พอร์ทัลการศึกษา เคมี - การเตรียมการที่ครอบคลุมสำหรับการประเมินโดยอิสระจากภายนอก บทเรียนเกี่ยวกับการคำนวณโดยใช้สูตรทางเคมี

"ไม่ใช่สำหรับแป้ง แต่เพื่อวิทยาศาสตร์"
(ภูมิปัญญาชาวบ้าน)

การคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาการเชื่อมต่อ การสลายตัว การแทนที่ การแลกเปลี่ยนสองครั้ง ปฏิกิริยารีดอกซ์ สมการของปฏิกิริยาเคมี การเลือกสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ในสมการปฏิกิริยา การคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยา การกำหนดปริมาณของสารและมวลของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ การกำหนดปริมาตรของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ ผลผลิตทางทฤษฎีและปฏิบัติของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ระดับความบริสุทธิ์ของสารเคมี

ตัวอย่างการแก้ปัญหาทั่วไป

ภารกิจที่ 1ในระหว่างการตรวจเอ็กซ์เรย์ร่างกายมนุษย์จะใช้สิ่งที่เรียกว่าสารคอนทราสต์รังสี ดังนั้น ก่อนที่จะสแกนกระเพาะอาหาร ผู้ป่วยจะได้รับแบเรียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำซึ่งไม่ผ่านการเอ็กซเรย์เพื่อดื่ม ต้องใช้แบเรียมออกไซด์และกรดซัลฟิวริกในปริมาณเท่าใดในการผลิตแบเรียมซัลเฟต 100 ชนิด

สารละลาย.

เบ้า + H 2 SO 4 = BaSO 4 + H 2 O

ม(BaSO4) = 100 กรัม; ม(BaSO4) = 233 กรัม/โมล

n(เปาโอ) = ?

n(ซ 2 เอส 4) = ?

ตามค่าสัมประสิทธิ์ของสมการปฏิกิริยาซึ่งในกรณีของเรามีค่าเท่ากับ 1 เพื่อให้ได้ BaSO 4 ในปริมาณที่กำหนด:

n(เปาโอ) = n(บาเอสโอ 4) = ม(BaSO 4) / M(BaSO 4) = 100: 233

[g: (g/mol)] = 0.43 โมล

n(H2SO4) = n(บาเอสโอ 4) = ม(บาเอสโอ 4) / ม(บาSO4) = 100: 233

[g: (g/mol)] = 0.43 โมล

คำตอบ.เพื่อให้ได้แบเรียมซัลเฟต 100 กรัม ต้องใช้แบเรียมออกไซด์ 0.43 โมล และกรดซัลฟิวริก 0.43 โมล

ภารกิจที่ 2ก่อนที่ของเสียในห้องปฏิบัติการของเหลวที่มีกรดไฮโดรคลอริกจะถูกเทลงในท่อระบายน้ำจำเป็นต้องทำให้เป็นกลางด้วยอัลคาไล (เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์) หรือโซดา (โซเดียมคาร์บอเนต) กำหนดมวลของ NaOH และ Na 2 CO 3 ที่จำเป็นในการทำให้ของเสียที่มี HCl 0.45 โมลเป็นกลาง ปริมาณก๊าซ (ในสภาวะปกติ) จะถูกปล่อยออกมาเมื่อปริมาณของเสียที่ระบุถูกทำให้เป็นกลางด้วยโซดา?

สารละลาย.ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาและเงื่อนไขของปัญหาในรูปแบบสูตร:

(1) HCl + NaOH = NaCl + H2O

(2) 2HCl + นา 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

n(HCl) = 0.45 โมล; M(NaOH) = 40 กรัม/โมล;

ม(นา 2 CO 3) = 106 กรัม/โมล; วี M = 22.4 ลิตร/โมล (n.s.)

n(นาโอห์) = ? ม(นาโอห์) = ?

n(นา 2 CO 3) = ? ม(นา 2 CO 3) = ?

วี(คาร์บอนไดออกไซด์) = ? (ดี.)

ในการทำให้ HCl ในปริมาณที่กำหนดเป็นกลางตามสมการปฏิกิริยา (1) และ (2) จำเป็นต้องมี:

n(นาโอห์) = n(HCl) = 0.45 โมล;

ม(นาโอห์) = n(นาโอห์). ม(นาโอห์) = 0.45 40

[ตล. กรัม/โมล] = 18 กรัม

n(นา 2 CO 3) = n

ม(นา 2 CO 3) = n(นา 2 คาร์บอนไดออกไซด์ 3) / ม(นา 2 CO 3) = 0.225 106

[ตล. กรัม/โมล] = 23.85 กรัม

ในการคำนวณปริมาตรของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาระหว่างการวางตัวเป็นกลางตามปฏิกิริยา (2) จะใช้สมการเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับปริมาณของสารก๊าซปริมาตรและปริมาตรโมล:

n(คาร์บอนไดออกไซด์) = n(HCl) / 2 = 0.45: 2 [โมล] = 0.225 โมล;

วี(คาร์บอนไดออกไซด์) = n(คาร์บอนไดออกไซด์) วีม = 0.225 22.4 [โมล ลิตร/โมล] = 5.04 ลิตร

คำตอบ. 18 ก. NaOH; 23.85 ก. นา 2 CO 3; 5.04 ลิตร คาร์บอนไดออกไซด์ 2

ภารกิจที่ 3 Antoine-Laurent Lavoisier ค้นพบธรรมชาติของการเผาไหม้ของสารต่างๆ ในออกซิเจนหลังจากการทดลองสิบสองวันอันโด่งดังของเขา ในการทดลองนี้ เขาได้ให้ความร้อนแก่ตัวอย่างปรอทด้วยการรีทอร์ตแบบปิดผนึกเป็นเวลานาน และต่อมา (และที่อุณหภูมิสูงกว่า) เขาก็ให้ความร้อนแก่ปรอท (II) ออกไซด์ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนแรกของการทดลอง สิ่งนี้ปล่อยออกซิเจน และลาวัวซิเยร์ก็กลายเป็นผู้ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญนี้ร่วมกับโจเซฟ พรีสต์ลีย์และคาร์ล ชีเลอ คำนวณปริมาณและปริมาตรของออกซิเจน (ในสภาวะปกติ) ที่รวบรวมได้ระหว่างการสลายตัวของ HgO 108.5 กรัม

สารละลาย.ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาและเงื่อนไขของปัญหาในรูปแบบสูตร:

2HgO = 2Hg + O2

ม(HgO) = 108.5 กรัม; ม(HgO) = 217 กรัม/โมล

วี M = 22.4 ลิตร/โมล (n.s.)

วี(O2) = ? (ดี.)

ปริมาณออกซิเจน n(O 2) ซึ่งถูกปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของปรอท (II) ออกไซด์คือ:

n(O2) = 1/2 n(HgO) = 1/2 ม(เอชจีโอ) / ม(HgO) = 108.5 / (217.2)

[g: (g/mol)] = 0.25 โมล

และปริมาตรของมันที่ระดับพื้นดิน - - วี(O2) = n(O2). วีม = 0.25 22.4

[ตล. ลิตร/โมล] = 5.6 ลิตร

คำตอบ.ออกซิเจน 0.25 โมล หรือ 5.6 ลิตร (ที่สภาวะมาตรฐาน)

ภารกิจที่ 4ปัญหาที่สำคัญที่สุดในการผลิตปุ๋ยทางอุตสาหกรรมคือการผลิตสิ่งที่เรียกว่า "ไนโตรเจนคงที่" ปัจจุบันแก้ไขได้โดยการสังเคราะห์แอมโมเนียจากไนโตรเจนและไฮโดรเจน กระบวนการนี้สามารถรับแอมโมเนียได้ปริมาตรเท่าใด (ที่สภาวะมาตรฐาน) หากปริมาตรของไฮโดรเจนตั้งต้นคือ 300 ลิตร และผลผลิตในทางปฏิบัติ (z) คือ 43%

สารละลาย.ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาและเงื่อนไขของปัญหาในรูปแบบสูตร:

N2 + 3H2 = 2NH3

วี(ส 2) = 300 ลิตร; z(NH 3) = 43% = 0.43

วี(NH3) = ? (ดี.)

ปริมาณแอมโมเนีย วี(NH 3) ซึ่งสามารถหาได้ตามเงื่อนไขปัญหาคือ:

วี(NH 3) การปฏิบัติ = วี(NH3)ทฤษฎี ซ(NH 3) = 2/3 วี(H2) . z(NH 3) =

2/3. 300. 0.45 [ลิตร] = 86 ลิตร

คำตอบ.แอมโมเนีย 86 ลิตร (หมายเลข)

หากงานทั่วไปที่ให้ไว้ที่นี่ชัดเจนสำหรับคุณ ให้ดำเนินการแก้ไขต่อไป

เมื่อแก้ไขปัญหาเคมีเชิงคำนวณ จำเป็นต้องคำนวณโดยใช้สมการของปฏิกิริยาเคมีได้ บทเรียนนี้เน้นไปที่การศึกษาอัลกอริทึมในการคำนวณมวล (ปริมาตร ปริมาณ) ของหนึ่งในผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาจากมวลที่ทราบ (ปริมาตร ปริมาณ) ของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาอีกคน

หัวข้อ: สารและการเปลี่ยนแปลงของพวกมัน

บทเรียน:การคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี

พิจารณาสมการปฏิกิริยาสำหรับการก่อตัวของน้ำจากสารอย่างง่าย:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

เราสามารถพูดได้ว่าน้ำสองโมเลกุลเกิดจากไฮโดรเจนสองโมเลกุลและออกซิเจนหนึ่งโมเลกุล ในทางกลับกัน รายการเดียวกันบอกว่าสำหรับการก่อตัวของน้ำทุกๆ สองโมล คุณจะต้องใช้ไฮโดรเจนสองโมลและออกซิเจนหนึ่งโมล

อัตราส่วนโมลของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาช่วยให้การคำนวณมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์ทางเคมี ลองดูตัวอย่างการคำนวณดังกล่าว

ภารกิจที่ 1 ให้เราพิจารณามวลของน้ำที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนในออกซิเจน 3.2 กรัม.

ในการแก้ปัญหานี้ คุณต้องสร้างสมการสำหรับปฏิกิริยาเคมีก่อนและเขียนเงื่อนไขที่กำหนดของปัญหาไว้เหนือปฏิกิริยานั้น

ถ้าเรารู้ปริมาณออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา เราก็สามารถกำหนดปริมาณน้ำได้ จากนั้น เราก็จะคำนวณมวลของน้ำ โดยรู้ปริมาณสสารของมัน และ ในการหาปริมาณออกซิเจน คุณต้องหารมวลออกซิเจนด้วยมวลโมลาร์

มวลกรามเป็นตัวเลขเท่ากับมวลสัมพัทธ์ สำหรับออกซิเจน ค่านี้คือ 32 ลองแทนค่าลงในสูตร: ปริมาณของสารออกซิเจนเท่ากับอัตราส่วน 3.2 กรัม ถึง 32 กรัม/โมล กลายเป็น 0.1 โมล

หากต้องการหาปริมาณของสารน้ำ ให้ปล่อยสัดส่วนโดยใช้อัตราส่วนโมลของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยา:

