Алгоритм 1
Вычисление массы вещества по известной массе другого
вещества, участвующего в реакции
Пример. Вычислите массу кислорода, выделившегося в результате разложения
порции воды массой 9 г.
Последовательность выполнения действий
С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдем молярные массы веществ, о которых идет речь в условии задачи
Дано:
m(Н20) = 9г
m(О2) = ? г
М(Н2О) = 18 г/моль
М(О2) = 32 г/моль
Найдем количество вещества, масса которого дана в условии задачи
Решение:
n== 0.5 моль
Запишем уравнение реакции. Расставим коэффициенты
2Н2О = 2Н2?+ О2?
Над формулой в уравнении реакции запишем найденное значение количества вещества, а под формулами веществ — стехиометрические соотношения, отображаемые химическим уравнением
0,5 моль ? моль
2Н2О = 2Н2 + О2
2 моль 1 моль
Вычислим количество вещества, массу которого требуется найти. Для этого составляем пропорцию
=
, откуда х = 0,25 моль.
Следовательно, n(O2) = 0,25 моль
Найдем массу вещества, которую требуется вычислить
m(O2)= n(O2)·M(O2)
m(O2) = 0,25 моль • 32 г/моль = 8 г
Запишем ответ
Ответ: m(О2) = 8 г
Решение задач
- Нахождение
химической формулы вещества по массовым долям элементов.
Задача:
Элементный состав вещества следующий: массовая доля элемента
железа 0,7241 (или 72,41 %), массовая доля кислорода 0,2759 (или
27,59 %). Выведите химическую формулу.
Решение:
- Находим
отношение числа атомов:
Fe:O → 72,41/56:27,59/16 ≈ 1,29:1,72.
- Меньшее
число принимаем за единицу и находим следующее отношение:
Fe:O ≈ 1:1,33.
- Так
как должно быть целое число атомов, то это отношение приводим к целым
числам:
Fe:O = 3:3,99 ≈ 3:4.
Ответ: химическая формула
данного вещества Fe3O4.
- Нахождение
содержания массовых долей элементов в сложном веществе.
Задача:
Вычислите массовые доли элементов в гидроксиде натрия.
Решение:
- Находим
молярную массу гидроксида натрия:
М(NaOH) = 23+16+1 = 40; M(NaOH) = 40 г/моль.
- Вычисляем
массовую долю натрия:
ω(Na) = 23/40 = 0,575 мас. д. или 57,5 %.
- Вычисляем
массовую долю кислорода:
ω (O) = 16/40 = 0,4 мас. д. или 40 %.
- Вычисляем
массовую долю водорода:
ω (H) = 1/40 = 0,025 мас. д. или 2,5 %.
- Проверяем
правильность вычисления:
0,575+0,4+0,025 = 1,00 (в мас. д.); 57,5+40+2,5 = 100 (в %).
Ответ: элементный состав NaOH
следующий: массовая доля натрия 0,575 (или 57,5 %), массовая доля
кислорода 0,4 (или 40 %) и массовая доля водорода 0,025 (или 2,5 %).
Примечание: содержание водорода
можно вычислить иначе:
- ω
(Na)+ ω (O) = 0,575+0,4 = 0,975; → ω (H) = 1,0–0,975 = 0,025; - ω%(Na)+
ω%(O) = 57,5+40 = 97,5; → ω%(H) = 100–97,5 = 2,5. - Нахождение
массы элемента по известной массе сложного вещества.
Задача:
Вычислите, сколько алюминия содержат 408 т оксида алюминия.
Решение:
- Находим
молярную массу оксида алюминия:
M(Al2O3) = 27·2+16·3 = 102; M(Al2O3)
= 102 г/моль.
- Вычисляем
массу алюминия, содержащуюся в 408 т оксида алюминия:
102 т Al2O3 содержат 54 т Al, тогда
408 т Al2O3 ― x т Al.
Составляем пропорцию 102:408 = 54:х;
x = 408·54:102 = 216; х = 216 т Al.
(Здесь и далее вычисление ведется в тех единицах массы,
которые указаны в условиях задач.)
- Вычисления
можно производить и так:
; , M(Al) = 216 т.
Ответ: 408 т Al2O3
содержат 216 т Al.
Примечание: если в условии задачи
дано вещество с примесью, тогда предварительно вычисляют массу чистого
вещества, содержащуюся в смеси. Затем поступают, как указанно выше.
- Нахождение
количества вещества, соответствующего определенной массе вещества.
Задача :
Дано 32 г меди. Вычислите количество меди.
Решение:
- Пользуясь
формулой ν = m/M, где ν ― количество вещества, m
― масса вещества, М ― молярная масса данного
вещества, находим количество вещества меди:
ν = m/M = 32/64 = 0,5; ν (Cu) = 0,5 моль.
Можно рассуждать и так:
64 г меди составляют 1 моль, тогда 32 г меди ― х → 64:32 =
1:x; x = 32·1:64 = 0,5; х = 0,5 моль Cu.
Ответ: 32 г меди составляют
0,5 моль.
- Вычисление
массы вещества по известному числу молей вещества.
Задача:
Дано 0,25 молей серы. Вычислите массу серы.
Решение:
- ν=
m/M;
m = ν·M = 0,25·32 = 8; m(S) = 8 г.
Ответ: 0,25 моль серы
соответствует 8 г серы.
Продолжение смотрите в прикрепленном файле.
