Просмотр по

Виды задач по химии

Несмотря на то, что химия — одна из экспериментальных наук, без расчетов здесь не обойтись. Умение решать разные виды задач по химии для тех, кто хочет стать специалистом в этой непростой научной области, не менее важно, чем знание важнейших законов и приобретение практических навыков.

Виды задач по химии

Задачи по уравнению

Этот тип расчетов встречается уже на начальном этапе изучения химии. Для решения таких задач, в первую очередь, нужно знать, что вещества вступают в реакции в количествах, пропорциональных их коэффициентам. Например, из уравнения 2А + В = С следует, что 2 моль вещества А могут прореагировать с 1 моль вещества В. Если взять 3 моля А, то с ним прореагирует 1, 5 моль вещества В, как это следует из уравнения (перед А — коэффициент 2, перед В — 1, то есть В всегда будет в 2 раза меньше, чем А).

Пригодятся для решения таких задач и простые формулы:

n=m/M, где n — количество вещества, измеряется в моль (в некоторых изданиях его обозначают как ν), M — молярная масса, г/моль), m — масса (г).

n = V/Vm, где V — объем (л), Vm — молярный объем (величина постоянная, 22,4 л/моль). Помимо указанных, встречаются единицы измерения в 1000 раз большие или меньшие.

Рассмотрим алгоритм решения таких задач

Определите массу гидроксида натрия, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 490 г серной кислоты.

1. Запишем условие

Дано:

m (H2SO4) = 490г

m (NaOH) = ?

2. Составим уравнение

Решение

x моль

2NaOH+ H2SO4= Na2SO4 + 2H2O

2 моль      1 моль

3. Найдем количество вещества H2SO4

n = m/M; n(H2SO4) = 490 / 98 = 5 моль

M(H2SO4) = 1×2+32+16×4=98 г/моль, где 1, 32, 16 — значения относительных атомных масс H, S и O соответственно, 2 и 4 — количества атомов H и О (индексы из формулы).

4. Подставим найденное значение в уравнение и составим пропорцию.

x моль      5 моль

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

2 моль      1 моль

x= 5

2    1

x = 2×5/1 = 10 моль

n(NaOH) = 10 моль

5. Найдем массу NaOH

m(NaOH) = n(NaOH)×M(NaOH)

М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

m (NaOH) = 10 моль×40 г/моль = 400 г

Ответ: m (NaOH) = 400 г

Определение массовой доли растворенного вещества

Другой, не менее распространенный вид задач по химии — это расчеты, позволяющие определить состав раствора. Здесь встречается ещё одна величина — массовая доля (ω). Ее вычисляют по формуле: ω = m растворенного вещества / m раствора × 100%

Определите массу серной кислоты, содержащуюся в 1000 г ее 49%- ного раствора

Дано:

m (р-ра) = 1000 г

ω (H2SO4) =  49%

m(H2SO4) ?

Решение

 m (H2SO4) = ω (H2SO4)× m (р-ра) / 100%

m (H2SO4) = 49%×1000 г /100% = 490 г

Ответ: m (H2SO4) = 490 г

Комбинированные задачи

Так как большинство реакций происходит в растворах, не менее распространены и такие виды задач по химии:

Определите массу гидроксида натрия, необходимого для полной нейтрализации 1000 г 49%-ного раствора серной кислоты.

Данная задача является комбинацией первого и второго типа расчетов, рассмотренных выше.

Дано:

m (р-ра) = 1000 г

ω (H2SO4) = 49%

m (NaOH) ?

Решение:

1. Найдем m(H2SO4):

m(H2SO4) = m(р-ра)×ω(H2SO4)/100%

m (H2SO4) = 1000г × 49% / 100% = 490 г

2. Составим уравнение

x моль

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

2 моль      1 моль

3. Найдем количество вещества H2SO4

n = m/M; n (H2SO4) = 490 г/ 98 г/моль = 5 моль

4. Подставим найденное значение в уравнение и составим пропорцию.

x моль      5 моль

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

2 моль      1 моль

x= 5

2    1

x = 2×5/1 = 10 моль

n(NaOH) = 10 моль

5. Найдем массу NaOH

m(NaOH) = n(NaOH)×M(NaOH)

m (NaOH) = 10 моль×40 г/моль = 400 г

Ответ: m (NaOH) = 400 г

По уравнению можно делать и другие расчеты, например, определять выход продукта, рассчитывать состав смесей и определять количество продукта, если одно из исходных веществ дано в избытке. Эти задачи будут рассмотрены в других статьях.

Решение расчетных задач по уравнению реакции — видео

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *