Химиядан сандық есептер шығару

Химиядан сандық есептерді шығару әдістемесімен таныстыру мақсатында міндеттерді шешу кезінде басшылыққа алу қажет бірнеше қарапайым қағидаларында: Мұқият оқып шарт міндеттері; Жазу, бұл берілді; Аудару, егер бұл қажет болса, бірлік, физикалық шамаларды СИ жүйесінің бірліктері (кейбір внесистемные бірлік жіберіледі, мысалы литр); Жазу, егер бұл қажет болса, реакция теңдеуі және расставить коэффициенттері; Міндетін шешуге пайдалана отырып, түсінік саны туралы заттар, құрастыру әдісі пропорция; Жазу бар. Мақсатында табысты дайындық химия пәні бойынша мұқият қарастыруға міндеттерді шешу келтірілетін мәтінінде, сондай-ақ өз бетінше шешуге жеткілікті саны. Дәл процесінде міндеттерді шешу бекітіліп, негізгі теориялық ережелер курс химия.

Молярлық масса – бұл қатынасы массаны заттар санына заттар, т. е.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

онда М(х) – молярлық заттың массасы, m(х) – заттың массасы, ν(x) – саны заттар. Х. Бірлік СИ молярной массасы – кг/моль, алайда, әдетте, пайдаланылады, бірлік г/моль. Масса бірлігі – г, кг Бірлік СИ санын заттар – моль.

Кез келген міндеті бойынша химия шешіледі саны арқылы заттар. Есте сақтау керек негізгі формуласы:

ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/Vm = N/NA-мен (2)

мұндағы V(x) – көлемі заттар Х(л), Vm – молярный газ көлемі (л/моль), N – бөлшектердің саны, NA – Авогадро тұрақты.

1. Массасын анықтаңыз иодида натрий NaI санымен заттар 0,6 моль.

Берілді: ν(NaI)= 0,6 моль.

Табу керек: m(NaI) =?

Шешімі. Молярлық массасы иодида натрий құрайды:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

Анықтаймыз массасын NaI:

m(NaI) = ν(NaI)•M(NaI) = 0,6 • 150 = 90 г.

2. Анықтаңыз саны, заттың атомдық бор, ұсталушыға тетраборате натрий Na2B4O7 салмағы 40,4 г.

Берілді: m(Na2B4O7)=40,4 г.

Табу керек: ν(B)=?

Шешімі. Молярлық масса натрий тетрабораты құрайды 202 г/моль. Көлемін анықтаймыз заттар Na2B4O7:

ν(Na2B4O7)= m(Na2B4O7)/ М( Na2B4O7) = 40,4/202=0,2 моль.

Еске алайық, — деп 1 моль молекуласының натрий тетрабораты құрамында 2 моль атомдар натрий, 4 моль атомдар бор және 7 моль атомдар оттегі (қараңыз формуласын натрий тетрабораты). Сонда саны заттың атомдық бор сияқты: ν(B)= 4 • ν (Na2B4O7)=4 • 0,2 = 0,8 моль.

Есеп айырысулар бойынша химиялық формулалар. Массалық үлесі.

Массалық үлесі заттар – қатынасы массасының осы зат жүйесі массасы бүкіл жүйенің, яғни ω(Х) =m(Х)/m, мұндағы ω(X)– заттың массалық үлесі Х, X-m(X) – заттың массасы, m – массасы бүкіл жүйенің. Массалық үлесі – безразмерная шамасы. Оны білдіреді бірлік үлеспен немесе пайызбен. Мысалы, массалық үлесі атомдық оттегі 0,42 құрайды, немесе 42%, ω(О)=0,42. Массалық үлесі атомдық хлор хлориде натрий құрайды 0,607, немесе 60,7%, ω(Cl)=0,607.

3. Анықтаңыз жаппай үлесін кристаллизационной судың дигидрате барий хлоридінің BaCl2 • 2H2O.