1
При данном в условии задачи объеме и плотности вычисляйте массу следующим образом: m = V*p, где m – масса, V – объем, p – плотность.
2
В других случаях рассчитывайте массу так: m = n*M, где m – масса, n – количество вещества, M – молярная масса. Молярную массу не трудно подсчитать, для этого нужно сложить все атомные массы простых веществ, входящих в состав сложного (атомные массы указаны в таблице Д.И. Менделеева по обозначение элемента).
3
Выражайте значение массы из формулы массовой доли вещества: w = m(x)*100%/m, где w – массовая доля вещества, m(x) – масса вещества, m – масса раствора, в котором растворено данное вещество. Чтобы найти массу вещества необходимо: m(x) = w*m/100%.
4
Из формулы выхода продукта вычисляйте нужную вам массу: выход продукта = mp(x)*100%/m(x), где mp(x) – масса продукта x, полученного в реальном процессе, m(x) – рассчитанная масса вещества x. Выводите: mp(x ) = выход продукта* m(x)/100% или m(x) = mp(x)*100%/ выход продукта. При данном в условии задачи выходе продукта эта формула будет необходима. Если выход продукта не дан, то следует считать, что он равен 100%.
5
Если в условии присутствует уравнение реакции, то решайте задачу по нему. Для этого сначала составьте уравнение реакции, затем вычислите из него количества вещества полученного или затраченного для данной реакции и уже это количество вещества подставьте в нужные формулы. Например, Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl. Известно, что масса BaCl2 равна 10,4 г, нужно найти массу NaCl. Рассчитайте количество вещества хлорида бария: n = m/M. M (BaCl2) = 208 г/моль. n(BaCl2) = 10,4/208 = 0,05 моль. Из уравнения реакции следует, что из 1 моля BaCl2 образовалось 2 моль NaCl. Вычислите какое количество вещества образуется из 0,05 моль BaCl2. n(NaCl) = 0,05*2/1 = 0,1 моль. В задаче же требовалось найти массу хлорида натрия, найдите, предварительно рассчитав молярную массу хлорида натрия. M(NaCl) = 23+35,5 = 58,5 г/моль. m(NaCl) = 0,1*58,5 = 5,85 г. Задача решена.
найди число атомов каждого элемента в молекуле оксида углерода, если массовая доля углерода в нём равна (42,86) %, а массовая доля кислорода — (57,14) %.
1. Примем массу оксида равной (100) г. Масса углерода в такой порции равна (42,86) г, а масса кислорода — (57,14) г.
2. Находим относительные атомные массы элементов в Периодической таблице:
3. Обозначаем число атомов углерода как (x), а число атомов кислорода — (y), и записываем отношение масс:
.
4. Получаем выражение:
5. Находим отношение (x : y):
.
В молекуле оксида углерода на (1) атом углерода приходится (1) атом кислорода.
Основные формулы для решения задач по химии
05-Авг-2012 | комментариев 450 | Лолита Окольнова
Все, все основные задачи по химии решаются с помощью
нескольких основных понятий и формул.
У всех веществ разная масса, плотность и объем. Кусочек металла одного элемента может весить во много раз больше, чем точно такого же размера кусочек другого металла.
Моль (количество моль)
обозначение: моль, международное: mol — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов). Поэтому была введена универсальная величина — количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах — «было получено… моль вещества»
NA = 6,02 · 1023
NA — число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Несколько миллионов. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились — обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.
1 моль = 6,02 · 1023 частиц
Это была первая из основных формул для решения задач.
Молярная масса вещества
Молярная масса вещества — это масса одного моль вещества. Обозначается как M
Есть еще молекулярная масса — Mr
Находится по таблице Менделеева — это просто сумма атомных масс вещества.
Например, нам дана серная кислота — H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1•2+32+16•4=98 гмоль.
Вторая необходимая формула для решения задач —
формула массы вещества:
Т.е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.
Закон сохранения массы — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.
Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.
Третья формула для решения задач по химии —
объем вещества:
Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро:
в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л
Т.е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.
Итак, основные формулы для решения задач по химии
Число Авогадро NA
6,02 · 1023 частиц
Количество вещества n (моль)
n=mM
n=V22.4 (лмоль)
Масса вещества m (г)
m=n•Mr
Объем вещества V(л)
V=n•22.4 (лмоль)
или вот еще удобная табличка:
Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты — их соотношение определяет соотношение молей в процессе.
В ОГЭ и ЕГЭ по химии задач , в которых нужно было бы найти только объем массу кол-во моль нет — это обычно ЧАСТЬ решения задачи. Однако, чтобы легко решать более сложные задачи, нужно тренироваться на таких вот небольших упражнениях.
Находим количество вещества по массе
1 Какое количество вещества алюминия содержится в образце металла массой 10.8 г?2 Какое количество вещества содержится в оксиде серы (VI) массой 12 г?
3 Определите количество моль брома, содержащееся в массе 12.8 г.
Находим массу по количеству вещества:
4. Определите массу карбоната натрия количеством вещества 0.25 моль.Объем по количеству вещества:
5. Какой объем будет иметь азот при н.у., если его количество вещества 1.34 моль?6. Какой объем занимают при н.у. 2 моль любого газа?
Ответы:/p>
- 0.4 моль
- 0.15 моль
- 0.08 моль
- 26.5 г
- 30 л
- 44.8 л
Категории:
|
Обсуждение: «Основные формулы для решения задач по химии»
(Правила комментирования)