычислить массу соли.
    mв-ва (соли) = 200×0,05=10 г
  3. Определить массу воды.
    m(H2O) = m(р-ра) — m(соли) = 200 — 10 = 190 г
  4. Записать ответ.
    Ответ: необходимо взять 10 г сахара и 190 г воды

Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного

Задание:

Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
  2. Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
    m = 85 г mпр. = 380 г
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
  3. Под формулами веществ рассчитать количество вещества согласно коэффициентам как произведение количества вещества на молярную массу вещества:
    m = 85 г mпр. = 380 г
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
    1 моль 1 моль
    m = 1×17 г m = 1×80 г
  4. Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
    85/17=х/380
  5. Решить уравнение, определить х.
    х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
  6. Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
    η=mпр./mтеор.=(380/400)×100%=95%
  7. Записать ответ.
    Ответ: выход нитрата аммония составил 95%.
Читайте также  Как ставить сети

Расчет массы продукта по известной массе реагента, содержащего определённую долю примесей

Задание:

Вычислить массу оксида кальция (СаО), получившегося при обжиге 300 г известняка (СаСО3), содержащего 10 % примесей.

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции, поставить коэффициенты.
    СаСО3 = СаО + СО2
  2. Рассчитать массу чистого СаСО3, содержащегося в известняке.
    ω(чист.) = 100% — 10% = 90% или 0,9;
    m(CaCO3) = 300×0,9=270 г
  3. Полученную массу СаСО3 записать над формулой СаСО3 в уравнении реакции. Искомую массу СаО обозначить через х.
    270 г х г
    СаСО3 = СаО + СО2
  4. Под формулами веществ в уравнении записать количество вещества (согласно коэффициентам); произведения количеств веществ на их молярную массу (молекулярная масса СаСО3 = 100 , СаО = 56 ).
    270 г х г
    СаСО3 = СаО + СО2
    1 моль 1 моль
    m = 1× 100 г m = 1× 56 г
  5. Составить пропорцию.
    270/100=х/56
  6. Решить уравнение.
    х = 151,2 г
  7. Записать ответ.
    Ответ: масса оксида кальция составит 151, 2 г

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта реакции

Задание:

Сколько г аммиачной селитры (NH4NO3) можно получить при взаимодействии 44,8 л аммиака (н. у.) с азотной кислотой, если известно, что практический выход составляет 80 % от теоретически возможного?

Решение:

  1. Запишите уравнение химической реакции, расставьте коэффициенты.
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
  2. Данные условия задачи напишите над уравнением реакции. Массу аммиачной селитры обозначьте через х.
    44,8 л х г
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
  3. Под уравнением реакции напишите:
    а) количество веществ согласно коэффициентам;
    б) произведение молярного объёма аммиака на количество вещества; произведение молярной массы NH4NO3 на количество вещества.
44,8 л х г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
1 моль 1 моль
V = 1×22,4 л m = 1×80 г
  • Составьте пропорцию.
    44,4/22,4=х/80
  • Решите уравнение, найдя х (теоретическую массу аммиачной селитры):
    х= 160 г.
  • Найдите практическую массу NH4NO3, помножив теоретическую массу на практический выход (в долях от единицы)
    m(NH4NO3) = 160×0,8=128 г
  • Запишите ответ.
    Ответ: масса аммиачной селитры составит 128 г.
  • Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке

    Задание:

    14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO3). Вычислите массу продукта реакции.

    Методы решения задач по химии. Задачи на вывод химической формулы вещества

    Разделы: Химия

    С задачами на вывод химической формулы вещества учащиеся встречаются при прохождении программы химии с 8 по 11 классы. К тому же, данный тип задач довольно часто встречается в олимпиадных заданиях, контрольно – измерительных материалах ЕГЭ (части В и С). Диапазон сложности данных задач достаточно широк. Как показывает опыт, у школьников часто возникают затруднения уже на первых этапах решения при выводе молярной массы вещества.

