Какой буквой обозначается массовая доля выхода продукта
Утром меня разбудил телефонный звонок. Звонила моя ученица Лена Д. Со слезами в голосе она начала говорить, что ЕГЭ по химии точно завалит, потому как даже “такая простая и понятная 35 задача” может включать фишку на выход реакции, не считая кучи других “садистских приколов”. Лена скинула мне ВК условие злополучной 35-й задачи: “При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества. Выход продукта составил 60 %. Определите молекулярную формулу углеводорода и установите его структуру, если известно, что при его жёстком окислении перманганатом калия образуются кетон и кислота. Напишите уравнение реакции углеводорода с водой, в уравнении изобразите структурные формулы органических веществ”
В своей практике я, действительно, столкнулась с парадоксом, когда очень толковые ребята, хорошо знающие химию, жутко боятся элементарных расчетов на степень превращения вещества и выход продукта реакции. Их начинает терзать сомнение: “А справлюсь ли я на ЕГЭ?!” Такие переживания могут зайти далеко и перерасти в никому не нужную депрессию. Думаю, вы тоже сталкивались с аналогичными проблемами. Что делать? Я предлагаю все трудности преодолевать вместе. Вначале мы повторим тему “Выход продукта реакции”, поучимся решать задачи, обязательно разберем 35-ю задачу, предложенную моей ученицей, а в конце статьи я расскажу вам секретное упражнение, которое нужно выполнять всякий раз, когда вы начинаете сомневаться в собственных силах и способностях. Упражнение так и называется “У меня все получится!”. Итак, поехали!
Выход продукта реакции (выход реакции) – это коэффициент, определяющий полноту протекания химической реакции. Он численно равен отношению количества (массы, объема) реально полученного продукта к его количеству (массе, объему), которое может быть получено по стехиометрическим расчетам (по уравнению реакции).
Решим задачи на выход продукта реакции, используя Четыре Заповеди. Каждое действие обводится зеленым овалом. Читайте внимательно и обязательно записывайте решение каждой задачи. После проработки статьи попробуйте самостоятельно решить все разобранные задачи.
Задача 1
При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4 г получили 24 г цинка. Определите выход продукта реакции
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе “Дано”
2) Вторая Заповедь. Написать уравнение реакции
Повторим теорию химии. Способ восстановления металлов алюминием – алюмотермия. Следует помнить: металлы, стоящие в ряду активности левее (более активные) восстанавливают металлы, стоящие правее, из расплавов оксидов или растворов солей
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Cr→Zn→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→(H)→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au
3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условия задачи и по уравнению реакции
В условии задачи представлены данные по одному из реагентов (оксиду цинка) и по одному из реально полученных продуктов (цинку). Составляем два досье, в каждом – масса, молярная масса, количество вещества (моль). Для цинка (продукт), масса и количество вещества – практические, т.к. продукт был получен реально.
Теоретическое значение продукта рассчитываем по уравнению реакции. Точка расчета – количество вещества реагента (оксида цинка). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: точку расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат. Выписывать отдельно пропорцию для расчетов не обязательно. Это – Легкие Расчеты по уравнениям реакций, которые не противоречат закону кратных отношений, но значительно упрощают решение задач по химии.
4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи “Определите выход продукта реакции”, – записываем соответствующую формулу и анализируем ее компоненты.
Подробно разберем решение обратной задачи: по известному выходу реакции определим неизвестное значение реагента или продукта.
Задача 2
Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного.
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе “Дано”.
2) Вторая Заповедь. Написать уравнение реакции.
Небольшой экскурс в теорию химии. Многие нерастворимые в воде гидроксиды разлагаются при нагревании. Продукты разложения – оксиды соответствующих металлов и вода.
3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условия задачи и по уравнению реакции
Составляем досье на реагент (гидроксид алюминия) – определяем его молярную массу и количество вещества (моль). По уравнению реакции рассчитываем теоретическое количество продукта (оксида алюминия). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: точку расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат.
4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи “Определите массу оксида алюминия”, т.е. записываем формулу расчета массы, которая для нас, как для химиков, должна быть представлена произведением количества вещества на молярную массу. Анализируем компоненты формулы: молярную массу определяем по таблице Менделеева, количество вещества (практическое) рассчитываем по формуле выхода реакции.
