- •Главная страница «Первого сентября» • Главная страница газеты «Химия» • Содержание №15/2008
- •8.1. Основные расчетные понятия
- •8.2. Задачи, решаемые по стандартным формулам
- •8.2.1. Задачи по теме «Газы»
- •8.2.2. Задачи по теме «Способы выражения концентрации растворов»
- •15 Г вещества – 100 г раствора,
- •22,5 Г вещества – х г раствора;
- •8.2.3. Задачи по теме «Количественный состав вещества»
Главная страница «Первого сентября» • Главная страница газеты «Химия» • Содержание №15/2008
УЧЕБНИКИ. ПОСОБИЯ |
Е.Н.ФРЕНКЕЛЬ
Самоучитель по химии
Пособие для тех, кто не знает, но хочет узнать и понять химию
Часть I. Элементы общей химии (первый уровень сложности)
Продолжение. См. № 13, 18, 23/2007; 6, 8, 10, 13/2008
Глава 8. Расчеты по химическим формулам и уравнениям
Задачи по химии являются превосходной «гимнастикой» для ума, поскольку позволяют ученику развивать логическое мышление, составлять и реализовывать план решения задачи, а параллельно повторять те или иные разделы химической науки. Все задачи, которые предлагаются для решения, можно разделить на две группы:
• задачи, которые решаются по стандартной формуле;
• задачи, которые решаются по уравнению реакции.
Рассмотрим сначала основные расчетные понятия.
8.1. Основные расчетные понятия
Как известно, количества реагирующих простых и сложных веществ и смесей обычно измеряют в граммах, литрах, миллилитрах. Данные в этих случаях записывают так:
m(NаС1) = 5 г,
V(р-ра) = 10 мл,
V(СO2) = 50 л
и т.д.
Однако при расчетах по уравнениям реакций этих понятий оказывается недостаточно. Дело в том, что в каждой химической реакции участвуют определенные частицы (атомы, молекулы, ионы), масса которых различна. И поэтому даже для простейших химических реакций, например:
С + О2 = СО2,
нельзя утверждать, что 1 г углерода полностью прореагирует с 1 г кислорода. Посмотрите в таблицу Менделеева: атомные массы этих химических элементов разные! Каким же образом выполняется расчет по химическим уравнениям?
Поскольку в химических реакциях участвуют частицы (молекулы, атомы, ионы), то основным расчетным понятием является моль – величина, при помощи которой можно определить число частиц.
1 моль любого вещества содержит 6•1023 частиц (молекул, атомов, ионов).
Например, 1 моль А1 содержит 6•1023 атомов алюминия; 1 моль НС1 содержит 6•1023 молекул хлороводорода.
Число молей (?) реагирующих веществ определяют по коэффициентам в уравнении химической реакции, например:
Задание 8.1. Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты и подпишите под химическими формулами число молей реагирующих веществ:
NаOН + Н3РО4 —> ……………………………. ;
Аl + НСl —> ……..……………………………. ;
P + O2 —> ………………..……………………. .
Каким образом можно определить массу или объем реагирующих веществ, зная их количества (в молях)?
Для определения массы используют величину «молярная масса»:
где М – молярная масса, г/моль; m – масса, г; – количество вещества, моль.
Молярная масса равна массе вещества количеством 1 моль, т.е. молярная масса это масса всех 6•1023 молекул (атомов, ионов). Молярная масса (М) совпадает по величине с относительной атомной (Аr) или молекулярной (Мr) массой вещества, которые легко определяются по таблице Менделеева.
Так, относительная атомная масса (Аr) натрия указана в таблице Менделеева:
Аr(Nа) = 22,990 23.
Это безразмерная величина.
Задание 8.2. Определите по таблице Менделеева:
Аr(Cl), Аr(Mg), Аr(Pb).
Относительная молекулярная масса (Мr) вещества равна сумме относительных атомных масс атомов всех элементов, входящих в состав этого вещества. При подсчете ее значения относительные атомные массы рекомендуется округлять (обычно до целых чисел), например:
Мr(O2) = 2•Аr(O) = 2•16 = 32,
Мr(Н2SO4) = 2•Ar(Н) + Ar(S) + 4•Ar(О) = 2•1 + 32 + 4•16 = 98.
Это безразмерные величины.
Задание 8.3. Рассчитайте относительные молекулярные массы веществ:
Н3РО4, СuSO4, NаОН, KСl.
Теперь несложно определить массы реагирующих веществ.
Задача 1. Определить массу железа количеством 0,5 моль.
Решение
Из формулы находим:
m = M• ,
M(Fe) = 56 г/моль, = 0,5 моль,
m = 56 (г/моль)•0,5 (моль) = 28 г.
Ответ. 28 г.
Задача 2. Определить количество вещества Сu(NO3)2 массой 300 г.
Решение
Из формулы находим:
= m : M,
M(Cu(NO3)2) = 64 + 2•(14 + 3•16) = 188 г/моль,
(Cu(NO3)2) = 300 (г) : 188 (г/моль) = 1,6 моль.
Ответ. 1,6 моль.