Основные формулы для решения задач по химии
05-Авг-2012 | комментариев 450 | Лолита Окольнова
Все, все основные задачи по химии решаются с помощью
нескольких основных понятий и формул.
У всех веществ разная масса, плотность и объем. Кусочек металла одного элемента может весить во много раз больше, чем точно такого же размера кусочек другого металла.
Моль (количество моль)
обозначение: моль, международное: mol — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов). Поэтому была введена универсальная величина — количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах — «было получено… моль вещества»
NA = 6,02 · 1023
NA — число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Несколько миллионов. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились — обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.
1 моль = 6,02 · 1023 частиц
Это была первая из основных формул для решения задач.
Молярная масса вещества
Молярная масса вещества — это масса одного моль вещества. Обозначается как M
Есть еще молекулярная масса — Mr
Находится по таблице Менделеева — это просто сумма атомных масс вещества.
Например, нам дана серная кислота — H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1•2+32+16•4=98 гмоль.
Вторая необходимая формула для решения задач —
формула массы вещества:
Т.е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.
Закон сохранения массы — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.
Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.
Третья формула для решения задач по химии —
объем вещества:
Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро:
в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л
Т.е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.
Итак, основные формулы для решения задач по химии
Число Авогадро NA
6,02 · 1023 частиц
Количество вещества n (моль)
n=mM
n=V22.4 (лмоль)
Масса вещества m (г)
m=n•Mr
Объем вещества V(л)
V=n•22.4 (лмоль)
или вот еще удобная табличка:
Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты — их соотношение определяет соотношение молей в процессе.
В ОГЭ и ЕГЭ по химии задач , в которых нужно было бы найти только объем массу кол-во моль нет — это обычно ЧАСТЬ решения задачи. Однако, чтобы легко решать более сложные задачи, нужно тренироваться на таких вот небольших упражнениях.
Находим количество вещества по массе
1 Какое количество вещества алюминия содержится в образце металла массой 10.8 г?2 Какое количество вещества содержится в оксиде серы (VI) массой 12 г?
3 Определите количество моль брома, содержащееся в массе 12.8 г.
Находим массу по количеству вещества:
4. Определите массу карбоната натрия количеством вещества 0.25 моль.Объем по количеству вещества:
5. Какой объем будет иметь азот при н.у., если его количество вещества 1.34 моль?6. Какой объем занимают при н.у. 2 моль любого газа?
Ответы:/p>
- 0.4 моль
- 0.15 моль
- 0.08 моль
- 26.5 г
- 30 л
- 44.8 л
Категории:
|
Обсуждение: «Основные формулы для решения задач по химии»
(Правила комментирования)
Масса образовавшейся соли
К 25 граммам серной кислоты (H2SO4) прилили 25 грамм гидроксида калия (KOH), содержащего 2% примесей. Найдите массу образовавшейся соли.
Решение задачи
Запишем уравнение реакции нейтрализации раствора гидроксида калия (KOH) раствором серной кислоты (H2SO4):
Используя формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:
выразим массу вещества:
Найдём массу вещества гидроксида калия (KOH):
m
(вещества KOH) = 25 ∙ 0,98 = 24,5
(г).
Если раствор 98-процентный
(известно, что примеси составляют 2% поэтому: 100% — 2% = 98%), то массовая
доля гидроксида калия (KOH) в нем 0,98.
Учитывая, что молярные массы гидроксида калия (KOH) и серной кислоты (H2SO4) соответственно равны 56 г/моль и 98 г/моль (смотри таблицу Д.И. Менделеева), по уравнению реакции рассчитаем, сколько грамм серной кислоты (H2SO4) нужно для нейтрализации 1,192 г гидроксида калия (KOH):
на
нейтрализацию 112 г KOH
нужно 98 г H2SO4
на
нейтрализацию 24,5 г KOH
нужно х г H2SO4
Откуда:
Это означает, что серная кислота (H2SO4) находится в избытке и
дальнейшие расчеты производим по недостатку, то есть по гидроксиду калия (KOH).
Учитывая, что молярная масса сульфата калия (К2SO4) равна 174 г/моль (смотри таблицу Д.И. Менделеева), по уравнению реакции найдём массу образовавшейся соли:
112
г KOH нужно для
образования 174 г соли
24,5
г KOH нужно для
образования а г соли
Откуда масса образовавшейся соли:
Масса образовавшейся соли равна 38,1 грамм.
Ответ:
масса образовавшейся соли равна
38,1 грамм.
Похожие задачи
Для приготовления раствора с определённой массовой долей растворённого вещества надо:
- вычислить массу растворённого вещества;
- вычислить массу (или объём) растворителя;
- взвесить вещество;
- отмерить растворитель;
- смешать вещества.
Пример:
сколько поваренной соли и воды потребуется для приготовления (300) г раствора с массовой долей соли, равной (12) %?
1. Вычисляем массу соли:
г.
2. Находим массу воды:
г.
3. Для воды удобнее отмерить объём, а не массу. Плотность воды равна (1) г/мл. Определяем объём воды:
мл.
Ответ: для приготовления (300) г раствора с массовой долей (12) % надо взять (36) г соли и (264) мл воды.
Ознакомление с коллекцией солей.
Ознакомьтесь с коллекцией выданных вам образцов солей. Запишите их формулы, охарактеризуйте физические свойства, в том числе и растворимость в воде. Рассчитайте относительные молекулярные (молярные) массы солей, а также массовые доли образующих их элементов. Найдите массу 2 моль каждой соли.
reshalka.com
ГДЗ учебник по химии 8 класс Габриелян. Лабораторный опыт №12. Номер №1
Решение
Допустим ученикам выдали: хлорид натрия (NaCl) и карбонад кальция (
С
а
С
О
3
).
Хлорид натрия (NaCl)
| Свойства | Значение |
|---|---|
| Состояние | Твёрдые кристаллы |
| Плотность |
2,165 г/
с м 3 |
| Температура плавления | 800,8 ℃ |
| Температура кипения | 1465 ℃ |
| Цвет | белая |
| Растворимость в воде | растворима |
| Теплопроводность и электропроводность | Проводит тепло и электрический ток |
Молекулярная масса соли равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав соли, с учётом их количества. То есть молекулярная масса хлорида натрия равна:
M (NaCl) = 1 * Ar (Na) + 1 * Ar (Cl) = 1 * 23 + 1 * 35,5 = 58,5 г/моль.
Массовые доли натрия и хлора в соли равны:
ω
(
N
a
)
=
M
(
N
a
)
M
(
N
a
C
l
)
=
23
58
,
5
=
0
,
39
или 39%.
ω
(
C
l
)
=
M
(
C
l
)
M
(
N
a
C
l
)
=
35
,
5
58
,
5
=
0
,
61
или 61%.
Найдём массу двух моль соли.
m = n * M;
m (NaCl) = 2 * 58,5 = 117 г.
Карбонад кальция (
С
а
С
О
3
).
| Свойства | Значение |
|---|---|
| Состояние | Твёрдые кристаллы |
| Плотность |
2.74 г/
с м 3 (кальцит), 2.83 г/с м 3 (арагонит) |
| Температура плавления | 825 ℃ (кальцит), 1339 ℃ (арагонит) |
| Температура разложения | 900−1000 °C |
| Цвет | белая |
| Растворимость в воде | нерастворима |
| Теплопроводность | низкая теплопроводность |
Молекулярная масса карбонад кальция равна:
M (
С
а
С
О
3
) = 1 * Ar (Ca) + 1 * Ar (C) + 3 * Ar (O) = 1 * 40 + 1 * 12 + 3 * 16 = 100 г/моль.
Массовые доли кальция, углерода и кислорода в соли равны:
ω
(
С
а
)
=
M
(
C
a
)
M
(
С
а
С
О
3
)
=
40
100
= 0,4 или 40%.
ω
(
С
)
=
M
(
C
)
M
(
С
а
С
О
3
)
=
12
100
= 0,12 или 12%.
ω
(
O
)
=
3
∗
M
(
O
)
M
(
С
а
С
О
3
)
=
3
∗
16
100
= 0,48 или 48%.
Найдём массу двух моль соли.
m = n * M;
m (
С
а
С
О
3
) = 2 * 100 = 200 г.
В уроке 25 «Соли» из курса «Химия для чайников» узнаем, как правильно называть соли, их состав и научимся составлять химические формулы солей.
Как отмечалось в предыдущем уроке, в реакциях кислот с металлами выделяется простое вещество водород Н2. Кроме водорода, образуются и сложные вещества: ZnCl2, MgSO4 и др. Это представители класса широко распространенных в химии соединений — солей (рис. 102).
Здесь же мы рассмотрим состав солей, научимся составлять их формулы, узнаем, как называть соли.
Cостав солей
Сравним формулы кислот HCl и H2SO4 c формулами солей ZnCl2 и FeSO4. Мы видим, что в этих формулах одинаковые кислотные остатки Cl(I) и SO4(II). Но в молекулах кислот они соединены с атомами водорода Н, а в формульных единицах солей — с атомами цинка Zn и железа Fe. Значит, эти и другие соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов. Вещества, подобные ZnCl2 и FeSO4, относят к классу солей.
Соли — это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.
В солях кислотные остатки соединяются с атомами металлов в соответствии с их валентностью. Для составления химической формулы соли необходимо знать валентность атома металла и валентность кислотного остатка. При этом пользуются тем же правилом, что и при составлении формул бинарных соединений. Для солей это правило следующее: сумма единиц валентности всех атомов металла должна быть равна сумме единиц валентности всех кислотных остатков.
Для примера составим формулу соли, в которую входят атомы кальция и кислотный остаток фосфорной кислоты PO4(III). Кальций проявляет постоянную валентность II, а валентность кислотного остатка PO4 равна III.
Названия солей
Соли образованы атомами разных металлов и различными кислотными остатками. Поэтому состав солей самый разнообразный. Давайте научимся давать им правильные названия.
Название соли состоит из названия кислотного остатка и названия металла в родительном падеже. Например, соль состава NaCl называют «хлорид натрия».
Если входящий в формульную единицу соли атом металла имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках после его названия. Так, соль FeCl3 называют «хлорид железа(III)», а cоль FeCl2 — «хлорид железа(II)».
В таблице 10 приведены названия некоторых солей.
Соли — это вещества немолекулярного строения. Поэтому их состав выражают с помощью формульных единиц. В них отражено соотношение атомов металлов и кислотных остатков. Например, в формульной единице NaCl на один атом Na приходится один кислотный остаток Cl.
По химической формуле соли можно вычислить ее относительную формульную массу Mr, а также молярную массу M, например:
К солям относится не только поваренная соль (NaCl), но и мел, мрамор (СаСО3), сода (Na2CO3), марганцовка (KMnO4) и др.
Краткие выводы урока:
- Соли — сложные вещества, которые состоят из атомов металлов и кислотных остатков.
- Соли образуются при замещении атомов водорода в молекулах кислот на атомы металлов.
- Соли — вещества немолекулярного строения.
Надеюсь урок 25 «Соли» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.