Решим на закрепление еще несколько обратных задач с выходом реакции.
Задача 3
Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите массу карбоната натрия для получения оксида углерода (IV) массой 56,1 г. Практический выход продукта 85%.
Задача 4
При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа (III), если выход реакции составляет 80%.
Задача 5
При взаимодействии железа с хлором получено 10 г соли, что составляет 85% от теоретически возможного. Сколько граммов железа было взято для реакции с хлором?
В этой статье я не буду разбирать пошагово 35-ю задачу ЕГЭ, предложенную моей ученицей. На фото – подробное решение. Тот, кто уже решал аналогичные задачи, поймет без дополнительных объяснений. Для всех остальных – обязательно будем наслаждаться анализом этой задачи (и не только этой) в следующей статье. Обещаю ДРАЙВ!
Задача 35 ЕГЭ (восстановлена по памяти моей ученицы)
При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества. Выход продукта составил 60 %. Определите молекулярную формулу углеводорода и установите его структуру, если известно, что при его жёстком окислении перманганатом калия образуются кетон и кислота. Напишите уравнение реакции углеводорода с водой, в уравнении изобразите структурные формулы органических веществ
Вернемся к проблеме, которую я затронула в начале статьи. Что делать, если резко упала самооценка, ты чувствуешь себя полным идиотом и боишься не справиться с трудными заданиями ЕГЭ? Все очень просто – выполни секретное упражнение “У меня все получится!” Я подсмотрела его на просторах Интернета (автора не знаю) и модифицировала это упражнение под себя и своих учеников:
1. Сядь в спокойной обстановке, закрой глаза, успокой дыхание. Сосредоточься на своей цели. Представь, что у тебя уже все получилось и ты достиг всего, к чему стремился.
2. Сожми ладони вместе перед собой и прижми их к груди. Обратись к Высшему Разуму (как ты его себе представляешь – Бог, Вселенная, Космос, Мир, Природа) с просьбой реализовать твою цель и мечты.
3. Побудь в таком состоянии несколько минут, затем встань, расправь плечи и стряхни с себя все плохое.
В конце статьи хочу привести цитату из стихотворения американского поэта Эдгара Геста, который был очень популярен 100 лет назад:
“И ты не верь тому, кто скажет: “Это слишком сложно!”
Не слушай тех, кто будет утверждать, что это невозможно,
Не бойся трудностей – скорей берись за дело,
Гони сомненья прочь – к мечте иди решительно и смело!”
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы “Решение задач по химии” – и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!
PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Источник
Расчетные задачи типа «Определение выхода продукта реакции в процентах от теоретического»
Признак
В условии задачи встречается слово «выход». Теоретический выход продукта всегда выше практического.
Понятия «теоретическая масса или объём, практическая масса или объём» могут быть использованы только для веществ-продуктов.
Доля выхода продукта обозначается буквой
(эта), измеряется в процентах или долях.
Также для расчётов может использоваться количественный выход:
Первый тип задач – Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.
Задача 1. При
взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили
соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).
1. Записываем краткое условие задачи | Дано: m (Mg) = 1,2 г m практическая (MgSO4) = 5,5 г _____________________ Найти:
=? |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ | M(Mg) = 24 г/моль M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 · 16 = 120 г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам
| ν(Mg) = 1,2 г / 24(г/моль) = 0,05 моль |
5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции |
m = ν · M mтеор (MgSO4) = M(MgSO4) · νтеор (MgSO4) = = 120 г/моль · 0,05 моль = 6 г |
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле
|
(MgSO4)=(5,5г ·100%)/6г=91,7% Ответ: Выход сульфата магния составляет 91,7% по сравнению с теоретическим |
Второй тип задач
– Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %)
продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта
реакции.
Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.
1. Записываем краткое условие задачи | Дано: m(CaO) = 16,8 г
=80% или 0,8 ____________________ Найти: m практ (CaC2) = ? |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ | M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль M(CaC2) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам
| ν(CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль |
5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции |
|
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле
| m практич (CaC2) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г Ответ: m практич (CaC2) = 15,36 г |
Третий тип задач
– Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого
продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного
вещества.
Задача
3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую
массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.