    В данной разработке предлагаются задачи на нахождение формулы вещества, исходя из разных параметров в условиях. В представленных задачах приведены различные способы нахождения молярной массы вещества. Задачи составлены таким образом, чтобы учащиеся могли освоить оптимальные методы и различные варианты решения. Наглядно демонстрируются наиболее общие приёмы решений. Для учащихся предлагаются решённые задачи по принципу нарастания сложности и задачи для самостоятельного решения.

    Вывод химической формулы вещества:

    Номер задачи
    (пример решения)

    Вычисление молярной массы вещества

    Задачи для самостоятельного решения

    — на основании массовых долей (%) атомов элементов

    M, где n — число атомов

    Определить химическую формулу соединения, имеющего состав: натрий – 27,06%; азот – 16,47 %; кислород – 57,47%. Ответ: NaNO3

    — на основании массовых долей (%) атомов элементов и плотности соединения

    М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)

    Относительная плотность паров органического кислородсодержащего соединения по кислороду равна 3, 125. Массовая доля углерода равна 72%, водорода – 12 %. Выведите молекулярную формулу этого соединения. Ответ:C6H12О

    — по плотности вещества в газообразном состоянии

    М (в-ва) = ρ · М (газообр. в-ва)

    Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную формулу альдегида. Ответ: C3Н6О

    — на основании массовых долей (%) атомов элементов и массе соединения

    М находится по соотношению,
    или
    M

    Углеводород содержит 81,82 % углерода. Масса 1 л. этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
    Ответ: C3Н8

    — по массе или объёму исходного вещества и продуктам горения

    М (в-ва)=Vm·ρ

    Относительная плотность паров кислородсодержащего органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г. этого вещества образовалось 20,16 л. СО2 и 18,9 г. Н2О. Выведите молекулярную формулу этого вещества.Ответ: C6H14О

    Приводится пример решения задачи № 6 на применение уравнения Менделеева – Клайперона

    Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

    Решение:
    Рассчитать молярную массу кислоты CnН2n (N Н2) CОOH
    w (О) =

    M кислоты = 75 (г/моль)
    Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75
    14 n = 14, n = 1
    Ответ: формула кислоты NН22CОOH
    М (NН22 CОOH) = 75 г/моль

    Вывести формулу соединения
    CnН2n (N Н2) CОOH

    Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7 %; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

    Дано:
    w (С) = 85,7 %
    w (Н) = 14,3 %
    D Н2 (CхНу) = 21

    1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: М (CхНу)=D (Н2) ·М (Н2)

    М (CхНу)= 21 · 2 = 42

    1. m(С) = 42г. /100% · 85, 7 %= 36 г.

    m (Н) = 42г. /100% · 14,3 %= 6 г.
    Находим количество вещества атомов углерода и водорода
    n (С) = 36г :12 г/моль = 3 моль
    n (Н) = 6г.: 1 г/моль = 6 моль

    Ответ: истинная формула вещества C3Н6.

    Вывести формулу соединения
    CхНу- ?

    Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 2,5 раза тяжелее аргона.

    Дано:
    Пары алкана в 2,5 раза тяжелее аргона

    Решение:
    По относительной плотности можно найти молярную массу алкана: М (C n Н 2 n + 2) = 14 n + 2 = 2,5 · М(Ar) = 100 г/моль
    Откуда n = 7.
    Ответ: формула алкана C7Н14

    Вывести формулу алкана
    C n Н2 n + 2

    Массовая доля углерода в соединении равна 39,97 %, водорода 6, 73 %, кислорода 53,30 %. Масса 300 мл. (н.у.) этого соединения равна 2,41 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

    Дано:
    w (С) = 39,97 %
    w (Н) = 6,73 %
    w (0) = 53,30 %
    Vн.у. (CхHуОz) = 300 мл.
    m (CхHуОz) = 2,41 г.