Шешім: Молярлық масса BaCl2 • 2H2O құрайды:

М(BaCl2 • 2H2O) = 137+ 2 • 35,5 + 2 • 18 =244 г/моль

— Дан формула BaCl2 • 2H2O деп 1 моль дигидрата барий хлориді құрамында 2 моль Н2О. Осыдан анықтауға болады судың салмағынан мазмұндалған BaCl2 • 2H2O:

m(H2O) = 2 • 18 = 36

Табамыз жаппай үлесін кристаллизационной судың дигидрате барий хлоридінің BaCl2 • 2H2O.

ω(H2O) = m(H2O)/ m(BaCl2 • 2H2O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Келген үлгідегі тау жынысының массасы 25 г, құрамында минерал аргентит Ag2S, бөлінді күміс массасы 5,4 г Анықтаңыз жаппай үлесін аргентита үлгісінде.

Берілді: m(Ag )=5,4 г; m = 25.

Табу керек: ω(Ag2S) =?

Шешім: анықтаймыз саны заттар күміс орналасқан аргентите: ν(Ag ) =m(Ag )/M(Ag ) = 5,4/108 = 0,05 моль.

— Дан формула Ag2S керек, бұл заттар саны аргентита екі есе аз санын заттар күміс. Көлемін анықтаймыз заттар аргентита:

ν( Ag2S)= 0,5 • ν (Ag) = 0,5 • 0,05 = 0,025 моль

Есептейміз массасын аргентита:

m(Ag2S) = ν( Ag2S) • М(Ag2S) = 0,025• 248 = 6,2 г.

Енді анықтаймыз жаппай үлесін аргентита үлгіде, тау жыныстары, салмағы 25 г.

ω(Ag2S) = m(Ag2S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Қорытынды формулаларды қосылыстар

5. Анықтаңыз простейшую формуласын қосылыстар калий марганецпен және оттегі, егер элементтердің массалық үлестері бұл заттағы құрайды, сәйкесінше 24,7, және 34,8 40,5%.

Берілді: ω(K) =24,7%; ω(Mn) =34,8%; ω(О) =40,5%.

Табу керек: формула қосылыстар.

Шешімі: есеп айырысу үшін таңдаймыз массасына қосылыстар тең 100 г, т. е. m=100 г Салмағына, калий, марганец және оттегі құрайды:

m (К) = m ω (); m (К) = 100 • 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 • 0,348=34,8 г;

m (O) = m ω(O); m (O) = 100 • 0,405 = 40,5 г.

Анықтаймыз заттардың санын атом калий, марганец және оттегі:

ν(К)= m(К)/ М( К) = 24,7/39= 0,63 моль

ν(Mn)= m(Mn)/ М( Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

ν(O)= m(O)/ М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

Табамыз қатынасы санын заттар:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

Қолдап, оң бөлігі теңдік аз саны (0,63) аламыз:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1 : 1 : 4.

Демек, простейшая қосылыстар формуласы KMnO4.

6. Жану кезінде 1,3 г заттар пайда 4,4 г көміртек (IV) және 0,9 г су. Табу молекулалық формуласын заттар, егер оның тығыздығы болатын сутегісі бойынша тең 39.

Іс жүзінде біз кейде бетпе-бет міндеттерімен байланысты анықтай отырып, сандық бағалаумен заттар енетін химиялық реакциялар санының бағасы алынатын осы реакция өнімдерін, бізді қызықтыратын заттар. Хозяйкам шығар жиі анықтау пайыздық мазмұны сол немесе өзге заттар ерітіндісінде қанша сол немесе басқа да заттар бұл взять. Қалай заттар саны, ол еді нейтрализовало немесе обезвредило басқа зат? Қанша газ выделится, егер раствору лимон қышқылын қосу сода? Қалай дайындау, мысалы, 5%-дық ерітіндісі марганцовки, сондай-ақ басқа да көптеген міндеттерді встречаемых тұрмыстық тәжірибесі.

Мақсат — сандық есептерді шешу бойынша химия — оңай мұндай міндеттерді шешуге жүгінбей-ақ, күрделі химиялық есептеулер, ал қолдана отырып, тек жалпы білім математика және сәл жалпы білім химия.