1. Записываем краткое условие задачи | Дано: н. у. Vm = 22,4 л/моль Vпрактич(CO2) = 28,56 л
= 85% или 0,85 _____________________ Найти: m(Na2CO3) =? |
2. Находим по ПСХЭ молярные массы веществ, если это необходимо | M (Na2CO3) =2·23 + 12 + 3·16 = 106 г/моль |
3. Вычисляем теоретически полученный объём (массу) и количество вещества продукта реакции, используя формулы:
| Vтеоретич(CO2) = = 28,56 л / 0,85 = 33,6 л ν(CO2) = 33,6 (л) / 22,4 (л/моль) = 1,5 моль |
4. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
5. Находим количество вещества реагента по УХР | По УХР:
, следовательно ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 моль |
5. Определяем массу (объём) реагента по формуле: m = ν · M V = ν · Vm | m = ν · M m(Na2CO3) = 106 г/моль · 1,5 моль = 159 г |
РЕШИТЕ ЗАДАЧИ
№1.
При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой
получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход
газа (%).
№2.
Металлический хром получают восстановлением его оксида Cr2O3
металлическим алюминием. Вычислите массу хрома, который можно получить
при восстановлении его оксида массой 228 г, если практический выход
хрома составляет 95 %.
№3.
Определите, какая масса меди вступит в реакцию с концентрированной
серной кислотой для получения оксида серы (IV) объёмом 3 л (н.у.), если
выход оксида серы (IV) составляет 90%.
№4.
К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор,
содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного
осадка, если выход продукта реакции составляет 88 %.
Источник
Признак
В условии задачи встречается слово «выход». Теоретический выход продукта всегда выше практического.
Понятия «теоретическая масса или объём, практическая масса или объём» могут быть использованы только для веществ-продуктов.
Доля выхода продукта обозначается буквой
(эта), измеряется в процентах или долях.
Также для расчётов может использоваться количественный выход:
I. Первый тип задач
Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.
Задача 1. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).
| 1. Записываем краткое условие задачи | Дано: m (Mg) = 1,2 г m практическая(MgSO4) = 5,5 г _____________________ Найти: |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. | |
| 3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ | M(Mg) = 24 г/моль M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 · 16 = 120 г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам | ν(Mg) = 1,2 г / 24(г/моль) = 0,05 моль |
| 5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции | m = ν · M mтеор (MgSO4) = M(MgSO4) · νтеор (MgSO4) = = 120 г/моль · 0,05 моль = 6 г |
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле | (MgSO4)=(5,5г ·100%)/6г=91,7% Ответ: Выход сульфата магния составляет 91,7% по сравнению с теоретическим |
II. Второй тип задач
Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %) продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта реакции.
Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.
1. Записываем краткое условие задачи | Дано: m(CaO) = 16,8 г =80% или 0,8 ___________________ Найти: m практ (CaC2) = ? |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. | |
3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ | M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль M(CaC2) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам | ν(CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль |
5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции | |
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле | m практич (CaC2) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г Ответ: m практич (CaC2) = 15,36 г |
III. Третий тип задач
Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.
Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.
| 1. Записываем краткое условие задачи | Дано: н. у. Vm = 22,4 л/моль Vпрактич(CO2) = 28,56 л = 85% или 0,85 ____________________ Найти: m(Na2CO3) =? |
| 2. Находим по ПСХЭ молярные массы веществ, если это необходимо | M (Na2CO3) =2·23 + 12 + 3·16 = 106 г/моль |
3. Вычисляем теоретически полученный объём (массу) и количество вещества продукта реакции, используя формулы: | Vтеоретич(CO2) = = 28,56 л / 0,85 = 33,6 л ν(CO2) = 33,6 (л) / 22,4 (л/моль) = 1,5 моль |
4. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. | |
| 5. Находим количество вещества реагента по УХР | По УХР: , следовательно ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 моль |
6. Определяем массу (объём) реагента по формуле: m = ν · M V = ν · Vm | m = ν · M m(Na2CO3) = 106 г/моль · 1,5 моль = 159 г |
IV. Решите задачи
Задача №1. При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).
Задача №2. Металлический хром получают восстановлением его оксида Cr2O3 металлическим алюминием. Вычислите массу хрома, который можно получить при восстановлении его оксида массой 228 г, если практический выход хрома составляет 95 %.
