Меню

Кол во вещества через объем

Ключевые слова: решение задач на количество вещества, решение задач по химии на массу и объем, какое количества вещества содержится, какое число молекул содержится, определите объем (н.у.), определите массу, какова масса порции, определите молярную массу, назовите вещество, найдите молярную массу, определите абсолютную массу молекулы, сколько атомов содержится, определите относительную плотность.

Количество вещества характеризует число структурных единиц (атомов, молекул, ионов), которое содержится в определенном образце данного вещества. Единицей измерения количества вещества является моль. Количество вещества (ν) связано с числом структурных единиц (N) в образце вещества, его массой (m) и объемом (V) — для газообразных веществ при н. у. — следующими уравнениями:

в которых

Vm = 22,4 л/моль (мл/ммоль, м 3 /кмоль) при н.у.,
Na = 6,02 • 10 23 (постоянная Авогадро),
а молярная масса (М) численно равна относительной молекулярной массе вещества:

Наличие подобной взаимосвязи позволяет, зная одну из величин (количество вещества, массу, объем, число структурных величин) определить все другие величины.

Задача № 1. Какое количество вещества содержится в 33 г оксида углерода (IV)?


Ответ: ν(СО2) = 0,75 моль.

Задача № 2. Какое число молекул содержится в 2,5 моль кислорода?


Ответ: N(O2) = 1,505 • 10 24 .

Задача № 3. Определите объем (н. у.), который займут 0,25 моль водорода.

Задача № 4. Какую массу будет иметь порция оксида серы (IV), объем которой 13,44 л (н. у.)?

Задача № 5. Имеется 3 моль кислорода О2 при н.у. Определите массу кислорода, его объем, а также число имеющихся молекул кислорода.

Ответ: m = 96 г; V = 67.2 л; N(O2) = 1,81 • 10 24 .

Задача № 6. Имеется 10 г водорода Н2. Определите количество водорода, его объем при н.у., а также число имеющихся молекул водорода.

Ответ: 5 моль; 112 л; 3,01 • 10 24 .

Задача № 7. Имеется 56 л хлора Сl2 при н.у. Определите количество вещества хлора, его массу и число имеющихся молекул хлора.

Ответ: 2,5 моль; 177,5 г; 1,5 • 10 24 .

Задача № 8. Имеется 2,4 • 10 23 молекул оксида углерода (IV) СO2. Определите количество вещества углекислого газа, его массу, а также объем (н.у.) углекислого газа.

Ответ: 0,4 моль; 17,6 г; 8,96 л.

Задача № 9. Какова масса порции оксида азота (IV), содержащей 4,816 • 10 23 молекул? Каков ее объем (н. у.)?

Задача № 10. Масса порции простого вещества, содержащей 1,806 • 10 24 молекул, равна 6 г. Определите молярную массу данного вещества и назовите его.

Внимание! В данном конспекте рассматриваются задачи обычной сложности. Чтобы перейти к конспекту решения сложных задач на количественные характеристики и задачи с кратким ответом нажмите на кнопку ниже…

Решение задач на количество вещества, массу и объем. Выберите дальнейшие действия:

источник

Если известна масса, то расчет аналогичен расчету для индивидуального твердого вещества.

Если известен объем жидкости, то

1 Найти массу этого объема жидкости:

2 Найти число молей жидкости:

.

Эта методика подходит для любого агрегатного состояния вещества.

Определить количества вещества Н2О в 200 мл воды.

Решение: если температура не оговаривается, то плотность воды принимается 1 г/мл, тогда:

1

2

Расчет количества растворенного вещества в растворе,

Если известна его концентрация

Если известна массовая доля растворенного вещества, плотность раствора и его объем, то

1 Рассчитать массу раствора:

2 Рассчитать массу растворенного вещества

,

где – масса растворенного вещества, г;

– массовая доля растворенного вещества, выраженная в %.

3 Рассчитать число молей растворенного вещества

.

Определить количество вещества азотной кислоты в 500 мл 10 % раствора кислоты плотностью 1,0543 г/мл.

1 Определить массу раствора

2 Определить массу чистой HNO3

3 Определить число молей HNO3

Если известна молярная концентрация растворенного вещества и вещества и объем раствора, то

,

где – объем раствора, л;

– молярная концентрация i-го вещества в растворе, моль/л.

Расчет количества индивидуального
газообразного вещества

Если дана масса газообразного вещества, то рассчитывается по формуле (1).

Если дан объем, измеренный при нормальных условиях, – то по формуле (2), если объем газообразного вещества измерен при любых других условиях, – то по формуле (3),формулы приведены на страницах 6-7.

Газовые смеси

Газовые смеси всегда однородны (гомогенны). Каждый компонент газовой смеси имеет свой парциальный объем (Vi) и парциальное давление (Рi) .

Парциальным называют давление компонента газовой смеси, если бы компонент занимал весь объем газовой смеси, а другие компоненты отсутствовали.

Парциальным объемом называют объем, который занимал бы компонент газовой смеси, если его давление было равно давлению в газовой смеси, а другие компоненты отсутствовали.

Состав газообразной смеси чаще всего выражается в объемных или мольных долях. Объемная доля (φi) – есть отношение парциального объема компонента к общему объему газовой смеси, а мольная доля (χi) – отношение количества вещества компонента к общему количеству вещества смеси:

Объемная и мольная доли могут быть выражены в долях единицы или в процентах. Для газовых смесей значения объемной и мольной доли одного и того же компонента равны.

Парциальное давление и объем компонента газовой смеси связаны с общим объемом и давлением следующие соотношениями:

Парциальное давление и объем связаны с остальными параметрами газовой смеси через уравнение Менделеева-Клапейрона

Средняя молярная масса смеси веществ в любом агрегатном состоянии может быть рассчитана из значений мольных долей составляющих компонентов.

где Мi – молярная масса i-го компонента смеси, г/моль.

Для газовых смесей вместо мольных долей можно использовать объемные доли

Примеры решения задач

Смесь оксидов углерода (II) и (IV) массой 48 г занимает объем 33,6 л (при н. у.). Рассчитайте объемы газов в смеси.

Определить среднюю молярную массу смеси.

Можно воспользоваться следствием из закона Авогадро:

.

.

Можно рассчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона

.

Определить состав смеси в объемных долях.

.

Пусть , тогда .

.

Следовательно , а .

Найти объем каждого компонента газовой смеси

.

.

Пусть в смеси содержится х молей СО и y молей СО2. Выразим объем и массу смеси через введенные переменные и составим систему уравнений

Часто в инженерных расчетах нужно уметь пересчитывать состав газовой смеси из объемных процентов – в массовые, для этого необходимо рассчитать массу смеси и массу каждого компонента в отдельности.

Определить массу 10 м 3 газовой смеси состава: 21 % О2 и 79 % N2 при 50 °С и 100 кПа.

Составы газовых смесей принято рассчитывать в объемных процентах, поэтому можно рассчитывать парциональные объемы кислорода и азота в смеси ( ).

,

.

Так как условия отличны от нормальных, то нужно найти количество вещества каждого компонента газовой смеси по формуле (3):

,

,

.

Найдем массу каждого компонента газовой смеси, решив ее относительно mi

,

.

Масса газовой смеси равна сумме масс ее компонентов

или .

Определить металл, 0,54 г которого вытесняют из щелочи 0,743 л водорода, собранного над водой при температуре 17 °С и давлении 744,53 мм рт. ст.

В задаче не известен металл, а, следовательно, и его степень окисления в соли, поэтому такую задачу удобно решать, используя закон эквивалентов.

По закону эквивалентов для водорода во всех реакциях , следовательно,

, но эквивалентный объем водорода изменен при н.у., а в задаче объем газа измерен при t = 17 °С и Ратм = 744,53 мм рт. ст. Кроме этого, в условии задачи сказано, что водород собирали над водой, следовательно, объем вытесненного газа представляет собой газовую смесь Н2 + Н2Опар, поэтому

,

где – давление насыщенного пара воды (см. приложение).

Пользуясь уравнением состояния идеального газа, привести объем водорода к нормальным условиям

,

где , , – давление водорода, объем и температура при н. у.

, , – парциальное давление водорода при температуре Т и в объеме газовой смеси V.

Читайте также:  Почему все лезут в мою жизнь

, тогда

.

Для t = 17 °С и =14,53 мм рт. ст. (см. приложение).

.

Рассчитать количество вещества эквивалента водорода.

.

Согласно закону эквивалентов

.

Найти молярную массу эквивалента металла

.

С другой стороны

= · .

Так как валентность металла неизвестна и в условии задачи не хватает данных для ее расчетного определения, то необходимо определить атомную массу металла путем перебора возможных валентностей. При переборе валентность не может быть более 4, а решением будет металл, который обладает амфотерными свойствами. Перебор удобнее представить в виде таблицы.

валентность
металл Ве быть не может, т. к. у него нет валентности 1 Al Решение задачи, у алюминия есть валентность 3, и он проявляет амфотерные свойства

Найти элемент, формулу его оксида, состав оксида в массовых долях, показать с помощью реакций его кислотно-основной характер, если известно, что на горение 1,44 г простого вещества израсходовано 0,672 л кислорода, приведенного к н. у.

В этой задаче также не известен элемент и его степень окисления, но известен второй элемент – кислород, который в большинстве соединений проявляет степень окисления равную (-2), поэтому решать эту задачу удобно, используя закон эквивалентов.

,

,

где – объем прореагировавшего кислорода при н.у.;

– объем одного моль эквивалента кислорода.

,

экв.

экв,

экв.

следовательно, = экв,

а экв.

Определить массовые доли элементов в оксиде.

Пусть масса оксида равна m, а массовая доля элемента
1-х. Масса элемента в оксиде составит , а масса кислорода . Согласно следствию из закона эквивалентов

.

Подставить известные и выраженные через х величины

,

,

.

Следовательно, массовая доля кислорода в оксиде 0,4, а массовая доля элемента 0,6.

Найти массу кислорода, прореагировавшего с простым веществом

,

.

.

Рассчитать массовые доли элементов в оксиде.

,

.

Элемент определить аналогично примеру № 3, только для оксидов валентность элемента может быть от 1 до 8 включительно.

валентность
элемент С Mg Ti Kr Мо
обсуждение Быть не может, так как не проявляет в оксидах валентность 1 Решение задачи Решение задачи Быть не может Быть не может у, него нет валентности 8

Как видно из таблицы задача имеет два решения Mg и Ti.

Mg → валентность 2, оксид MgО, свойства – основные, т. е. оксид реагирует с кислотами и не реагирует с щелочами

Ti – валентность 4, оксид TiО2, свойства амфотерные, т. е. оксид реагирует как с кислотами, так и с щелочами.

,

.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-06; Нарушение авторского права страницы

источник

В уроке 9 «Молярная масса и молярный объем» из курса «Химия для чайников» выясним, что подразумевается под молярной массой и молярным объемом; приведем формулы для их вычисления. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическое количество вещества и моль» мы выяснили, что такое химическое количество вещества; рассмотрели моль в качестве единицы количества вещества, а также познакомились с постоянной Авогадро.

Вы знаете, что одинаковое химическое количество любых веществ содержит одно и то же число структурных единиц. Но у каждого вещества его структурная единица имеет собственную массу. Поэтому и массы одинаковых химических количеств различных веществ тоже будут различны.

Молярная масса — это масса порции вещества химическим количеством 1 моль.

Молярная масса вещества Х обозначается символом M(Х) . Она равна отношению массы данной порции вещества m(Х) (в г или кг) к его химическому количеству n(Х) (в моль):

В Международной системе единиц молярная масса выражается в кг/моль. В химии чаще используется дольная единица — г/моль.