ออกซิเจนทุกๆ 0.1 โมลจะมีน้ำไม่ทราบปริมาณ และออกซิเจนทุกๆ 1 โมลจะมีน้ำ 2 โมล

ดังนั้น ปริมาณของน้ำคือ 0.2 โมล

ในการกำหนดมวลของน้ำ คุณต้องคูณค่าที่พบของปริมาณน้ำด้วยมวลโมลของมัน เช่น คูณ 0.2 โมลด้วย 18 กรัม/โมล เราจะได้น้ำ 3.6 กรัม

ข้าว. 1. บันทึกเงื่อนไขโดยย่อและวิธีแก้ไขปัญหาที่ 1

นอกจากมวลแล้ว คุณยังสามารถคำนวณปริมาตรของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาก๊าซ (ที่สภาวะปกติ) โดยใช้สูตรที่คุณรู้จักตามปริมาตรของก๊าซในสภาวะปกติ เท่ากับผลคูณของปริมาณสารก๊าซและปริมาตรโมล ลองดูตัวอย่างการแก้ปัญหา

ภารกิจที่ 2 ลองคำนวณปริมาตรของออกซิเจน (ในสภาวะปกติ) ที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของน้ำ 27 กรัม

ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาและเงื่อนไขที่กำหนดของปัญหา ในการค้นหาปริมาตรของออกซิเจนที่ปล่อยออกมา คุณต้องหาปริมาณของสสารน้ำผ่านมวลก่อน จากนั้นใช้สมการปฏิกิริยาเพื่อหาปริมาณของสสารออกซิเจน หลังจากนั้นคุณสามารถคำนวณปริมาตรของสสารที่ระดับพื้นดินได้

ปริมาณของสสารน้ำเท่ากับอัตราส่วนของมวลของน้ำต่อมวลโมลาร์ เราได้ค่า 1.5 โมล

ลองสร้างสัดส่วนกัน: จากน้ำ 1.5 โมล จะเกิดออกซิเจนไม่ทราบจำนวนขึ้น จากน้ำ 2 โมล จะเกิดออกซิเจน 1 โมล ดังนั้น ปริมาณออกซิเจนคือ 0.75 โมล ลองคำนวณปริมาตรออกซิเจนในสภาวะปกติกัน เท่ากับผลคูณของปริมาณออกซิเจนและปริมาตรโมล ปริมาตรโมลาร์ของสารก๊าซใดๆ ที่สภาวะแวดล้อม เท่ากับ 22.4 ลิตร/โมล เมื่อแทนค่าตัวเลขลงในสูตรเราจะได้ปริมาตรออกซิเจนเท่ากับ 16.8 ลิตร

ข้าว. 2. บันทึกเงื่อนไขโดยย่อและวิธีแก้ไขปัญหา 2

เมื่อทราบอัลกอริทึมในการแก้ปัญหาดังกล่าวแล้ว ก็เป็นไปได้ที่จะคำนวณมวล ปริมาตร หรือปริมาณของสารของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาคนใดคนหนึ่งจากมวล ปริมาตร หรือปริมาณของสารของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยารายอื่น

1. การรวบรวมปัญหาและแบบฝึกหัดวิชาเคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: สำหรับตำราเรียน ป.ล. Orzhekovsky และคนอื่น ๆ “ เคมี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8” / ป. Orzhekovsky, N.A. ติตอฟ, เอฟ.เอฟ. เฮเกล. - อ.: AST: แอสเทรล, 2549. (หน้า 40-48)

2. Ushakova O.V. สมุดงานเคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: ถึงตำราเรียนของ P.A. Orzhekovsky และคนอื่น ๆ “ เคมี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8” / O.V. Ushakova, P.I. เบสปาลอฟ, P.A. ออร์เซคอฟสกี้; ภายใต้. เอ็ด ศาสตราจารย์ ป.ล. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2549 (หน้า 73-75)

3. เคมี. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 หนังสือเรียน เพื่อการศึกษาทั่วไป สถาบัน / ป.ล. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. ชาลาโชวา. - อ.: แอสเทรล, 2013. (§23)

4. เคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: หนังสือเรียน เพื่อการศึกษาทั่วไป สถาบัน / ป.ล. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. ปอนตัก. อ.: AST: แอสเทรล, 2005. (§29)

5. เคมี: อนินทรีย์ เคมี: หนังสือเรียน. สำหรับเกรด 8 การศึกษาทั่วไป สถานประกอบการ /จีอี Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน. - อ.: การศึกษา, OJSC “ หนังสือเรียนมอสโก”, 2552. (หน้า 45-47)

6. สารานุกรมสำหรับเด็ก. เล่มที่ 17 เคมี / บทที่ เอ็ด.วี.เอ. โวโลดิน, เวด. ทางวิทยาศาสตร์ เอ็ด ไอ. ลีนสัน. - อ.: อแวนต้า+, 2003.

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมบนเว็บ

2. การรวบรวมทรัพยากรการศึกษาดิจิทัลแบบครบวงจร ()

การบ้าน

1) หน้า 73-75 ลำดับที่ 2, 3, 5จากสมุดงานวิชาเคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: ถึงหนังสือเรียนของ P.A. Orzhekovsky และคนอื่น ๆ “ เคมี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8” / O.V. Ushakova, P.I. เบสปาลอฟ, P.A. ออร์เซคอฟสกี้; ภายใต้. เอ็ด ศาสตราจารย์ ป.ล. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2549

2) หน้า 135 ฉบับที่ 3,4จากตำราเรียนป. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "เคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8" 2556

ปริมาณสารสัมพันธ์- ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยา

หากรีเอเจนต์เข้าสู่ปฏิกิริยาทางเคมีในปริมาณที่กำหนดอย่างเคร่งครัดและเป็นผลมาจากสารที่เกิดปฏิกิริยาสามารถคำนวณปริมาณที่สามารถคำนวณได้จากนั้นปฏิกิริยาดังกล่าวจะถูกเรียกว่า ปริมาณสัมพันธ์.

