element).

Exprimați valoarea masei din formula pentru fracția de masă a unei substanțe: w = m(x) * 100% / m, unde w este fracția de masă a substanței, m(x) este masa substanței, m este masa soluției în care se dizolvă această substanță. Pentru a afla masa unei substanțe aveți nevoie de: m(x) = w*m/100%.

Din formula randamentului produsului, calculați masa de care aveți nevoie: randamentul produsului = mp(x)*100%/m(x), unde mp(x) este masa produsului x obținut în procesul real, m(x) este masa calculată a substanței x. Ieșire: mp(x) = randament produs* m(x)/100% sau m(x) = mp(x)*100%/ randament produs. Având în vedere randamentul produsului în starea problemei, această formulă va fi necesară. Dacă randamentul produsului nu este dat, atunci trebuie considerat că este egal cu 100%.

Dacă există o ecuație de reacție în condiție, atunci rezolvați problema utilizând-o. Pentru a face acest lucru, întocmiți mai întâi o ecuație pentru reacție, apoi calculați din ea cantitatea de substanță primită sau cheltuită pentru această reacție și înlocuiți această cantitate de substanță în formulele necesare. De exemplu, Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl. Se știe că masa BaCl2 este de 10,4 g, trebuie să găsiți masa NaCl. Calculați cantitatea de substanță clorură de bariu: n = m/M. M (BaCl2) = 208 g/mol. n(BaCI2) = 10,4/208 = 0,05 mol. Din ecuația reacției rezultă că 2 mol de NaCl s-au format din 1 mol de BaCl2. Calculați câtă substanță se formează din 0,05 mol de BaCl2. n(NaCl) \u003d 0,05 * 2/1 \u003d 0,1 mol. În sarcină, a fost necesar să se găsească masa de clorură de sodiu, să o găsească calculând mai întâi masa molară a clorurii de sodiu. M (NaCl) \u003d 23 + 35,5 \u003d 58,5 g / mol. m(NaCl) = 0,1 * 58,5 = 5,85 g. Problema este rezolvată.

Notă

Unitățile de masă pot fi miligrame, grame, kilograme.

Surse:

• „Manual în Chimie”, G.P. Homcenko, 2005.

Masa unui corp este una dintre cele mai importante caracteristici fizice ale sale, care arată proprietățile gravitaționale. Cunoscând volumul unei substanțe, precum și densitatea acesteia, se poate calcula cu ușurință masa corpului, care se bazează pe această substanță.

Vei avea nevoie

• Volumul materiei V, densitatea ei p.

Instruire

Să ni se dea o masă neomogenă V și o masă m. Apoi poate fi calculat folosind formula:
p = m/V.
Din aceasta rezultă că, pentru a calcula masa, puteți folosi consecința acesteia:
m = p*V. Luați în considerare: Să ni se dea un baton de platină. Volumul său este de 6 metri cubi. Să-i găsim masa.
Problema se rezolvă în 2 pași:
1) Conform tabelului cu densitatea diferitelor substanțe, densitatea platinei este de 21500 kg / cu. metri.
2) Apoi, cunoscând densitatea și volumul acestei substanțe, îi calculăm masa:
6*21500 = 129000 kg sau 129 tone.

Videoclipuri asemănătoare

Apa, ca orice lichid, nu poate fi întotdeauna cântărită pe o cântar. Dar să cunoască masa apă poate fi necesar atât în ​​unele industrii, cât și în situații obișnuite de zi cu zi, de la calcularea rezervoarelor până la deciderea câtă apă poți lua cu tine într-un caiac sau o barcă de cauciuc. Pentru a calcula masa de apă sau orice lichid plasat într-un volum dat, este necesar mai întâi să cunoaștem densitatea acesteia.

Vei avea nevoie

• ustensile de măsurat
• Riglă, bandă de măsurare sau orice alt dispozitiv de măsurare
• Vas pentru turnarea apei

Instruire

Dacă trebuie să calculați masa de apă într-un vas mic, acest lucru se poate face folosind o balanță convențională. Cântăriți mai întâi vasul cu . Apoi turnați apa într-un alt vas. Apoi cântăriți vasul gol. Scădeți masa vasului gol din vasul plin. Aceasta va fi apa conținută în vas. Astfel, este posibil să masați nu numai substanțe lichide, ci și în vrac, dacă este posibil să le turnați într-un alt vas. Această metodă mai poate fi observată uneori în unele magazine unde nu există echipamente moderne. Vânzătorul cântărește mai întâi un borcan sau o sticlă goală, apoi o umple cu smântână, o cântărește din nou, determină greutatea smântânii și abia apoi calculează costul acesteia.

Pentru a determina masa de apă dintr-un vas care nu poate fi cântărit, este necesar să se cunoască doi parametri - densitatea apei (sau a oricărui alt lichid) și volumul vasului. Densitatea apei este de 1 g/ml. Densitatea unui alt lichid poate fi găsită într-un tabel special, care se găsește de obicei în cărțile de referință de chimie.

Dacă nu există un vas de măsurare în care să poată fi turnată apă, calculați volumul vasului în care se află. Volumul este întotdeauna egal cu produsul dintre suprafața bazei și înălțimea și, de obicei, nu există probleme cu vasele de formă în picioare. Volumul de apă din borcan va fi egal cu aria bazei circulare ori înălțimea umplută cu apă. Înmulțirea densității? pentru volumul de apă V, veți obține masa de apă m: m=?*V.

Videoclipuri asemănătoare

Notă

Puteți determina masa cunoscând cantitatea de apă și masa ei molară. Masa molară a apei este de 18, deoarece este formată din masele molare a 2 atomi de hidrogen și 1 atom de oxigen. MH20 = 2MH+MO=21+16=18 (g/mol). m=n*M, unde m este masa apei, n este cantitatea, M este masa molară.