    Решение:
    Для расчёта выбираем 100г. соединения. Тогда масса углерода равна 39,97 г; водорода 6,73 г; кислорода 53,30 г.
    1. Определяем количество вещества:
    n (С) = 39,97г :12 г/моль = 3,33 моль
    n (Н) = 6,73г.: 1,008 г/моль = 6,66 моль
    n (0) = 53,3г.: 16 г/моль = 3,33 моль
    Определяем наименьшее общее кратное – 3,33.
    n (С) : n (Н) : n (0) = 1 : 2 : 1
    Простейшая формула соединения – CH2О
    М (CH2О) = 30 г/моль
    Определяем молярную массу соединения по соотношению:
    0,3 л. – 2,41 г.
    22,4 л. – х г.
    х = (22,4 · 2,41)/0,3 = 180
    Или по формуле М= Vm · m/ V
    К = 180 : 30 = 6
    Определяем молекулярную формулу соединения, умножая стехиометрические коэффициенты в простейшей формуле на 6.
    Ответ: искомая формула — C6H12О6

    Вывести формулу соединения
    CхНуОz- ?

    Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.

    Читайте также  Как рассчитать жилую площадь дома

    Дано:
    M (CхHу) = 4,4 г.
    ρ (н.у.) = 1,97 г/л
    V (СО2) = 6,72 л.
    m (Н2О) = 7,2 г.

    Решение:
    1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности:
    М (Hу) = Vm · ρ
    М (CхHу) = 22,4л/моль · 1,97г/л = 44г/моль
    2. Записываем в алгебраическом виде уравнение реакции горения газа, выразив коэффициенты через х и у.

    Составляем пропорции:
    4,4 / 44 = 6, 72/ х · 22,4
    х = 44 · 6, 72/ 4,4 · 22,4 = 3
    у = 44 · 7,2/ 4,4 · 9 = 8
    Формула соединения C3H8; М (C3H8) = 44 г/моль
    Ответ: молекулярная формула соединения C3H8

    Вывести формулу
    CхHу — ?

    Соединение содержит 62,8% S и 37,2% F. Масса 118 мл данного соединения при 70 и 98,64 КПа равна 0,51 г. Вывести формулу соединения.

    Дано:
    w (S) = 62,8 %
    w (F) = 37,2 %
    m (CхHу) = 0,51 г
    V (CхHу) = 118 мл.
    Т = 70
    Р = 98,64 кПа

    1. Определяем простейшую формулу соединения:

    n(S) : n(F) = 62,80/32 : 37,2/19 = 1,96 : 1,96 = 1 : 1
    Простейшая формула S F

    1. Находим молярную массу соединения:

    M= (0, 51 · 8,31 · 280)/(98,64 ·103·118 ·10-6) = =101,95 г/моль.

    1. М (S F) = 51 101,95: 51 = 2

    Следовательно, формула соединения S2 F2

    Задачи на смеси и сплавы на ЕГЭ по химии

    Автор статьи — профессиональный репетитор О. В. Овчинникова.

    Задачи на смеси и сплавы — очень частый вид задач на ЕГЭ по химии. Они требуют чёткого представления о том, какие из веществ вступают в предлагаемую в задаче реакцию, а какие нет.

    О смеси мы говорим тогда, когда у нас есть не одно, а несколько веществ (компонентов), «ссыпанных» в одну емкость. Вещества эти не должны взаимодействовать друг с другом.

    Типичные заблуждения и ошибки при решении задач на смеси.

    1. Попытка записать оба вещества в одну реакцию.Вот одна из распространенных ошибок:
      «Смесь оксидов кальция и бария растворили в соляной кислоте…»Многие выпускники пишут уравнение реакции так:

    Это ошибка. Ведь в этой смеси могут быть любые количества каждого оксида!
    А в приведенном уравнении предполагается, что их равное количество.
    Предположение, что их мольное соотношение соответствует коэффициентам в уравнениях реакций.Например:

    Количество цинка принимается за , а количество алюминия — за (в соответствии с коэффициентом в уравнении реакции). Это тоже неверно. Эти количества могут быть любыми и они никак между собой не связаны.

  • Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов.Это действие вообще никакого смысла не имеет. Каждая молярная масса может относиться только к отдельному веществу.
  • Часто в таких задачах используется реакция металлов с кислотами. Для решения таких задач надо точно знать, какие металлы с какими кислотами взаимодействуют, а какие — нет.

    Необходимые теоретические сведения.

    Способы выражения состава смесей.

      Массовая доля компонента в смеси— отношение массы компонента к массе всей смеси. Обычно массовую долю выражают в %, но не обязательно.