Определим молярную массу углерода. Масса углерода химическим количеством 1 моль равна 0,012 кг, или 12 г. Отсюда:

Молярная масса любого вещества, если она выражена в г/моль, численно равна его относительной молекулярной (формульной) массе.

На рисунке 47 показаны образцы веществ (H2O, CaCO3, Zn), химическое количество которых одно и то же — 1 моль. Как видите, массы разных веществ химическим количеством 1 моль различны.

Молярная масса является важной характеристикой каждого отдельного вещества. Она отражает зависимость между массой и химическим количеством вещества. Зная одну из этих величин, можно определить вторую — массу по химическому количеству:

и, наоборот, химическое количество по массе:

а также число структурных единиц:

Взаимосвязь между этими тремя характеристиками вещества в любом его агрегатном состоянии можно выразить простой схемой:

В отличие от твердых и жидких веществ все газообразные вещества химическим количеством 1 моль занимают одинаковый объем (при одинаковых условиях). Эта величина называется молярным объемом и обозначается Vm .

Подобно молярной массе, молярный объем газа равен отношению объема данного газообразного вещества V(Х) к его химическому количеству n(Х) :

Так как объем газа зависит от температуры и давления, то при проведении различных расчетов берутся обычно объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимаются температура 0 °С и давление 101,325 кПа.

Установлено, что при нормальных условиях отношение объема любой порции газа к химическому количеству газа есть величина постоянная и равная 22,4 дм 3 /моль. Другими словами, молярный объем любого газа при нормальных условиях:

Молярный объем — это объем, равный 22,4 дм 3 , который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях.

Пример 1. Вычислите химическое количество SiO2, масса которого равна 240 г.

Пример 2. Определите массу серной кислоты H2SO4, химическое количество которой 2,5 моль.

Пример 3. Сколько молекул CO2 и сколько атомов кислорода содержится в углекислом газе массой 110 г?

Пример 4. Какой объем занимает кислород химическим количеством 5 моль при нормальных условиях?

Краткие выводы урока:

  1. Масса вещества химическим количеством 1 моль называется его молярной массой. Она равна отношению массы данной порции вещества к его химическому количеству.
  2. Объем газообразных веществ химическим количеством 1 моль при нормальных условиях одинаков и равен 22,4 дм 3 .
  3. Величина, равная 22,4 дм 3 /моль, называется молярным объемом газов.

Надеюсь урок 9 «Молярная масса и молярный объем» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Данный урок был заключительным в главе «Основные химические понятия».

источник

Одной из основных единиц в Международной системе единиц (СИ) является единица количества вещества – моль.

Мольэто такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода 12 С.

Учитывая, что значение абсолютной атомной массы для углерода равно m(C) = 1,99 · 10  26 кг, можно рассчитать число атомов углерода NА, содержащееся в 0,012 кг углерода.

Моль любого вещества содержит одно и то же число частиц этого вещества (структурных единиц). Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10 23 и называется числом Авогадро (NА).

Например, один моль меди содержит 6,02·10 23 атомов меди (Cu), а один моль водорода (H2) – 6,02·10 23 молекул водорода.

Молярной массой (M) называется масса вещества, взятого в количестве 1 моль.

Молярная масса обозначается буквой М и имеет размерность [г/моль]. В физике пользуются размерностью [кг/кмоль].

В общем случае численное значение молярной массы вещества численно совпадает со значением его относительной молекулярной (относительной атомной) массы.

Например, относительная молекулярная масса воды равна:

Мr(Н2О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярная масса воды имеет ту же величину, но выражена в г/моль:

Таким образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23 молекул воды (соответственно 2·6,02·10 23 атомов водорода и 6,02·10 23 атомов кислорода), имеет массу 18 граммов. В воде, количеством вещества 1 моль, содержится 2 моль атомов водорода и один моль атомов кислорода.

Читайте также:  Как вывести проволочника с картофельного огорода

Зная массу вещества и его химическую формулу, а значит и значение его молярной массы, можно определить количество вещества и, наоборот, зная количество вещества, можно определить его массу. Для подобных расчетов следует пользоваться формулами:

где ν – количество вещества, [моль]; m – масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль].

Например, для нахождения массы сульфата натрия (Na2SO4) количеством 5 моль найдем:

1) значение относительной молекулярной массы Na2SO4, представляющую собой сумму округленных значений относительных атомных масс:

2) численно равное ей значение молярной массы вещества:

3) и, наконец, массу 5 моль сульфата натрия:

m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.

При нормальных условиях (н.у.), т.е. при давлении р, равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре Т, равной 273,15 К (0 С), один моль различных газов и паров занимает один и тот же объем, равный 22,4 л.

Объем, занимаемый 1 моль газа или пара при н.у., называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль.

Зная количество газообразного вещества (ν) и значение молярного объема (Vмол) можно рассчитать его объем (V) при нормальных условиях:

где ν – количество вещества [моль]; V – объем газообразного вещества [л]; Vмол = 22,4 л/моль.

И, наоборот, зная объем (V) газообразного вещества при нормальных условиях, можно рассчитать его количество (ν):

источник

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль .

Моль это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Постоянная Авогадро NA определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12 С:

Таким образом, 1 моль любого вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

1 моль кислорода содержит 6,02 • 10 23 молекул O2 .

1 моль серной кислоты содержит 6,02 • 10 23 молекул H 2 SO 4 .

1 моль железа содержит 6,02 • 10 23 атомов Fe.

1 моль серы содержит 6,02 • 10 23 атомов S.

2 моль серы содержит 12,04 • 10 23 атомов S.

0,5 моль серы содержит 3,01 • 10 23 атомов S.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;
N а – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения – относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:

M(CH4)=16 г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν, по формуле:

Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:

или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:

Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его качественным и количественным составом, т.е. зависит от Mr и Ar. Поэтому разные вещества при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.

Пример
Вычислить массы метана CH4 и этана С2H6, взятых в количестве ν = 2 моль каждого.

Решение
Молярная масса метана M(CH4) равна 16 г/моль;
молярная масса этана M(С2Н6) = 2 • 12+6=30 г/моль.
Отсюда:

Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не одинаковы по массе.

Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.

Задача №1. Вычислите массу (г) железа, взятого количеством вещества

M ( Fe ) = Ar ( Fe ) = 56 г/моль (Из периодической системы)

m ( Fe ) = 56 г/моль · 0,5 моль = 28 г

Задача №2. Вычислите массу (г) 12,04 · 10 23 молекул оксида кальция Ca О?

Дано: N ( CaO )= 12,04 * 10 23 молекул

следовательно, формула для расчёта

M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 г / моль

m = 56 г/моль · (12,04 * 10 23 /6.02 · 10 23 1/моль) = 112 г

источник

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.

Расчеты количества вещества Расчеты доли Расчеты выхода продукта реакции
ν=m/M,

ν=PV/RT

ω=mч/mоб,

χ=νчоб

η = mпр./mтеор.,

η = νпр.теор.

ν — количество вещества (моль);

νч — количество вещества частное (моль);

νоб — количество вещества общее (моль);

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);

η — выход продукта реакции;

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

mтеор.,Vтеор., νтеор. — масса, объем, количество вещества теоретические.

Определить массу 5 моль воды (Н2О).

  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

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

  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%

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

  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

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.

  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%.

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

  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

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?

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

    источник

    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.

    Расчеты количества вещества Расчеты доли Расчеты выхода продукта реакции
    ν=m/M,

    ν=PV/RT

    ω=mч/mоб,

    χ=νчоб

    η = mпр./mтеор.,

    η = νпр.теор.

    ν — количество вещества (моль);

    νч — количество вещества частное (моль);

    νоб — количество вещества общее (моль);

    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);

    η — выход продукта реакции;

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

    mтеор.,Vтеор., νтеор. — масса, объем, количество вещества теоретические.

    Определить массу 5 моль воды (Н2О).

    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

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

    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%

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

    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

    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.

    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%.

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

    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

    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?

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

    источник

    Adblock
    detector