Densitatea este raportul dintre masă și volumul pe care îl ocupă pentru solide și raportul dintre masa molară și volumul molar pentru gaze. În forma sa cea mai generală, volumul (sau volumul molar) va fi raportul dintre masă (sau masa molară) și densitatea sa. Densitatea este cunoscută. Ce sa fac? Mai întâi determinați masa, apoi calculați volumul, apoi faceți corecțiile necesare.

Instruire

Volumul unui gaz este egal cu raportul dintre produsul înmulțit cu acesta și densitatea deja cunoscută. Alții, chiar știind, trebuie să știți masa molară a gazului și cantitatea, adică câți moli de gaz aveți. În principiu, știind câți moli de gaz aveți, puteți calcula volumul acestuia, chiar și fără a cunoaște densitatea - conform legii lui Avogadro, un mol din orice gaz ocupă un volum de 22,4 litri. Dacă este necesar să calculați volumul prin densitate, atunci va trebui să aflați masa gazului într-un volum necunoscut.

Volumul unui solid poate fi determinat fără măcar să se cunoască densitatea, pur și simplu prin măsurarea acestuia, iar în cazul unei forme complexe și foarte neregulate, volumul este determinat, de exemplu, de volumul de lichid deplasat de solid. Cu toate acestea, dacă este necesar să se calculeze volumul exact în termeni de densitate, atunci volumul unui corp solid este raportul dintre masa corpului și densitatea acestuia, iar masa este de obicei determinată prin cântărire simplă. Dacă este imposibil să cântăriți corpul dintr-un anumit motiv (de exemplu, este prea mare sau în mișcare), atunci va trebui să recurgeți la calcule indirecte destul de complicate. De exemplu, pentru un corp în mișcare, masa este raportul dintre dublul energiei cinetice și pătratul vitezei sale sau raportul dintre forța aplicată corpului și accelerația acestuia. Pentru un corp foarte mare în repaus, va trebui să se recurgă la calcule în raport cu masa Pământului, folosind constanta gravitațională și momentul de rotație. Sau - prin calculul capacității termice specifice a unei substanțe; în orice caz, doar cunoașterea densității nu va fi suficientă pentru a calcula volumul.

După ce ați calculat masa unui corp solid, puteți calcula volumul - prin simpla împărțire a masei la densitate.

Notă

1. Metodele de mai sus sunt mai mult sau mai puțin aplicabile numai în cazul omogenității substanței din care este compus solidul
2. Metodele de mai sus sunt mai mult sau mai puțin aplicabile într-un interval de temperatură relativ îngust - de la minus 25 la plus 25 de grade Celsius. Când starea de agregare a unei substanțe se modifică, densitatea se poate schimba brusc; în acest caz, formulele și metodele de calcul vor fi complet diferite.

Masa ca mărime fizică este un parametru care caracterizează forța influenței corpului asupra gravitației. Pentru a calcula masa unui corp în fizică, este necesar să se cunoască două dintre mărimile sale: densitatea materialului corpului și volumul acestuia.

Instruire

Să fie dat un corp de volum V al său p. Apoi se calculează astfel:
m = p*V. Pentru claritate, este dat:
Să se dea aluminiu cu un volum de 5 metri cubi. metri. Densitatea aluminiului este de 2700 kg/cu. metru. În acest caz, masa barei va fi:
m = 2700/5 = 540 kg.

Notă

Conceptul de masă este adesea confundat cu o altă cantitate fizică, nu mai puțin rară, - greutatea. Greutatea este măsurată în N/m³ și caracterizează forța care acționează asupra punctului de sprijin. Masa, prin natura sa, nu are niciun punct de sprijin și acționează, așa cum s-a menționat, numai asupra gravitației Pământului.

Sfat 6: Cum să găsiți masa dacă se cunosc volumul și densitatea

Masa oricărui corp este cea mai importantă caracteristică fizică a acestuia. În știința fizică modernă există o distincție între conceptul de „masă”: masa gravitațională (ca grad de influență a corpului asupra gravitației pământului) și masa inerțială (ce efort este necesar pentru a scoate corpul din inerție). În orice caz, este foarte ușor de găsit masa dacă se cunosc densitatea și volumul corpului.

Instruire

Pentru claritate, puteți aduce. Este necesar să se găsească masa unei plăci de beton, al cărei volum este de 15 m³.
Soluție: masa unei plăci de beton trebuie doar să-și cunoască densitatea. Pentru a afla aceste informații, trebuie să utilizați tabelul cu densitățile diferitelor substanțe.

Conform acestui tabel, densitatea betonului este de 2300 kg/m³. Apoi, pentru a găsi masa unei plăci de beton, trebuie să efectuați o operație algebrică simplă: m = 15 * 2300 = 34500 kg, sau 34,5 tone. Răspuns: Masa unei plăci de beton este de 34,5 tone.

Măsurarea masei în mod tradițional are loc cu ajutorul unuia dintre cele mai vechi instrumente ale omenirii - cu ajutorul cântarelor. Acest lucru se datorează comparării greutății corporale cu ajutorul masei de referință a sarcinii - greutăți.

Notă

Efectuând calculul conform formulei de mai sus, este necesar să ne dăm seama că în acest fel se recunoaște masa de repaus a corpului dat. Un fapt interesant este că multe particule elementare au o masă oscilantă, care depinde de viteza mișcării lor. Dacă o particulă elementară se mișcă cu viteza unui corp, atunci această particulă este fără masă (de exemplu, un foton). Dacă viteza particulei este mai mică decât viteza luminii, atunci o astfel de particulă se numește masivă.

Sfaturi utile

Când se măsoară masa, nu trebuie să uităm niciodată în ce sistem va fi dat rezultatul final. Aceasta înseamnă că în sistemul SI, masa este măsurată în kilograme, în timp ce în sistemul CGS, masa este măsurată în grame. Greutatea se măsoară și în tone, cenți, carate, lire, uncii, lire și multe alte unități, în funcție de țară și cultură. În țara noastră, de exemplu, din cele mai vechi timpuri, masa a fost măsurată în lire sterline, Berkovtsy, bobine.

Surse:

• masa plăcii de beton

Toate substanțele au o anumită densitate. În funcție de volumul ocupat și de masa dată, se calculează densitatea. Se găsește pe baza datelor experimentale și a transformărilor numerice. În plus, densitatea depinde de mulți factori diferiți, în legătură cu care se modifică valoarea constantă.

Instruire

Imaginează-ți că ți se oferă un vas plin până la refuz cu apă. În problemă este necesar să se găsească densitatea apei, fără a cunoaște nici masa, nici volumul. Pentru a calcula densitatea, ambii parametri trebuie găsiți experimental. Începeți prin a determina masa.
Luați un vas și puneți-l pe cântar. Apoi turnați apă din el și apoi puneți vasul înapoi pe aceeași cântare. Comparați rezultatele măsurătorii și obțineți formula pentru găsirea masei de apă:
mob.- mc.=mv., unde mob. - masa vasului cu apă (masa totală), mс - masa vasului fără apă.
Al doilea lucru pe care trebuie să-l găsești este apa. Turnați apa într-un vas de măsurare, apoi, folosind cântarul de pe acesta, determinați volumul de apă conținut în vas. Abia după aceea, folosind formula, găsiți densitatea apei:
ρ=m/V
Cu ajutorul acestui experiment, se poate determina doar aproximativ densitatea apei. Cu toate acestea, sub influența anumitor factori, se poate. Verificați cei mai importanți dintre acești factori.

La o temperatură a apei de t=4 °C, apa are o densitate de ρ=1000 kg/m^3 sau 1 g/cm^3. Pe măsură ce densitatea se schimbă, se schimbă și densitatea. În plus, presiunea, mineralizarea și salinitatea apei se numără printre factorii care afectează densitatea. Cel mai pronunțat efect asupra densității temperaturii.
Amintiți-vă că densitatea se modifică parabolic cu temperatura. Valoarea t=4 °C este punctul critic al acestei parabole, la care densitatea apei atinge cea mai mare valoare. Orice temperatură peste sau sub această valoare duce la o scădere a densității. La o temperatură de 0 °C, densitatea apei scade semnificativ.

Mineralizarea și presiunea afectează în același mod densitatea apei. Pe măsură ce cresc, densitatea crește. De asemenea, densitatea vizibilă a apei este direct proporțională cu concentrația de sare din ea.
Există și alți factori de care depinde densitatea apei, dar influența lor este mult mai slabă decât cei indicați mai sus.

Videoclipuri asemănătoare

Masa unei substanțe este măsura prin care un corp acționează pe suportul său. Se măsoară în kilograme (kg), grame (g), tone (t). Găsirea masei unei substanțe dacă este cunoscut volumul acesteia este foarte ușoară.

Rezolvarea problemelor școlare la chimie poate prezenta unele dificultăți pentru școlari, așa că expunem o serie de exemple de rezolvare a principalelor tipuri de probleme din chimia școlară cu o analiză detaliată.

Pentru a rezolva probleme de chimie, trebuie să cunoașteți o serie de formule indicate în tabelul de mai jos. Folosind corect acest set simplu, puteți rezolva aproape orice problemă din cursul de chimie.

Calcule de substanțe	Distribuie calcule	Calcule ale randamentului produsului de reacție
ν=m/M, ν=V/V M , ν=N/N A, ν=PV/RT	ω=m h / m aproximativ, φ \u003d V h / V aproximativ, χ=ν h / ν aproximativ	η = m pr. /m teor. , η = V pr. / V teor. , η = ν ex. / ν teor.
ν este cantitatea de substanță (mol); ν h - cantitatea de substanță privată (mol); ν aproximativ - cantitatea totală de substanță (mol); m este masa (g); m h - coeficient de masă (g); m aproximativ - greutatea totală (g); V - volum (l); V M - volum 1 mol (l); V h - volum privat (l); V aproximativ - volum total (l); N este numărul de particule (atomi, molecule, ioni); N A - numărul lui Avogadro (numărul de particule într-un mol de substanță) N A \u003d 6,02 × 10 23; Q este cantitatea de electricitate (C); F este constanta Faraday (F » 96500 C); P - presiune (Pa) (1 atm "10 5 Pa); R este constanta universală a gazelor R » 8,31 J/(mol×K); T este temperatura absolută (K); ω este fracția de masă; φ este fracția de volum; χ este fracția molară; η este randamentul produsului de reacție; m pr., V pr., ν pr. - masa, volumul, cantitatea de substanta practica; m teor.,V teor., ν teor. - masa, volumul, cantitatea de substanta teoretica.

Calcularea masei unei anumite cantități de substanță

Exercițiu:

Determinați masa a 5 moli de apă (H 2 O).

Decizie:

1. Calculați masa molară a unei substanțe folosind tabelul periodic al lui D. I. Mendeleev. Masele tuturor atomilor sunt rotunjite la unități, clorul - până la 35,5.
   M(H20)=2x1+16=18 g/mol
2. Aflați masa de apă folosind formula:
   m \u003d ν × M (H 2 O) \u003d 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
3. Înregistrați răspunsul:
   Răspuns: Masa a 5 moli de apă este de 90 g.

Calcularea fracțiunii de masă a soluției

Exercițiu:

Calculați fracția de masă de sare (NaCl) în soluția obținută prin dizolvarea a 25 g de sare în 475 g de apă.

Decizie:

1. Scrieți formula pentru găsirea fracției de masă:
   ω (%) \u003d (m in-va / m soluție) × 100%
2. Aflați masa soluției.
   m soluție \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
3. Calculați fracția de masă prin înlocuirea valorilor în formulă.
   ω (NaCl) \u003d (m in-va / m soluție) × 100% = (25/500)×100%=5%
4. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: fracția de masă a NaCl este de 5%

Calculul masei unei substanțe într-o soluție prin fracția sa de masă

Exercițiu:

Câte grame de zahăr și apă trebuie luate pentru a obține 200 g de soluție 5%?

Decizie:

1. Scrieți formula pentru determinarea fracției de masă a unei substanțe dizolvate.
   ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
2. Calculați masa sării.
   m in-va (sare) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
3. Determinați masa apei.
   m (H 2 O) \u003d m (soluție) - m (sare) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
4. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: trebuie să luați 10 g de zahăr și 190 g de apă

Determinarea randamentului produsului de reacție în % din ceea ce este posibil teoretic

Exercițiu:

Se calculează randamentul de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) în % din cel teoretic posibil dacă s-au obținut 380 g de îngrășământ prin trecerea a 85 g de amoniac (NH 3) într-o soluție de acid azotic (HNO 3).

Decizie:

1. Scrieți ecuația unei reacții chimice și aranjați coeficienții
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
   

   m = 85 g				m pr. = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. Sub formulele substanțelor, calculați cantitatea de substanță în funcție de coeficienți ca produs dintre cantitatea de substanță și masa molară a substanței:
   
4. Se cunoaște masa de azotat de amoniu obținută practic (380 g). Pentru a determina masa teoretică a azotatului de amoniu, se face o proporție
   85/17=x/380
   
5. Rezolvați ecuația, găsiți x.
   x=400 g masa teoretică de azotat de amoniu
6. Determinați randamentul produsului de reacție (%), raportând masa practică la cea teoretică și înmulțiți cu 100%
   η=m pr. /m teor. =(380/400)×100%=95%
7. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: randamentul de azotat de amoniu a fost de 95%.

Calculul masei produsului din masa cunoscută a reactivului care conține o anumită proporție de impurități

Exercițiu:

Calculați masa de oxid de calciu (CaO) obținută prin arderea a 300 g de calcar (CaCO 3) care conține 10% impurități.

Decizie:

1. Scrieți ecuația reacției chimice, puneți coeficienții.
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
2. Calculați masa de CaCO 3 pur conținut în calcar.
   ω (pură) \u003d 100% - 10% \u003d 90% sau 0,9;
   m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
3. Masa rezultată de CaCO 3 este scrisă peste formula CaCO 3 în ecuația reacției. Masa dorită de CaO se notează cu x.
   

   270 g		x r
   CaCO 3	=	Cao	+	CO2

4. Sub formulele substanțelor din ecuație, scrieți cantitatea de substanță (după coeficienți); produsul cantităților de substanțe prin masa lor molară (masa moleculară a CaCO 3 \u003d 100 , CaO = 56 ).
   
5. Stabiliți o proporție.
   270/100=x/56
6. Rezolvați ecuația.
   x = 151,2 g
7. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: masa oxidului de calciu va fi de 151,2 g

Calculul masei produsului de reacție, dacă se cunoaște randamentul produsului de reacție

Exercițiu:

Câte g de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) se pot obține prin reacția a 44,8 litri de amoniac (n.a.) cu acid azotic, dacă se știe că randamentul practic este de 80% din cel teoretic posibil?

Decizie:

1. Scrieți ecuația reacției chimice, aranjați coeficienții.
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. Scrieți aceste condiții ale problemei deasupra ecuației reacției. Masa azotatului de amoniu se notează cu x.
   
3. Sub ecuația reacției scrieți:
   a) cantitatea de substanțe conform coeficienților;
   b) produsul volumului molar de amoniac prin cantitatea de substanță; produsul masei molare a NH 4 NO 3 cu cantitatea de substanță.
4. Stabiliți o proporție.
   44,4/22,4=x/80
5. Rezolvați ecuația găsind x (masa teoretică a azotatului de amoniu):
   x \u003d 160 g.
6. Aflați masa practică a NH 4 NO 3 înmulțind masa teoretică cu randamentul practic (în fracții de unu)
   m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
7. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: masa azotatului de amoniu va fi de 128 g.

Determinarea masei produsului dacă unul dintre reactivi este luat în exces

Exercițiu:

14 g de oxid de calciu (CaO) au fost tratate cu o soluţie care conţine 37,8 g de acid azotic (HN03). Calculați masa produsului de reacție.

Decizie:

1. Scrieți ecuația reacției, aranjați coeficienții
   CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2. Determinați molul de reactivi folosind formula: ν = m/M
   v(CaO) = 14/56=0,25 mol;
   ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 mol.
   
3. Deasupra ecuației reacției, scrieți cantitățile calculate ale substanței. Sub ecuație - cantitatea de substanță conform coeficienților stoichiometrici.
   
4. Determinați substanța luată în deficiență comparând raporturile dintre cantitățile de substanțe luate și coeficienții stoichiometrici.
   0,25/1 < 0,6/2
   În consecință, acidul azotic este luat în deficiență. Din aceasta vom determina masa produsului.
5. Sub formula azotatului de calciu (Ca (NO 3) 2) din ecuație, puneți:
   a) cantitatea de substanță, conform coeficientului stoichiometric;
   b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Deasupra formulei (Ca (NO 3) 2) - x g.

   0,25 mol		0,6 mol		x r
   CaO	+	2HNO 3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
   1 mol		2 mol		1 mol
   				m = 1×164 g

6. Faceți o proporție
   0,25/1=x/164
7. Determinați x
   x = 41 g
8. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: masa de sare (Ca (NO 3) 2) va fi de 41 g.

Calcule prin ecuații de reacție termochimică

Exercițiu:

Câtă căldură va fi eliberată atunci când 200 g de oxid de cupru (II) (CuO) sunt dizolvate în acid clorhidric (soluție apoasă de HCI), dacă ecuația reacției termochimice:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63,6 kJ

Decizie:

1. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției
   
2. Sub formula oxidului de cupru, scrieți cantitatea acestuia (în funcție de coeficient); produsul dintre masa molară și cantitatea de substanță. Pune x peste cantitatea de căldură din ecuația reacției.
   

   200 g
   CuO	+	2HCI	=	CuCl 2	+	H2O	+	63,6 kJ
   1 mol
   m = 1×80 g

3. Stabiliți o proporție.
   200/80=x/63,6
4. Calculați x.
   x=159 kJ
5. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: când 200 g de CuO sunt dizolvate în acid clorhidric, se vor elibera 159 kJ de căldură.

Întocmirea unei ecuații termochimice

Exercițiu:

La arderea a 6 g de magneziu, se eliberează 152 kJ de căldură. Scrieți o ecuație termochimică pentru formarea oxidului de magneziu.

Decizie:

1. Scrieți o ecuație pentru o reacție chimică care arată degajarea de căldură. Aranjați coeficienții.
   2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q
2. 
   

   6 g						152
   2Mg	+	O2	=	2MgO	+	Q

3. Sub formulele substanțelor scrieți:
   a) cantitatea de substanță (după coeficienți);
   b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Se pune x sub căldura reacției.
   
4. Stabiliți o proporție.
   6/(2×24)=152/x
5. Calculați x (cantitatea de căldură, conform ecuației)
   x=1216 kJ
6. Notați ecuația termochimică din răspuns.
   Răspuns: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Calculul volumelor de gaze conform ecuațiilor chimice

Exercițiu:

Când amoniacul (NH3) este oxidat cu oxigen în prezența unui catalizator, se formează oxid nitric (II) și apă. Ce volum de oxigen va reacționa cu 20 de litri de amoniac?

Decizie:

1. Scrieți ecuația reacției și aranjați coeficienții.
   4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
2. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
   

   20 l		X
   4NH3	+	5O2	=	4NR	+	6H2O

3. Sub ecuația reacției, notați cantitățile de substanțe conform coeficienților.
   
4. Stabiliți o proporție.
   20/4=x/5
5. Găsiți x.
   x= 25 l
6. Scrieți răspunsul.
   Răspuns: 25 de litri de oxigen.

Determinarea volumului unui produs gazos dintr-o masă cunoscută a unui reactiv care conține impurități

Exercițiu:

Ce volum (n.c.) de dioxid de carbon (CO 2) va fi eliberat atunci când se dizolvă 50 g de marmură (CaCO 3) care conține 10% impurități în acid clorhidric?

Decizie:

1. Scrieți ecuația unei reacții chimice, aranjați coeficienții.
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. Calculați cantitatea de CaCO 3 pur conținută în 50 g de marmură.
   ω (CaCO 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
   Pentru a converti în fracții de unu, împărțiți la 100%.
   w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
   m (CaCO 3) \u003d m (marmură) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 g
3. Scrieți valoarea rezultată peste carbonatul de calciu în ecuația reacției. Deasupra CO 2 pune x l.
   

   45 g								X
   CaCO3	+	2HCI	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Sub formulele substanțelor scrieți:
   a) cantitatea de substanță, conform coeficienților;
   b) produsul masei molare cu cantitatea de substanță, dacă vorbim de masa substanței, și produsul volumului molar cu cantitatea de substanță, dacă vorbim despre volumul substanței.

   Calculul compoziției amestecului după ecuația reacției chimice

   Exercițiu:

   Arderea completă a unui amestec de metan și monoxid de carbon (II) a necesitat același volum de oxigen. Determinați compoziția amestecului de gaze în fracții de volum.

   Decizie:

   1. Scrieți ecuațiile de reacție, aranjați coeficienții.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
   2. Desemnați cantitatea de monoxid de carbon (CO) ca x și cantitatea de metan ca y
      

   45 g								X
   CaCO3	+	2HCI	=

   X
   ASA DE	+	1/2O 2	=	CO2
   la
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

5. Determinați cantitatea de oxigen care va fi consumată pentru ardere x moli de CO și y moli de CH4.
   

   X		0,5 x
   ASA DE	+	1/2O 2	=	CO2
   la		2 ani
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

6. Faceți o concluzie despre raportul dintre cantitatea de substanță oxigenată și amestecul de gaze.
   Egalitatea volumelor de gaze indică egalitatea cantităților de materie.
7. Scrieți o ecuație.
   x + y = 0,5x + 2y
8. Simplificați ecuația.
   0,5 x = y
9. Luați cantitatea de CO pentru 1 mol și determinați cantitatea necesară de CH4.
   Dacă x=1 atunci y=0,5
10. Aflați cantitatea totală de substanță.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Determinați fracția volumică de monoxid de carbon (CO) și metan din amestec.
    φ(CO) \u003d 1 / 1,5 \u003d 2/3
    φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3
12. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: fracția de volum a CO este 2/3, iar CH4 este 1/3.

Material de referinta:

tabelul periodic

Tabelul de solubilitate

Lecția #20 Probleme de calcul de tipul „Determinarea randamentului produsului de reacție ca procent din teoretic”.

semn

Cuvântul „ieșire” se găsește în starea problemei. Randamentul teoretic al produsului este întotdeauna mai mare decât cel practic.

Conceptele de „masă sau volum teoretică, masă sau volum practică” pot fi utilizate numai pentru substanțele de produs.

Fracția de randament a produsului este notă cu literă (aceasta), măsurată în procente sau fracții.

m practic x100%

 = m teoretic

V practic x100%

 = V teoretic

Dat:

m (Mg) = 1,2 g

m practic (MgSO4) = 5,5 g

_____________________

Găsiți: =?

M(Mg) = 24 g/mol

M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 16 = 120 g/mol

ν(Mg) = 1,2 g / 24(g/mol) = 0,05 mol

5. Conform CSR, calculăm cantitatea teoretică de substanță (νtheor) și masa teoretică (m teor ) produs de reacție

m = ν M

m teor (MgSO4) = M(MgSO4) ν teor (MgSO4) =

120 g/mol 0,05 mol = 6 g

(MgSO4)=(5,5g 100%)/6g=91,7%

Răspuns: Producția de sulfat de magneziu este de 91,7% în comparație cu cea teoretică

reactii.

1. Notează o scurtă condiție a problemei

Dat:

m(CaO) = 16,8 g

 =80% sau 0,8

_________________

A găsi:

m practic (CaC2) = ?

2. Să notăm UHR. Să stabilim coeficienții.

Sub formulele (din date), scriem rapoartele stoichiometrice afișate de ecuația reacției.

3. Găsim masele molare ale substanțelor subliniate conform PSCE

M(CaO) = 40 + 16 = 56 g/mol

M(CaC2) = 40 + 2 12 = 64 g/mol

4. Aflați cantitatea de substanță reactivă conform formulelor

ν(CaO)=16,8 (g) / 56 (g/mol) = 0,3 mol

5. Calculați cantitatea teoretică de substanță (νtheor) și masa teoretică (mtheor) a produsului de reacție din CSR

6. Găsim fracția de masă (volum) a randamentului de produs conform formulei

m practic (CaC2) = 0,8 19,2 g = 15,36 g

Răspuns: m practic (CaC2) = 15,36 g

1. Notează o scurtă condiție a problemei

Dat: n. y.

Vm = 22,4 l/mol

V practic (CO2) = 28,56 l

 = 85% sau 0,85

____________________

A găsi:

m(Na2CO3) =?

2. Găsim masele molare ale substanțelor conform PSCE, dacă este necesar

M (Na2CO3) \u003d 2 23 + 12 + 3 16 \u003d 106 g / mol

3. Calculăm volumul (masa) obținut teoretic și cantitatea de substanță a produsului de reacție folosind formulele:

Vteoretic(CO2) =

28,56 l / 0,85 = 33,6 l

ν(CO2) = 33,6 (l) / 22,4 (l/mol) = 1,5 mol

4. Să notăm UHR. Să stabilim coeficienții.

Sub formulele (din date), scriem rapoartele stoichiometrice afișate de ecuația reacției.

5. Găsim cantitatea de substanță reactivă conform UCR

Conform UHR:

Prin urmare

ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 mol

5. Determinați masa (volumul) reactivului cu formula:

m = ν M

V \u003d ν Vm m \u003d ν M m (Na2CO3) \u003d 106 g / mol 1,5 mol \u003d 159 g

Primul tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței inițiale și masa (volumul) produsului de reacție. Este necesar să se determine randamentul produsului de reacție în %.

Sarcina 1. În interacțiunea magneziului cântărind 1,2 g cu o soluție de acid sulfuric s-a obținut o sare cu o greutate de 5,5 g.Să se determine randamentul produsului de reacție (%).

Al doilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței de pornire (reactiv) și randamentul (în %) din produsul de reacție.Este necesar să se găsească masa (volumul) practică a produsului reactii.

Problema 2. Calculați masa de carbură de calciu formată prin acțiunea cărbunelui asupra oxidului de calciu cu o greutate de 16,8 g, dacă randamentul este de 80%.

Al treilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței obținute practic și randamentul acestui produs de reacție. Este necesar să se calculeze masa (volumul) substanței inițiale.

Problema 3. Carbonatul de sodiu interacționează cu acidul clorhidric. Calculați ce masă de carbonat de sodiu trebuie luată pentru a obține monoxid de carbon (IV) cu un volum de 28,56 litri (n.a.). Randamentul practic al produsului este de 85%.

DZ

2O3

Primul tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței inițiale și masa (volumul) produsului de reacție. Este necesar să se determine randamentul produsului de reacție în %.

Sarcina 1. În interacțiunea magneziului cântărind 1,2 g cu o soluție de acid sulfuric s-a obținut o sare cu o greutate de 5,5 g.Să se determine randamentul produsului de reacție (%).

Al doilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței de pornire (reactiv) și randamentul (în %) din produsul de reacție.Este necesar să se găsească masa (volumul) practică a produsului reactii.

Problema 2. Calculați masa de carbură de calciu formată prin acțiunea cărbunelui asupra oxidului de calciu cu o greutate de 16,8 g, dacă randamentul este de 80%.

Al treilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței obținute practic și randamentul acestui produs de reacție. Este necesar să se calculeze masa (volumul) substanței inițiale.

Problema 3. Carbonatul de sodiu interacționează cu acidul clorhidric. Calculați ce masă de carbonat de sodiu trebuie luată pentru a obține monoxid de carbon (IV) cu un volum de 28,56 litri (n.a.). Randamentul practic al produsului este de 85%.

DZ

Numarul 1. Când sodiul a reacţionat cu o cantitate de substanţă de 0,5 mol cu ​​apă, s-a obţinut hidrogen cu un volum de 4,2 litri (n.a.). Calculați randamentul practic de gaz (%).

nr 2. Cromul metalic se obține prin reducerea oxidului său Cr 2O3 aluminiu metalic. Calculați masa de crom care poate fi obținută prin reducerea oxidului său cu o masă de 228 g, dacă randamentul practic al cromului este de 95%.

Numarul 3. Determinați ce masă de adâncime va reacționa cu acidul sulfuric concentrat pentru a obține oxid de sulf (IV) cu un volum de 3 l (n.o.), dacă randamentul de oxid de sulf (IV) este de 90%.

nr. 4. La o soluţie care conţine clorură de calciu cu o greutate de 4,1 g s-a adăugat o soluţie conţinând 4,1 g de fosfat de sodiu. Se determină masa precipitatului rezultat dacă randamentul produsului de reacţie este de 88%.

Cursul de chimie școlară este un ghid introductiv la o știință complexă. Încă de la început, elevii încearcă să înțeleagă cum să rezolve probleme de calcul. Chiar dacă în primele etape au aplicații practice reduse, dar dacă elevul a învățat, de exemplu, despre substanțele care au reacționat, atunci el poate pretinde realizări serioase.

Luați în considerare un exemplu simplu de problemă pe baza căruia puteți învăța să rezolvați altele mai complexe. Să presupunem că pentru arderea completă (II) aveți nevoie de 11,2 litri. Câte grame de CO2 ai luat?

2. Egalizare pentru oxigen. Există o regulă care în majoritatea cazurilor te poate ajuta. Începeți să setați coeficienții din acea substanță, al căror număr de atomi este impar. În acest caz, este oxigenul din molecula de CO. Îi punem un coeficient 2. Deoarece s-au format doi atomi de carbon în stânga și unul în dreapta, punem 2 în fața CO2. Astfel, obținem:

După cum puteți vedea, există patru atomi de oxigen în partea stângă și în partea dreaptă. Carbonul este, de asemenea, în echilibru. Prin urmare, au sunat corect.

3. În continuare, trebuie să găsiți cantitatea de O2. Definiția pentru școlari este prea greoaie și greu de reținut, așa că vom folosi o altă metodă. Amintiți-vă că există un volum molar, care este egal cu 22,4 l / mol. Trebuie să aflați câți moli (n) au reacționat: n=V/V m. În cazul nostru, n=0,5 mol.

4. Acum să facem o proporție. Cantitatea de oxigen care a intrat în reacție este de două ori mai mică decât n (CO2). Aceasta rezultă din faptul că 0,5 mol/1 = x mol/2. Un raport simplu de două cantități a ajutat la realizarea ecuației corecte. Când am găsit x = 1, putem obține un răspuns la întrebarea cum să găsim masa.

5. Adevărat, pentru început, va trebui să vă amintiți încă o formulă: m \u003d M * n. Ultima variabilă a fost găsită, dar ce să faci cu M? este o valoare stabilită experimental în raport cu hidrogenul. Ea este notă cu litera M. Acum știm că m (CO2) \u003d 12 g / mol * 1 mol \u003d 12 g. Deci am primit răspunsul. După cum puteți vedea, nu este nimic complicat.

Această sarcină este destul de ușoară în comparație cu multe altele. Cu toate acestea, principalul lucru este să înțelegeți cum să găsiți masa. Imaginează-ți o moleculă dintr-o anumită substanță. Se știe de mult că o mol este formată din 6*10^23 de molecule. În același timp, în sistemul periodic există o masă stabilită a unui element la 1 mol. Uneori trebuie să calculați masa molară a unei substanțe. Să presupunem că M(H20)=18 grame/mol. Adică unul are M=1 gram/mol. Dar apa conține doi atomi de H. De asemenea, nu uitați de prezența oxigenului, care ne oferă încă 16 grame. Rezumând, obținem 18 grame / mol.

Calculul teoretic al masei va avea ulterior aplicatii practice. Mai ales pentru studenții care așteaptă un atelier de chimie. Nu vă fie frică de acest cuvânt dacă studiați la o școală non-core. Dar dacă chimia este materia ta de bază, este mai bine să nu rulezi conceptele de bază. Deci, acum știi cum să găsești masa. Amintiți-vă că în chimie este foarte important să fii o persoană consecventă și atentă, care nu numai că cunoaște niște algoritmi, dar știe și să-i aplice.

Lecția #20 Probleme de calcul de tipul „Determinarea randamentului produsului de reacție ca procent din teoretic”.

Cuvântul „ieșire” se găsește în starea problemei. Randamentul teoretic al produsului este întotdeauna mai mare decât cel practic.

Conceptele de „masă sau volum teoretică, masă sau volum practică” pot fi utilizate numai pentru substanțele de produs.

Cota de randament a produsului se notează cu litera h (aceasta), măsurată în procente sau fracții.

m practic x100%

h = m teoretic

V practic x100%

h = V teoretic

m practic (MgSO4) = 5,5 g

_____________________

M(Mg) = 24 g/mol

M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 16 = 120 g/mol

ν(Mg) = 1,2 g / 24(g/mol) = 0,05 mol

mteor (MgSO4) = M(MgSO4) νteor (MgSO4) =

120 g/mol 0,05 mol = 6 g

(MgSO4)=(5,5g 100%)/6g=91,7%

Răspuns: Producția de sulfat de magneziu este de 91,7% în comparație cu cea teoretică

reactii.

1. Notează o scurtă condiție a problemei

m(CaO) = 16,8 g

h = 80% sau 0,8

_________________

m practic (CaC2) = ?