กฎของปริมาณสารสัมพันธ์:

ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมีก่อนเรียกสูตรสารประกอบเคมี ปริมาณสัมพันธ์.

การคำนวณทั้งหมดโดยใช้สมการทางเคมีจะขึ้นอยู่กับการใช้สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์และสัมพันธ์กับการค้นหาปริมาณของสาร (จำนวนโมล)

ปริมาณของสารในสมการปฏิกิริยา (จำนวนโมล) = ค่าสัมประสิทธิ์ที่อยู่หน้าโมเลกุลที่สอดคล้องกัน

เอ็น เอ=6.02×10 23 โมล -1

η - อัตราส่วนของมวลที่แท้จริงของผลิตภัณฑ์ ม.พีเป็นไปได้ในทางทฤษฎี ม t แสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์

หากไม่ได้ระบุผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาในเงื่อนไข การคำนวณนั้นจะเท่ากับ 100% (ผลผลิตเชิงปริมาณ)

รูปแบบการคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี:

1. เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมี
2. เหนือสูตรทางเคมีของสารเขียนปริมาณที่ทราบและไม่ทราบพร้อมหน่วยการวัด
3. ภายใต้สูตรทางเคมีของสารที่ทราบและไม่ทราบให้เขียนค่าที่สอดคล้องกันของปริมาณเหล่านี้ที่พบจากสมการปฏิกิริยา
4. เขียนและแก้สัดส่วน

ตัวอย่าง.คำนวณมวลและปริมาณของแมกนีเซียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้แมกนีเซียม 24 กรัมโดยสมบูรณ์

ที่ให้ไว้: ม(มก) = 24 ก หา: ν (มก) ม (มก)

สารละลาย: 1. มาสร้างสมการของปฏิกิริยาเคมีกันดีกว่า: 2Mg + O 2 = 2MgO 2. ภายใต้สูตรของสาร เราระบุปริมาณของสาร (จำนวนโมล) ที่สอดคล้องกับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์: 2มก. + O2 = 2MgO 2 โมล 2 โมล 3. กำหนดมวลโมลของแมกนีเซียม: มวลอะตอมสัมพัทธ์ของแมกนีเซียม อาร์ (มก.) = 24. เพราะ ค่ามวลโมลาร์จะเท่ากับมวลอะตอมหรือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์แล้ว เอ็ม (มก.)= 24 กรัม/โมล 4. ใช้มวลของสารที่ระบุในเงื่อนไข เราคำนวณปริมาณของสาร: 5.เหนือสูตรทางเคมีของแมกนีเซียมออกไซด์ มกซึ่งเราไม่ทราบมวลนั้น xตุ่นเหนือสูตรแมกนีเซียม มกเราเขียนมวลโมลาร์ของมัน: 1 โมล xตุ่น 2มก. + O2 = 2MgO 2 โมล 2 โมล ตามกฎสำหรับการแก้สัดส่วน: ปริมาณแมกนีเซียมออกไซด์ ν (มกโอ)= 1 โมล 7. คำนวณมวลโมลาร์ของแมกนีเซียมออกไซด์: เอ็ม (มก.)=24 กรัม/โมล เอ็ม(โอ)=16 กรัม/โมล เอ็ม(เอ็มโก)= 24 + 16 = 40 กรัม/โมล เราคำนวณมวลของแมกนีเซียมออกไซด์: m (MgO) = ν (MgO) × M (MgO) = 1 โมล × 40 กรัม/โมล = 40 กรัม คำตอบ: ν (MgO) = 1 โมล; ม. (MgO) = 40 ก.

การคำนวณโดยใช้สมการทางเคมี (การคำนวณปริมาณสัมพันธ์) เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์มวลของสาร ในกระบวนการทางเคมีจริง เนื่องจากปฏิกิริยาและการสูญเสียที่ไม่สมบูรณ์ มวลของผลิตภัณฑ์มักจะน้อยกว่าที่คำนวณทางทฤษฎี ปฏิกิริยาเอาท์พุต (ŋ) คืออัตราส่วนของมวลที่แท้จริงของผลคูณ (m ในทางปฏิบัติ) ต่อความเป็นไปได้ทางทฤษฎี (m เชิงทฤษฎี) แสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์:

ŋ= (m เชิงปฏิบัติ / m เชิงทฤษฎี) 100%

หากไม่ได้ระบุผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาในเงื่อนไขของปัญหา จะถือเป็น 100% ในการคำนวณ (ผลผลิตเชิงปริมาณ)

ตัวอย่างที่ 1. ทองแดงจำนวนกี่กรัมจะเกิดขึ้นเมื่อคอปเปอร์ออกไซด์ 8 กรัมถูกรีดิวซ์ด้วยไฮโดรเจน ถ้าผลผลิตของปฏิกิริยาเท่ากับ 82% ของทางทฤษฎี

วิธีแก้ปัญหา: 1. คำนวณผลผลิตทางทฤษฎีของทองแดงโดยใช้สมการปฏิกิริยา:

CuO + H2 = Cu + H2O

80 กรัม (1 โมล) CuO เมื่อลดลงสามารถเกิดเป็น 64 กรัม (1 โมล) Cu; 8 g CuO เมื่อรีดิวซ์สามารถสร้าง X g Cu ได้

2. ลองพิจารณาว่ามีทองแดงจำนวนกี่กรัมที่ผลผลิต 82%:

6.4 กรัม – ผลผลิต 100% (ตามทฤษฎี)

X ก. –– 82%

X = (8 82) / 100 = 5.25 ก

ตัวอย่างที่ 2กำหนดผลผลิตของปฏิกิริยาในการผลิตทังสเตนโดยใช้วิธีอะลูมิโนเทอร์มีหากได้โลหะ 12.72 กรัมจากแร่เข้มข้น 33.14 กรัมที่มี WO 3 และสิ่งเจือปนที่ไม่รีดิวซ์ (เศษส่วนมวลของสิ่งเจือปน 0.3)

สารละลาย 1) กำหนดมวล (g) ของ WO 3 ในแร่เข้มข้น 33.14 กรัม:

ω(WO 3)= 1.0 - 0.3 = 0.7

ม.(WO 3) = ω(WO 3) ม. แร่ = 0.7 · 33.14 = 23.2 กรัม

2) ให้เราพิจารณาผลผลิตทางทฤษฎีของทังสเตนซึ่งเป็นผลมาจากการลดลงของ WO 3 23.2 กรัมด้วยผงอลูมิเนียม:

WO 3 + 2Al = อัล 2 O 3 + W.

เมื่อ 232 g (1 g-mol) WO 3 ลดลง จะเกิด 187 g (1 g-mol) W และจาก 23.2 g WO 3 – X g W

X = (23.2 187) / 232 = 18.7 กรัม W

3) มาคำนวณผลผลิตทังสเตนในทางปฏิบัติ:

18.7 ก. วัตต์ –– 100%

12.72 ก. วัตต์ –– Y%

Y = (12.72 100) / 18.7 = 68%

ตัวอย่างที่ 3. ตะกอนแบเรียมซัลเฟตจะก่อตัวเป็นจำนวนกี่กรัมเมื่อสารละลายที่มีแบเรียมคลอไรด์ 20.8 กรัม และโซเดียมซัลเฟต 8.0 กรัมรวมกัน

สารละลาย. สมการปฏิกิริยา:

BaCl 2 + นา 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaCl

ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาคำนวณโดยใช้สารดั้งเดิมที่ได้รับจากการขาดสารอาหาร

1). ขั้นแรกให้พิจารณาว่าสารตั้งต้นใดในสองชนิดที่ขาดแคลน

ให้เราแสดงจำนวน g Na 2 SO 4 –– X

208 กรัม (1 โมล) BaCl 2 ทำปฏิกิริยากับ 132 กรัม (1 โมล) นา 2 SO 4; 20.8 ก. –– รวม X ก

X = (20.8 132) / 208 = 13.2 ก. นา 2 SO 4

เราพบว่าปฏิกิริยากับ BaCl 2 20.8 กรัมจะต้องใช้ Na 2 SO 4 13.2 กรัม และให้ 18.0 กรัม ดังนั้นโซเดียมซัลเฟตจึงถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยามากเกินไปและควรทำการคำนวณเพิ่มเติมโดยใช้ BaCl 2 ขาดแคลน

2). เรากำหนดจำนวนกรัมของตะกอน BaSO 4 208 กรัม (1 โมล) BaCl 2 รูปแบบ 233 กรัม (1 โมล) BaSO 4; 20.8 ก. –– Y ก

Y = (233 · 20.8) / 208 = 23.3 ก.

กฎแห่งความคงตัวขององค์ประกอบ

คิดค้นขึ้นครั้งแรกโดย J. Proust (1808)

สารเคมีแต่ละชนิดในโครงสร้างโมเลกุลมีองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพคงที่ รวมถึงโครงสร้างทางเคมีเฉพาะ โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียม

จากกฎความคงตัวขององค์ประกอบเป็นไปตามที่องค์ประกอบทางเคมีจะรวมกันในอัตราส่วนเชิงปริมาณที่แน่นอน

ตัวอย่างเช่น คาร์บอนและออกซิเจนก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีอัตราส่วนมวลต่างกันของธาตุคาร์บอนและออกซิเจน CO C: O = 3: 4 CO2 C: O = 3: 8 คาร์บอนและออกซิเจนรวมกันไม่ได้ด้วยวิธีอื่น ซึ่งหมายความว่าสารประกอบ CO และ CO2 มีองค์ประกอบคงที่ ซึ่งถูกกำหนดโดยสถานะออกซิเดชันของความจุคาร์บอนในสารประกอบ ความจุของแต่ละองค์ประกอบมีค่าที่แน่นอน (อาจมีได้หลายค่า ความจุแปรผัน) ดังนั้นองค์ประกอบของสารประกอบจึงแน่นอน

ที่กล่าวมาทั้งหมดใช้กับสารที่มีโครงสร้างโมเลกุล เนื่องจากโมเลกุลมีสูตรทางเคมี (องค์ประกอบ) สารที่พวกมันก่อตัวจึงมีองค์ประกอบคงที่ (เห็นได้ชัดว่าสอดคล้องกับองค์ประกอบของแต่ละโมเลกุล) ข้อยกเว้นคือโพลีเมอร์ (ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีความยาวต่างกัน)

สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นด้วยสารที่มีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล เรากำลังพูดถึงสารที่อยู่ในสถานะควบแน่น (ของแข็งและของเหลว) เพราะ NaCl - สารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็ง (สลับ Na+ และ Cl-) ในสถานะก๊าซ - แสดงถึงโมเลกุล NaCl แต่ละตัว เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแต่ละโมเลกุลออกเป็นหยดของเหลวหรือในคริสตัล ตัวอย่างเช่น FeO