    где
    – «омега», массовая доля компонента в смеси,
    – масса компонента,
    – масса смеси

    Электрохимический ряд напряжений металлов.

    Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au

    Реакции металлов с кислотами.

    1. С минеральными кислотами, к которым относятся все растворимые кислоты (кроме азотной и концентрированной серной, взаимодействие которых с металлами происходит по-особому), реагируют только металлы, в электрохимическом ряду напряжений находящиеся до (левее) водорода.
    2. При этом металлы, имеющие несколько степеней окисления (железо, хром, марганец, кобальт), проявляют минимальную из возможных степень окисления — обычно это .
    3. Взаимодействие металлов с азотной кислотой приводит к образованию, вместо водорода, продуктов восстановления азота, а с серной концентрированной кислотой — к выделению продуктов восстановления серы. Так как реально образуется смесь продуктов восстановления, часто в задаче есть прямое указание на конкретное вещество.

    Продукты восстановления азотной кислоты.

    Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем дальше восстанавливается азот
    Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота

    Продукты восстановления серной кислоты.

    Реакции металлов с водой и со щелочами.

    1. В воде при комнатной температуре растворяются только металлы, которым соответствуют растворимые основания (щелочи). Это щелочные металлы ( ), а также металлы IIA группы: . При этом образуется щелочь и водород. При кипячении в воде также можно растворить магний.
    2. В щелочи могут раствориться только амфотерные металлы: алюминий, цинк и олово. При этом образуются гидроксокомплексы и выделяется водород.

    Примеры решения задач.

    Рассмотрим три примера задач, в которых смеси металлов реагируют с соляной кислотой:

    В первом примере медь не реагирует с соляной кислотой, то есть водород выделяется при реакции кислоты с железом. Таким образом, зная объём водорода, мы сразу сможем найти количество и массу железа. И, соответственно, массовые доли веществ в смеси.

    Решение примера 1.

    1. Находим количество водорода: моль.
    2. По уравнению реакции:

    Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:

    г.

  • Теперь можно рассчитать массовые доли металлов в смеси:
  • Во втором примере в реакцию вступают оба металла. Здесь уже водород из кислоты выделяется в обеих реакциях. Поэтому прямым расчётом здесь нельзя воспользоваться. В таких случаях удобно решать с помощью очень простой системы уравнений, приняв за — число моль одного из металлов, а за — количество вещества второго.

    Решение примера 2.

    1. Находим количество водорода: моль.
    2. Пусть количество алюминия — моль, а железа моль. Тогда можно выразить через и количество выделившегося водорода:

    а масса всей смеси

    (это второе уравнение в системе).
    Итак, мы имеем систему из двух уравнений:

    Решать такие системы гораздо удобнее методом вычитания, домножив первое уравнение на 18: и вычитая первое уравнение из второго:

    В третьем примере два металла реагируют, а третий металл (медь) не вступает в реакцию. Поэтому остаток 5 г — это масса меди. Количества остальных двух металлов — цинка и алюминия (учтите, что их общая масса 16 − 5 = 11 г) можно найти с помощью системы уравнений, как в примере №2.

    Следующие три примера задач (№4, 5, 6) содержат реакции металлов с азотной и серной кислотами. Главное в таких задачах — правильно определить, какой металл будет растворяться в ней, а какой не будет.

    В этом примере надо помнить, что холодная концентрированная серная кислота не реагирует с железом и алюминием (пассивация), но реагирует с медью. При этом выделяется оксид серы (IV).

    Со щелочью реагирует только алюминий — амфотерный металл (кроме алюминия, в щелочах растворяются ещё цинк и олово, в горячей концентрированной щелочи — ещё можно растворить бериллий).

    Решение примера 4.

    1. С концентрированной серной кислотой реагирует только медь, число моль газа: моль

    Так как мольное соотношение меди и сернистого газа , то меди тоже моль.
    Можно найти массу меди:

    г.
    В реакцию с раствором щелочи вступает алюминий, при этом образуется гидроксокомплекс алюминия и водород:

    г

  • Остаток — это железо, массой 3 г. Можно найти массу смеси: г.
  • Массовые доли металлов:

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: