Задачи по уравнению реакции
Покупка
Тематика:
Педагогика общего среднего образования
Издательство:
Директ-Медиа
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 61
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-4499-0508-6
Артикул: 801810.01.99
Доступ онлайн
В корзину
В пособии рассматриваются способы решения задач с использованием уравнений реакций разного вида, при этом обсуждаются наиболее рациональные подходы. Пособие предназначено для студентов направления подготовки «Химия» и учителей химии.
Текст печатается в авторской редакции.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.15: Психология и педагогика
- ВО - Магистратура
- 44.04.01: Педагогическое образование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Т. Н. Валуева, А. М. Краснова ЗАДАЧИ ПО УРАВНЕНИЮ РЕАКЦИИ Учебное пособие для студентов направления подготовки «Химия» Москва Берлин 2019
УДК 372.854(072)+54(075) ББК 74.262.4я7+24р20я12 В15 Рецензент: Карташова Т. Д. — кандидат химических наук, доцент кафедры химии ФГБОУ ВО «ТулГУ» Валуева, Т. Н. В15 Задачи по уравнению реакции : учебное пособие для студентов направления подготовки «Химия» / Т. Н. Валуева, А. М. Краснова. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2019. — 61 с. ISBN 978-5-4499-0508-6 В пособии рассматриваются способы решения задач с использованием уравнений реакций разного вида, при этом обсуждаются наиболее рациональные подходы. Пособие предназначено для студентов направления подготовки «Химия» и учителей химии. Текст печатается в авторской редакции. УДК 372.854(072)+54(075) ББК 74.262.4я7+24р20я12 ISBN 978-5-4499-0508-6 © Валуева, Т. Н., Краснова, А. М., текст, 2019 © Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019
Химическое уравнение – это условная запись химической реакции посредством химических формул и знаков. Уравнения химических реакций составляют на основе закона сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают из ничего, а происходит их перегруппировка. Разумеется, основа успеха в решении задач, связанных с расчетами по химическим уравнениям, – правильное понимание химической и физической сущности рассматриваемых реакций. Любые расчеты теряют свой смысл, если уравнение реакции составлено неверно. Расстановка коэффициентов в уравнении реакции связана с подсчетом числа атомов или групп атомов в левой и правой стороне уравнения. При решении задач по уравнениям химических реакций можно соблюдать следующую последовательность: • Если вещества даны с примесями или в растворе, то сначала вычисляют массу (или количество) чистого вещества без примесей или содержащегося в растворе. 3
• Составляют уравнение соответствующей химической реакции. • В уравнении подчеркивают химические формулы веществ, вступивших в химическую реакцию и образовавшихся в результате химической реакции, данные которых указаны в условии задачи. • Над подчеркнутыми формулами веществ записывают те значения, которые даны в условии задачи и которые необходимо рассчитать. • Под подчеркнутыми формулами веществ записывают необходимые данные, которые можно узнать из данного уравнения: а) количество вещества – n (моль) (по коэффициенту, стоящему перед химической формулой вещества); б) молярные массы веществ – М (г/моль); получив эти данные можно рассчитать массу вещества по формуле: m=M·n, в) объем вещества, рассчитав его по формуле: V=Vm·n. 4
Алгоритм 1 Составление химических уравнений Последовательность действий Примеры Напишите формулы веществ, вступающих в реакцию, через знак «+» и поставьте знак «→» Fe2O3 + H2SO4 → Запишите после знака «→» формулы продуктов реакции (тоже через знак «+») Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O Расставьте коэффициенты перед формулами в соответствии с числом атомов каждого элемента (и групп атомов) Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+ 3H2O Проверьте правильность составления уравнения по общей сумме атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения 2Fe=2Fe 3S=3S 6H=6H 15O=15O 5