เฟ 2+ O 2– เฟ 2+ O 2– ฯลฯ คริสตัลที่สมบูรณ์แบบ

กฎขององค์ประกอบคงที่กำหนดให้จำนวน Fe2+ ไอออนเท่ากับจำนวน O2– ไอออนทุกประการ และตัวเลขเหล่านี้ก็มีมากแม้สำหรับผลึกที่มีขนาดเล็กมาก (ลูกบาศก์ที่มีขอบ 0.001 มม. คือ 5 × 1,011) นี่เป็นไปไม่ได้สำหรับคริสตัลจริง ในคริสตัลที่แท้จริง การละเมิดความสม่ำเสมอเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เหล็ก (II) ออกไซด์อาจมีปริมาณออกซิเจนที่แปรผันได้ขึ้นอยู่กับสภาวะการผลิต องค์ประกอบที่แท้จริงของออกไซด์แสดงโดยสูตร Fe1 – xO โดยที่ 0.16 ³ x ³ 0.04 นี่คือเบอร์ทอลไลด์ ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีองค์ประกอบแปรผัน ตรงกันข้ามกับดาลโทไนด์ที่มี x = 0 ด้วยองค์ประกอบที่ไม่ใช่ปริมาณสัมพันธ์ของสารประกอบไอออนิก จึงมั่นใจได้ว่ามีความเป็นกลางทางไฟฟ้า มี Fe 3+ แทนไอออน Fe 2+ ที่หายไป

ในสารอะตอม (ไม่มีไอออนิก) อะตอมบางอะตอมอาจหายไป และบางอะตอมอาจเข้ามาแทนที่กัน สารประกอบดังกล่าวยังถูกจัดประเภทเป็นดาลโทไนด์ สูตรสารประกอบระหว่างโลหะระหว่างทองแดงกับสังกะสีซึ่งเป็นส่วนประกอบของทองเหลืองมีค่าอยู่ในช่วงองค์ประกอบ 40 – 55 ที่ % Zn สามารถเขียนได้ดังนี้ (Cu0.9 – 1.0Zn0.1 – 0)(Cu0 –.0.2Zn0 – 0 ,8) อะตอมของทองแดงสามารถถูกแทนที่ด้วยอะตอมของสังกะสีและในทางกลับกัน

กฎความคงตัวขององค์ประกอบจึงถูกปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดสำหรับสารที่มีโครงสร้างโมเลกุล (ข้อยกเว้นคือมีน้ำหนักโมเลกุลสูง) และมีการใช้งานที่จำกัดสำหรับสารที่ไม่ใช่โมเลกุล

เศษส่วนมวลขององค์ประกอบ ω(E)–นี่คือสัดส่วนขององค์ประกอบหนึ่งในมวลรวมของสาร คำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์หรือเป็นหุ้น เขียนแทนด้วยอักษรกรีก ω (โอเมก้า) ω แสดงว่าส่วนใดของมวลของธาตุที่กำหนดเป็นมวลรวมของสาร:

ω(E) = (n Ar(E)) / นาย

โดยที่ n คือจำนวนอะตอม Ar(E) - มวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบ Mr คือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร

เมื่อทราบองค์ประกอบองค์ประกอบเชิงปริมาณของสารประกอบ จึงสามารถสร้างสูตรโมเลกุลที่ง่ายที่สุดได้ เพื่อสร้างสูตรโมเลกุลที่ง่ายที่สุด:

1) กำหนดสูตรของสารประกอบ A x B y C z

2) คำนวณอัตราส่วน X: Y: Z ผ่านเศษส่วนมวลขององค์ประกอบ:

ω (A) = (x Ar(A)) / นาย(A x B y C z)

ω (B) = (y Ar(B)) / นาย(A x B y C z)

ω (C) = (z Ar(C)) / นาย(A x B y C z)

X = (ω (A) นาย) / Ar(A)

Y = (ω (B) นาย) / Ar(B)

Z = (ω (C) นาย) / Ar(C)

x: y: z = (ω (A) / Ar(A)) : (ω (B) / Ar(B)) : (ω (C) / Ar(C))

3) ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกหารด้วยค่าที่น้อยที่สุดเพื่อให้ได้จำนวนเต็ม X, Y, Z

4) เขียนสูตรของสารประกอบ

กฎแห่งทวีคูณ

(ด. ดาลตัน 1803)

หากองค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบให้สารประกอบหลายตัว เศษส่วนน้ำหนักขององค์ประกอบเดียวกันในสารประกอบเหล่านี้ซึ่งตกอยู่บนเศษส่วนน้ำหนักเดียวกันขององค์ประกอบที่สองจะสัมพันธ์กันเป็นจำนวนเต็มเล็ก

ไม่มี 2 O ไม่มี 2 O 3 ไม่มี 2 (ไม่มี 2 O 4) ไม่มี 2 O 5

จำนวนอะตอมออกซิเจนในโมเลกุลของสารประกอบเหล่านี้ต่ออะตอมไนโตรเจนสองอะตอมอยู่ในอัตราส่วน 1: 3: 4: 5

กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตร

(เกย์-ลุสซัก 1808)

“ปริมาตรของก๊าซที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีและปริมาตรของก๊าซที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยามีความสัมพันธ์กันเป็นจำนวนเต็มเล็กๆ”

ผลที่ตามมา ค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมีสำหรับโมเลกุลของสารที่เป็นก๊าซจะแสดงในอัตราส่วนปริมาตรที่สารก๊าซทำปฏิกิริยาหรือได้รับ

ตัวอย่าง.

ก) 2CO + O 2 = 2CO 2

เมื่อคาร์บอน (II) ออกไซด์สองปริมาตรถูกออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจนหนึ่งปริมาตร จะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 2 ปริมาตร กล่าวคือ ปริมาตรของส่วนผสมปฏิกิริยาเริ่มต้นจะลดลง 1 ปริมาตร

b) ในระหว่างการสังเคราะห์แอมโมเนียจากองค์ประกอบ:

N2 + 3H2 = 2NH3

ไนโตรเจนหนึ่งปริมาตรทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนสามปริมาตร ในกรณีนี้จะเกิดแอมโมเนีย 2 ปริมาตร - ปริมาตรของมวลปฏิกิริยาก๊าซเริ่มต้นจะลดลง 2 เท่า

“โมลเท่ากับปริมาณของสารในระบบที่มีองค์ประกอบโครงสร้างจำนวนเท่ากันกับอะตอมในคาร์บอน - 12 (12 C) หนัก 0.012 กิโลกรัม (แน่นอน) เมื่อใช้โมล จะต้องระบุองค์ประกอบโครงสร้าง และอาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน และอนุภาคอื่นๆ หรือกลุ่มของอนุภาคที่ระบุ” เราไม่ได้พูดถึงคาร์บอนโดยทั่วไป แต่เป็นไอโซโทป 12 C เช่นเดียวกับการนำหน่วยมวลอะตอมมาใช้ เนื่องจากคาร์บอน 12 C 12 กรัมมีอะตอม 6.02 × 10 23 อะตอม เราจึงสามารถพูดได้ว่าโมลคือปริมาณของสารที่ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างของมัน 6.02 × 10 23 (อะตอมหรือกลุ่มอะตอม โมเลกุล กลุ่มไอออน (Na 2 SO 4) กลุ่มที่ซับซ้อน ฯลฯ ) ชื่อหมายเลข N A = 6.02 × 10 23 ค่าคงตัวของอาโวกาโดร. มวลโมลของสารคือมวลของหนึ่งโมลหน่วยปกติของมันคือ g/mol สัญลักษณ์ M

จำไว้ว่ามวลโมเลกุลสัมพัทธ์ (M r) คืออัตราส่วนของมวลของหนึ่งโมเลกุลต่อมวลของหน่วยมวลอะตอม ซึ่งเท่ากับ 1/N A g

ให้มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารเท่ากับ M r ลองคำนวณน้ำหนักโมเลกุลของมัน M

มวลของหนึ่งโมเลกุล: m = M r a.m.u. = ม อาร์ × ก

มวลของหนึ่งโมล (N A โมเลกุล): M = m N A = M r × = M r เราจะเห็นว่ามวลโมลาร์ที่เป็นตัวเลขเป็นกรัมเกิดขึ้นพร้อมกับมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ นี่เป็นผลมาจากการเลือกหน่วยมวลอะตอมที่แน่นอน (1/12 ของมวลไอโซโทปคาร์บอน 12 C)

ส่วนที่ 1 เคมีทั่วไป

4. ปฏิกิริยาเคมี

ตัวอย่างการแก้ปัญหาทั่วไป

ครั้งที่สองการคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี

ปัญหาที่ 7. จะใช้ปริมาตรเท่าใดของไฮโดรเจน (n.s.) ในการลดโครเมียม (III) ออกไซด์ 0.4 โมล?

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

ลองเขียนสมการปฏิกิริยา:

1. จากสมการที่เขียนไว้ชัดเจนว่า

2. การหาปริมาตรของไฮโดรเจน เราใช้สูตร

คำตอบ: V (H 2 ) = 26.88 ลิตร

ปัญหาที่ 8. อะลูมิเนียมจำนวนเท่าใดที่ทำปฏิกิริยากับกรดคลอไรด์ หากปล่อยไฮโดรเจนออกมา 2,688 มล. (n.s.)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

ลองเขียนสมการปฏิกิริยา:

ลองสร้างสัดส่วนกัน: อะลูมิเนียม 54 กรัมเทียบเท่ากับไฮโดรเจน 67.2 ลิตร และอะลูมิเนียม x g เท่ากับไฮโดรเจน 2.688 ลิตร:

คำตอบ: m (A l) = 2.16 ก.

ปัญหาที่ 9. ต้องใช้ปริมาตรออกซิเจนเท่าใดในการเผาไหม้ส่วนผสมของไนโตรเจนและคาร์บอน (II) ออกไซด์จำนวน 120 ลบ.ม. ถ้าเศษส่วนปริมาตรของไนโตรเจนในส่วนผสมคือ 40%?

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ในส่วนผสมเริ่มต้น มีเพียงคาร์บอน (II) ออกไซด์เท่านั้นที่เผาไหม้ โดยมีปริมาตรเป็นดังนี้:

2.ตามสูตร ลองคำนวณปริมาตรของคาร์บอน (II) ออกไซด์ในส่วนผสม:

3. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาและใช้กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตรทำการคำนวณ:

คำตอบ: V (O 2 ) = 3 6 ม. 3

ปัญหาที่ 10. คำนวณปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซที่เกิดขึ้นจากการสลายตัวเนื่องจากความร้อนของคิวรัม (II) ไนเตรต 75.2 กรัม

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

ลองเขียนสมการปฏิกิริยา:

1. มาคำนวณปริมาณคิวรัม (II) ไนเตรตกันดีกว่า M (Cu (NO 3 ) 2) = 188 กรัม/โมล:

2. เราคำนวณปริมาณของสารก๊าซที่เกิดขึ้นตามสมการปฏิกิริยา:

3. ลองคำนวณปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซกัน V M = 22.4 ลิตร/โมล:

ตอบ : V (สารผสม) = 22.4 ลิตร

ปัญหาที่ 11. ปริมาณกำมะถัน(Iวี ) สามารถรับออกไซด์ได้จากการคั่วส่วนผสมสังกะสี 2.425 ตัน ซึ่งมีมวลของซิงค์ซัลไฟด์ 80%?

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. มาคำนวณมวลกันดีกว่าสังกะสี ในส่วนผสมสังกะสี:

2. มาสร้างสมการปฏิกิริยาโดยใช้การคำนวณปริมาตรกัน SO2. M (ZnS) = 97 กรัม/โมล, V M = 22.4 ลิตร/โมล:

คำตอบ: V (SO 2 ) = 448 ม. 3 .