2. Să notăm UHR. Să stabilim coeficienții.

Sub formulele (din date), scriem rapoartele stoichiometrice afișate de ecuația reacției.

3. Găsim masele molare ale substanțelor subliniate conform PSCE

M(CaO) = 40 + 16 = 56 g/mol

M(CaC2) = 40 + 2 12 = 64 g/mol

4. Aflați cantitatea de substanță reactivă conform formulelor

ν(CaO)=16,8 (g) / 56 (g/mol) = 0,3 mol

5. Calculați cantitatea teoretică de substanță (νtheor) și masa teoretică (mtheor) a produsului de reacție din CSR

6. Găsim fracția de masă (volum) a randamentului de produs conform formulei

m practic (CaC2) = 0,8 19,2 g = 15,36 g

Răspuns: m practic (CaC2) = 15,36 g

1. Notează o scurtă condiție a problemei

Dat: n. y.

Vm = 22,4 l/mol

Vpractic(CO2) = 28,56 l

h = 85% sau 0,85

____________________

2. Găsim masele molare ale substanțelor conform PSCE, dacă este necesar

M (Na2CO3) \u003d 2 23 + 12 + 3 16 \u003d 106 g / mol

3. Calculăm volumul (masa) obținut teoretic și cantitatea de substanță a produsului de reacție folosind formulele:

Vteoretic(CO2) =

28,56 l / 0,85 = 33,6 l

ν(CO2) = 33,6 (l) / 22,4 (l/mol) = 1,5 mol

4. Să notăm UHR. Să stabilim coeficienții.

Sub formulele (din date), scriem rapoartele stoichiometrice afișate de ecuația reacției.

5. Găsim cantitatea de substanță reactivă conform UCR

Prin urmare

ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 mol

5. Determinați masa (volumul) reactivului cu formula:

V \u003d ν Vm m \u003d ν M m (Na2CO3) \u003d 106 g / mol 1,5 mol \u003d 159 g

Primul tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței inițiale și masa (volumul) produsului de reacție. Este necesar să se determine randamentul produsului de reacție în %.

Sarcina 1. În interacțiunea magneziului cântărind 1,2 g cu o soluție de acid sulfuric s-a obținut o sare cu o greutate de 5,5 g.Să se determine randamentul produsului de reacție (%).

Al doilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței de pornire (reactiv) și randamentul (în %) din produsul de reacție. Este necesar să se găsească masa (volumul) practică a produsului reactii.

Problema 2. Calculați masa de carbură de calciu formată prin acțiunea cărbunelui asupra oxidului de calciu cu o greutate de 16,8 g, dacă randamentul este de 80%.

Al treilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței obținute practic și randamentul acestui produs de reacție. Este necesar să se calculeze masa (volumul) substanței inițiale.

Problema 3. Carbonatul de sodiu interacționează cu acidul clorhidric. Calculați ce masă de carbonat de sodiu trebuie luată pentru a obține monoxid de carbon (IV) cu un volum de 28,56 litri (n.a.). Randamentul practic al produsului este de 85%.

Numarul 1. Când sodiul a reacţionat cu o cantitate de substanţă de 0,5 mol cu ​​apă, s-a obţinut hidrogen cu un volum de 4,2 litri (n.a.). Calculați randamentul practic de gaz (%).

nr 2. Cromul metal se obține prin reducerea oxidului său Cr2O3 cu aluminiu metal. Calculați masa de crom care poate fi obținută prin reducerea oxidului său cu o masă de 228 g, dacă randamentul practic al cromului este de 95%.

Primul tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței inițiale și masa (volumul) produsului de reacție. Este necesar să se determine randamentul produsului de reacție în %.

Sarcina 1. În interacțiunea magneziului cântărind 1,2 g cu o soluție de acid sulfuric s-a obținut o sare cu o greutate de 5,5 g.Să se determine randamentul produsului de reacție (%).

Al doilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței de pornire (reactiv) și randamentul (în %) din produsul de reacție. Este necesar să se găsească masa (volumul) practică a produsului reactii.

Problema 2. Calculați masa de carbură de calciu formată prin acțiunea cărbunelui asupra oxidului de calciu cu o greutate de 16,8 g, dacă randamentul este de 80%.

Al treilea tip de sarcini - Se cunosc masa (volumul) substanței obținute practic și randamentul acestui produs de reacție. Este necesar să se calculeze masa (volumul) substanței inițiale.

Problema 3. Carbonatul de sodiu interacționează cu acidul clorhidric. Calculați ce masă de carbonat de sodiu trebuie luată pentru a obține monoxid de carbon (IV) cu un volum de 28,56 litri (n.a.). Randamentul practic al produsului este de 85%.

Numarul 1. Când sodiul a reacţionat cu o cantitate de substanţă de 0,5 mol cu ​​apă, s-a obţinut hidrogen cu un volum de 4,2 litri (n.a.). Calculați randamentul practic de gaz (%).

nr 2. Cromul metal se obține prin reducerea oxidului său Cr2O3 cu aluminiu metal. Calculați masa de crom care poate fi obținută prin reducerea oxidului său cu o masă de 228 g, dacă randamentul practic al cromului este de 95%.

Numarul 3. Determinați ce masă de adâncime va reacționa cu acidul sulfuric concentrat pentru a obține oxid de sulf (IV) cu un volum de 3 l (n.a.), dacă randamentul de oxid de sulf (IV) este de 90%.

nr. 4. S-a adăugat o soluţie conţinând 4,1 g de fosfat de sodiu la o soluţie care conţine clorură de calciu cu o greutate de 4,1 g. Se determină masa precipitatului rezultat dacă randamentul produsului de reacţie este de 88%.