1. Расчеты по уравнению реакции, если известна масса, количество вещества, объем реагента или продукта (базовая задача) Расчеты по химическим уравнениям можно провести с помощью двух различных схем, представленных в виде алгоритма 2 и алгоритма 3. В основе обеих схем лежит метод составления пропорций. Принципиальное отличие заключается в том, что в схеме, представленной алгоритмом 2, пропорции составляются с использованием масс и объемов участвующих в реакции веществ, а в схеме, представленной алгоритмом 3,– с использованием количеств веществ. Однако нужно отметить, что решать задачи с введенными усложнениями, применяя алгоритм 2, не всегда целесообразно, поскольку решение при этом часто осложняется ненужными, громоздкими вычислениями. Поэтому рациональнее подойти к решению задачи с помощью алгоритма 3. 6
Алгоритм 2 Схема расчета по химическому уравнению Последовательность действий Примеры Прочитайте текст задачи Рассчитайте массу оксида кальция, которая полу- чится при разложении карбоната кальция массой 400 г Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений Дано: m(CaCO3)=400 г m(CaO) – ? Составьте уравнение реакции Решение: CaCO3 → CaO + СО2 Подчеркните формулы веществ, о которых идет речь в условии задачи CaCO3 → CaO + СО2 Надпишите над подчеркнутыми формулами исходные данные, под формулами – данные, закономерно вытекающие из уравнения реакции и соответствующие коэффициентам 400 г х г CaCO3 → CaO + СО2 ν =1 моль 1 моль М=100 г/моль 56 г/моль m=100 г 56 г 7
Обозначьте массу искомого вещества переменной х (г) и составьте пропорцию 100 400 = 56 х Решите пропорцию и найдите значение х х= 100 56 400 ⋅ х=224 m(CaO)=224 г Запишите ответ Ответ: 224 г Алгоритм 3 Схема расчета по химическому уравнению с использованием количества вещества (n, моль) Последовательность действий Примеры Прочитайте текст задачи Вычислите объем (н.у., мл) кислорода, выделившегося при полном каталитичес- ком разложении хлората калия (бертолетовой соли) массой 24,5 г. Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений Дано: m(KClO3)=24,5 г V(O2) – ? 8
Составьте уравнение реакции Решение: t 2KClO3 → 2KCl + 3О2 kat Подчеркните формулы веществ, о которых идет речь в условии задачи 2KClO3 → 2KCl + 3О2 Рассчитайте количество (n, моль) вещества, масса (или объем) которого известны n(KClO3) = г/моль 122,5 г 24,5 = 0,2 моль Надпишите над формулами в уравнении найденные количества веществ, а под формулами – количества веществ, соответствующие коэффициентам в уравнении 0,2 моль х моль 2KClO3 → 2KCl + 3О2 2 моль 3 моль Обозначьте количество вещества искомого соединения переменной х (моль) и составьте пропорцию 2 2,0 = 3 х Решите пропорцию и найдите значение х х = 2 3 2,0 ⋅ = 0,3 n(O2) = 0,3 моль Рассчитайте массу или объем искомого вещества V(O2)=Vm∙ n(O2) V(O2)=22,4 л/моль∙0,3моль = 6,72 л Запишите ответ Ответ: 6,72 л 9
2. Расчеты, связанные с долей выхода вещества, и использованием реагента, содержащего примеси Схемы расчетов по химическим уравнениям основываются на законе сохранения массы веществ и справедливы, если в реакцию вступают абсолютно чистые вещества и их взаимодействие протекает без потерь. Однако на практике продуктов реакции всегда образуется меньше, чем должно было получиться в соответствии с расчетами. Поэтому одна из важнейших характеристик химико- технологического процесса – массовая доля выхода продукта реакции (η). η = ) теор. ν ; теор. (V теор. m ) пр. ν ; пр. (V пр. m , где mпр. (Vпр.; νпр.) – масса, объем, количество вещества практически получившегося продукта, mтеор. (Vтеор.; νтеор.) – масса, объем, количество вещества, рассчитанные теоретически. Если техническое или природное вещество содержит примеси (фактически является смесью веществ), то необходимо найти массу чистого вещества по формуле: m(X) = m(техн.) [1-ω(прим.)] 10
Доступ онлайн
В корзину