Нені білу керек жөніндегі міндеттерді шешу үшін химия
Айтпақшы, бұл білу қажет шешу үшін қарапайым есептерді химия пәні бойынша:
M — молярлық масса (молекулалық массасы заттар) — бұл шамасын қарапайым заттар-сықақ Менделеев кестесінің (саны, жазылмаған оң жақ төменгі бұрышында әрбір элемент, мысалы, көміртек M(C)=12,01115 г/моль, бұл ретте дробную часть әдетте отбрасывают). Егер бұл газ (мысалы, сутегі), онда M(H2) =1 x 2 =2 г/моль), сондықтан барлық элементтері үшін — газдар.
Негізінен біз ісі күрделі заттармен, молярлық массасы сомасына тең молярных масс оған кіретін қарапайым элементтерін, мысалы, көмір қышқыл газы (CO2): M(CO2) = 12+16×2 = 44 г/моль.
W — концентрациясы заттар — бұл қанша зат массасы бойынша ұсталады 100 г ерітінді, мысалы 5% ерітінді құрамында 5 г құрғақ зат және 95 г еріткіш.

Ендеше, қарастырайық, ең кеңінен таратылған задачку қалай анықтауға пайыздық мазмұны заттар ерітіндісінде қанша керек бұл заттар ең ерітінді.

Міндеті бойынша химия 1
Бар 200 мл 25% ерітінді сірке қышқылы (CH3 -COOH). Қанша ма су үшін бұл ерітіндіні дайындау ерітінді 5% сірке қышқылы?

Шешімі:

(М ерітінді) = (М-еріген зат) + (М еріткіш)
1) мына формула Бойынша W1 = (M заттар) / (М ерітінді) анықтаймыз массасы ерітілген заттар:
(M заттар) = W1 x (М ерітінді), т. е. 0,25 х 200 = 50 г.

2) алу Үшін ерітінді аз концентрациясы, оны разбавить сумен, бұл ретте массасы ерітілген онда заттар изменется. Сондықтан запишем осындай формула үшін жаңа ерітінді:
W2 = (M заттар) / ( М-еріген заттың + М еріткіш ). Подставив саны, аламыз:
0,05 = 50 / (М еріткіш + 50) қайдан табамыз, М еріткіш = 950 ж.

3) Сонымен, салмағы жаңа ерітіндіні тең болады (М-еріген зат) + (М еріткіш) = 50 + 950 = 1000 г (1л). Біле массасын имевшегося ерітіндісін (200 г) және көптеген жаңа ерітінді (1000 г) анықтаймыз, бұл выду қосу керек 800 г Жауабы: 800 г.

Кейде шешу қажет, кері тапсырма:

Бар рсствор 250 г концентрациясы 5%. Қажет, қанша керек еритін заттың, концентрациясын арттыру үшін ерітінді 25% — ға дейін?
Шешімі:
1) Воспользуемся формуламен W1 = (M заттар) / (М ерітінді) және массасын анықтаймыз рстворимого заттың қолда бар 5% ерітіндісінде және массасын судың бұл ерітіндіде:
(M заттар) = 0,05 х 250 = 12,5 г, демек массасы (М еріткіш) = (М ерітінді) — (M заттар) = 250 — 12,5 = 237,5.

2) Запишем формуласын үшін жаңа ерітінді:
W2 = (M жаңа заттар) / ( М жаңа заттар + М еріткіш ). Подставив саны, аламыз:
0,25 = (M жаңа заттар) / ( М жаңа заттар + 237,5 ), қайдан М жаңа заттар = 79,16.

3) Сонымен, бұрын имевшемся 5% рстворе ұсталынды 12,5 г еріген зат болса, жаңа ерітіндіде оның бар 79,16 ж., демек алу үшін жаңа ерітіндісін қосу керек 79,16 — 12,5 г = 66,66 ж заттар. Жауап: 66,66.