Задача №3. Определите, какая масса меди вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объёмом 3 л (н.у.), если выход оксида серы (IV) составляет 90%.
Задача №4. К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88 %.
Источник
Решение о необходимости ведения такой тетради
пришло не сразу, а постепенно, с накоплением
опыта работы.
Вначале это было место в конце рабочей тетради
– несколько страниц для записи наиболее важных
определений. Затем туда же были вынесены
наиболее важные таблицы. Потом пришло осознание
того, что большинству учеников для того, чтобы
научиться решать задачи, необходимы строгие
алгоритмические предписания, которые они, прежде
всего, должны понять и запомнить.
Вот тогда и пришло решение о ведении, кроме
рабочей тетради, еще одной обязательной тетради
по химии – химического словаря. В отличие от
рабочих тетрадей, которых может быть даже две в
течение одного учебного года, словарь – это
единая тетрадь на весь курс обучения химии. Лучше
всего, если эта тетрадь будет иметь 48 листов и
прочную обложку.
Материал в этой тетради мы располагаем
следующим образом: в начале – наиболее важные
определения, которые ребята выписывают из
учебника или записывают под диктовку учителя.
Например, на первом уроке в 8-м классе это
определение предмета “химия”, понятие
“химические реакции”. В течение учебного года в
8-м классе их накапливается более тридцати. По
этим определениям на некоторых уроках я провожу
опросы. Например, устный вопрос по цепочке, когда
один ученик задает вопрос другому, если тот
ответил правильно, значит, уже он задает вопрос
следующему; или, когда одному ученику задают
вопросы другие ученики, если он не справляется с
ответом, значит, отвечают сами. По органической
химии это в основном определения классов
органических веществ и главных понятий,
например, “гомологи”, “изомеры” и др.
В конце нашей справочной тетради представлен
материал в виде таблиц и схем. На последней
странице располагается самая первая таблица
“Химические элементы. Химические знаки”. Затем
таблицы “Валентность”, “Кислоты”,
“Индикаторы”, “Электрохимический ряд
напряжений металлов”, “Ряд
электроотрицательности”.
Особенно хочу остановиться на содержании
таблицы “Соответствие кислот кислотным
оксидам”:
| Соответствие кислот кислотным оксидам | ||||
| Кислотный оксид | Кислота | |||
| Название | Формула | Название | Формула | Кислотный остаток, валентность |
| оксид углерода (II) | CO2 | угольная | H2CO3 | CO3(II) |
| оксид серы (IV) | SO2 | сернистая | H2SO3 | SO3(II) |
| оксид серы (VI) | SO3 | серная | H2SO4 | SO4(II) |
| оксид кремния (IV) | SiO2 | кремниевая | H2SiO3 | SiO3(II) |
| оксид азота (V) | N2O5 | азотная | HNO3 | NO3(I) |
| оксид фосфора (V) | P2O5 | фосфорная | H3PO4 | PO4(III) |
Без понимания и запоминания этой таблицы
затрудняется составление учениками 8-х классов
уравнений реакций кислотных оксидов со щелочами.
При изучении теории электролитической
диссоциации в конце тетради записываем схемы и
правила.
Правила составления ионных уравнений:
1. В виде ионов записывают формулы сильных
электролитов, растворимых в воде.
2. В молекулярном виде записывают формулы
простых веществ, оксидов, слабых электролитов и
всех нерастворимых веществ.
3. Формулы малорастворимых веществ в левой
части уравнения записывают в ионном виде, в
правой – в молекулярном.
При изучении органической химии записываем в
словарь обобщающие таблицы по углеводородам,
классам кислород – и азотсодержащих веществ,
схемы по генетической связи.
За 25 – летний период преподавания химии в школе
мне пришлось работать по разным программам и
учебникам. При этом всегда удивляло то, что
практически ни один учебник не учит решать
задачи. В начале изучения химии для
систематизации и закрепления знаний в словаре мы
с учениками составляем таблицу “Физические
величины” с новыми величинами:
При обучении учащихся способам решения
расчётных задач очень большое значение придаю
алгоритмам. Я считаю, что строгие предписания
последовательности действий позволяют слабому
ученику разобраться в решении задач
определённого типа. Для сильных учеников – это
возможность выхода на творческий уровень своего
дальнейшего химического образования и
самообразования, так как для начала нужно
уверенно овладеть сравнительно небольшим числом
стандартных приёмов. На базе этого разовьётся
умение правильно их применять на разных стадиях
решения более сложных задач. Поэтому алгоритмы
решения расчётных задач составлены мною для всех
типов задач школьного курса и для факультативных
занятий.
Приведу примеры некоторых из них.
Алгоритм решения задач по химическим
уравнениям.
1. Записать кратко условие задачи и составить
химическое уравнение.
2. Над формулами в химическом уравнении
надписать данные задачи, под формулами пописать
число моль (определяют по коэффициенту).
3. Найти количество вещества, масса или объём
которого даны в условии задачи, по формулам:
= m / M; = V / Vm (для газов Vm = 22,4 л
/ моль).
Полученное число надписать над формулой в
уравнении.
4. Найти количество вещества, масса или объём
которого неизвестны. Для этого провести
рассуждение по уравнению: сравнить число моль по
условию с числом моль по уравнению. При
необходимости составить пропорцию.
5. Найти массу или объём по формулам: m = M •; V
= Vm •.
Данный алгоритм – это основа, которую должен
освоить ученик, чтобы в дальнейшем он смог решать
задачи по уравнениям с различными усложнениями.
Задачи на избыток и недостаток.
Если в условии задачи известны количества,
массы или объёмы сразу двух реагирующих веществ,
то это задача на избыток и недостаток.
При её решении:
1. Нужно найти количества двух реагирующих
веществ по формулам:
= m /M; = V/Vm .
2. Полученные числа моль надписать над
уравнением. Сравнив их с числом моль по
уравнению, сделать вывод о том, какое вещество
дано в недостатке.
3. По недостатку производить дальнейшие
расчёты.
Задачи на долю выхода продукта реакции,
практически полученного от теоретически
возможного.
По уравнениям реакций проводят теоретические
расчёты и находят теоретические данные для
продукта реакции: теор., m теор.
или Vтеор.. При проведении реакций в
лаборатории или в промышленности происходят
потери, поэтому полученные практические данныепракт.
,
m практ. или V практ. всегда меньше
теоретически рассчитанных данных. Долю выхода
обозначают буквой (эта) и рассчитывают по
формулам:
(эта) = практ./ теор. = m практ./
m теор. = Vпракт. / Vтеор.
Выражают её в долях от единицы или в процентах.
Можно выделить три типа задач:
1 тип.
Если в условии задачи известны данные для
исходного вещества и доля выхода продукта
реакции, при этом нужно найтипракт., m практ.
или Vпракт. продукта реакции.
Порядок решения:
1. Произвести расчёт по уравнению, исходя из
данных для исходного вещества, найти теор., m
теор. или Vтеор. продукта реакции;
2. Найти массу или объём продукта реакции,
практически полученного, по формулам:
m практ. = m теор.; Vпракт. = Vтеор.; практ.
= теор..
2 тип.
Если в условии задачи известны данные для
исходного вещества и практ., m практ.
или Vпракт. полученного продукта, при этом
нужно найти долю выхода продукта реакции.
Порядок решения:
1. Произвести расчёт по уравнению, исходя из
данных для исходного вещества, найти
теор., m теор. или Vтеор. продукта
реакции.
2. Найти долю выхода продукта реакции по
формулам:
= практ. /
теор.
= m практ. / m теор. = Vпракт. /Vтеор.
3 тип.
Если в условии задачи известны практ.,
m практ. или V практ. полученного
продукта реакции и доля выхода его, при этом
нужно найти данные для исходного вещества.
Порядок решения:
1. Найти теор., m теор. или Vтеор.
продукта реакции по формулам:
теор. = практ . /; m теор. = m практ. / ; Vтеор. = Vпракт.
/ .
2. Произвести расчёт по уравнению, исходя из теор.,
m теор. или V теор. продукта реакции и
найти данные для исходного вещества.
Конечно, эти три типа задач мы рассматриваем
постепенно, отрабатываем умения решения каждого
из них на примере целого ряда задач.
Задачи на смеси и примеси.
Чистое вещество – это то, которого в смеси
больше, остальное – примеси. Обозначения: масса
смеси – m см., масса чистого вещества – m ч.в.,
масса примесей – m прим., массовая доля
чистого вещества – ч.в.
Массовую долю чистого вещества находят по
формуле: ч.в. = mч.в. / m см.,
выражают её в долях от единицы или в процентах.
Выделим 2 типа задач.
1 тип.
Если в условии задачи дана массовая доля
чистого вещества ил массовая доля примесей,
значит, при этом дана масса смеси. Слово
“технический” тоже означает наличие смеси.
Порядок решения:
1. Найти массу чистого вещества по формуле: m ч.в.=
ч.в.
• m см.
Если дана массовая доля примесей, то
предварительно нужно найти массовую долю
чистого вещества:ч.в. = 1 – прим.
2. Исходя из массы чистого вещества, производить
дальнейшие расчёты по уравнению.
2 тип.
Если в условии задачи дана масса исходной смеси
и n , m или V продукта реакции, при этом нужно найти
массовую долю чистого вещества в исходной смеси
или массовую долю примесей в ней.
Порядок решения:
1. Произвести расчёт по уравнению, исходя из
данных для продукта реакции, и найти n ч.в. и
m ч.в.
2. Найти массовую долю чистого вещества в смеси
по формуле: ч.в. = m ч.в. / m см.
и массовую долю примесей: прим. = 1 – ч.в
Закон объёмных отношений газов.
Объёмы газов относятся так же, как их
количества веществ:
V1 / V2 = 1 / 2
Этот закон применяют при решении задач по
уравнениям, в которых дан объём газа и нужно
найти объём другого газа.
Объёмная доля газа в смеси.
= Vг / Vсм, где (фи) – объёмная доля газа.
Vг – объём газа, Vcм – объём смеси газов.
Если в условии задачи даны объёмная доля газа и
объём смеси, то, прежде всего, нужно найти объём
газа: Vг = • Vсм.
Объём смеси газов находят по формуле: Vсм = Vг / .
Объём воздуха, затраченный на сжигание
вещества, находят через объём кислорода,
найденный по уравнению:
Vвозд. = V(О2) / 0,21
Вывод формул органических веществ по общим
формулам.
Органические вещества образуют гомологические
ряды, которые имеют общие формулы. Это позволяет:
1. Выражать относительную молекулярную массу
через число n.
Mr (CnH2n+ 2) = 12 • n + 1• (2n+
2) = 14n + 2.
2. Приравнивать Mr, выраженную через n, к
истинной Mr и находить n.
3. Составлять уравнения реакций в общем виде и
производить по ним вычисления.
Вывод формул веществ по продуктам
сгорания.
1. Проанализировать состав продуктов сгорания и
сделать вывод о качественном составе сгоревшего
вещества: Н2О —> Н, СО2 —> С, SO2 —>
S, P2O5 —>P, Na2CO3 —>
Na, C.
Наличие кислорода в веществе требует проверки.
Обозначить индексы в формуле через x, y, z.
Например, СxНyОz (?).
2. Найти количество веществ продуктов сгорания
по формулам:
n = m / M и n = V / Vm.
3. Найти количества элементов, содержавшихся в
сгоревшем веществе. Например:
n (С) = n (СО2), n (Н) = 2 ћ n (Н2О), n (Na) = 2 ћ n (Na 2CO3),
n (C) = n (Na 2CO3) и т.д.
4. Если сгорело вещество неизвестного состава,
то обязательно нужно проверить, содержался ли в
нём кислород. Например, СxНyОz (?), m (O) = m в–ва
– (m (C) + m(H)).
Предварительно нужно найти: m(C) = n (C) • 12 г /
моль, m(H) = n (H) • 1 г / моль.
Если кислород содержался, – найти его
количество: n (О) = m(C) / 16 г / моль.
5. Если известны данные для нахождения истинной
молярной массы вещества, – найти её по формулам: М
=
• Vm, M1 = D2 • M2.
6. Найти количество сгоревшего вещества по
формулам.
7. Найти соотношения индексов по отношению
количеств элементов, включив в соотношение и
количество сгоревшего вещества. Например:
в – ва :
x : y : z = в – ва
: (С) : (Н) : (О).
Числа привести к целым, разделив их наименьшее.
Написать истинную формулу.
Вывод формул веществ по массовым долям
элементов.
1. Написать формулу, обозначив индексы через x, y,
z.
2. Найти ?