ปัญหาที่ 12. คำนวณปริมาตรของออกซิเจนที่สามารถได้รับโดยการสลายตัวด้วยความร้อนโดยสมบูรณ์ของสารละลายไดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 34 กรัมโดยมีเศษส่วนมวล H 2โอ 2 30%

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองคำนวณมวลของไดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในสารละลายกัน ม(ซ2 O 2 ) = 34 กรัม/โมล:

2. มาสร้างสมการปฏิกิริยาและคำนวณตามพวกมันกันดีกว่า V M = 22.4 ลิตร/โมล:

คำตอบ: V (O 2 ) = 3.36 ลิตร

ปัญหาที่ 13. ต้องใช้อะลูมิเนียมทางเทคนิคมวลใดที่มีเศษส่วนมวลของสิ่งเจือปน 3% เพื่อสกัดเหล็ก 2.5 โมลจากเกล็ดเหล็ก

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. มาเขียนสมการปฏิกิริยาและคำนวณมวลของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ที่ต้องใช้สำหรับปฏิกิริยา:

2. เนื่องจากอลูมิเนียมมีสารเจือปนอยู่ 3% ดังนั้น

3.จากสูตร มาคำนวณมวลของอะลูมิเนียมทางเทคนิคกัน (นั่นคือ มีสิ่งสกปรก):

คำตอบ: m (A l) เทค = 61.9 ก.

ปัญหาที่ 14 จากการให้ความร้อน 107.2 กรัมของส่วนผสมของโพแทสเซียมซัลเฟตและโพแทสเซียมไนเตรตทำให้ปล่อยก๊าซ 0.1 โมล คำนวณมวลของโพแทสเซียมซัลเฟตในส่วนผสมดั้งเดิมของเกลือ

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. โพแทสเซียมซัลเฟตเป็นสารที่มีความเสถียรทางความร้อน ดังนั้นโพแทสเซียมไนเตรตเท่านั้นที่จะสลายตัวเมื่อถูกความร้อน มาเขียนปฏิกิริยาใส่สัดส่วนกำหนดปริมาณของสารโพแทสเซียมไนเตรตที่ละลาย:

2. ลองคำนวณมวลของโพแทสเซียมไนเตรต 0.2 โมล M (KNO 3 ) = 101 กรัม/โมล:

3. คำนวณมวลของโพแทสเซียมซัลเฟตในส่วนผสมเริ่มต้น:

คำตอบ: ม.(K 2 SO 4) = 87 ก.

ปัญหาที่ 15 ด้วยการสลายตัวทางความร้อนโดยสมบูรณ์ของอะลูมิเนียมไนเตรต 0.8 โมล จะได้กากของแข็ง 35.7 กรัม คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของสาร (%) ที่มีอยู่ในกากของแข็ง

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาการสลายตัวของอะลูมิเนียมไนเตรต มาสร้างสัดส่วนกำหนดปริมาณของสารกัน n (อ ล 2 โอ 3):

2. ลองคำนวณมวลของออกไซด์ที่เกิดขึ้นกัน ม(กลิตร 2 O 3 ) = 102 กรัม/โมล:

3. ลองคำนวณเอาต์พุตสัมพัทธ์ A l 2 O 3 ตามสูตร:

คำตอบ: η (กลิตร 2 O 3 ) = 87.5%.

ปัญหาที่ 16. ไฮดรอกไซด์เฟอร์รัม (III) 0.4 โมลถูกทำให้ร้อนจนสลายตัวสมบูรณ์ ออกไซด์ที่ได้จะถูกรีดิวซ์ด้วยไฮโดรเจนเพื่อให้ได้ธาตุเหล็ก 19.04 กรัม คำนวณผลผลิตเหล็กสัมพัทธ์ (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการปฏิกิริยา:

2. เมื่อใช้สมการเราจัดทำโครงร่างปริมาณสัมพันธ์และใช้สัดส่วนเพื่อกำหนดผลผลิตทางทฤษฎีของเหล็ก n(Fe)t โจมตี : :

3. ลองคำนวณมวลของเหล็กที่สามารถรับได้ในทางทฤษฎีโดยพิจารณาจากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น(M(เฟ) = 56 กรัม/โมล):

4. คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของเหล็ก:

คำตอบ: η (Fe) = 85%

ปัญหาที่ 17 เมื่อโพแทสเซียม 23.4 กรัมละลายในน้ำ จะได้ก๊าซ 5.6 ลิตร (n.o.) คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของก๊าซนี้ (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาและคำนวณปริมาตรของไฮโดรเจน ซึ่งในทางทฤษฎีคือ ตามสมการปฏิกิริยาสามารถหาได้จากโพแทสเซียมที่กำหนด:

มาสร้างสัดส่วนกัน:

2. ลองคำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของไฮโดรเจน:

คำตอบ: η (H 2) = 83.3%

ปัญหาที่ 18 เมื่อเผาอะเซทิลีน 0.0168 ลบ.ม. จะได้คาร์บอน(I) 55 กรัมวี ) ออกไซด์ คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. เขียนสมการปฏิกิริยาการเผาไหม้ของอะเซทิลีน เขียนสัดส่วน และคำนวณมวลของคาร์บอน (และวี ) ออกไซด์ซึ่งสามารถหาได้ตามทฤษฎีวี เอ็ม = 22.4 ลิตร/โมล M(CO 2) = 44 กรัม/โมล:

2. ลองคำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของคาร์บอน (และ V) ออกไซด์:

คำตอบ: η (CO 2 ) = 83.3%

ปัญหาที่ 19 จากผลของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนีย 5.8 โมล ทำให้ได้ไนโตรเจน (II) ออกไซด์ 0.112 ม. 3 คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของออกไซด์ที่เกิดขึ้น (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนีย เขียนสัดส่วน และคำนวณปริมาตรของไนโตรเจน (และวี ) ออกไซด์ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถรับได้ ( V M = 22.4 ลิตร/โมล):

2. คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของไนโตรเจน (II) ออกไซด์:

คำตอบ: η(NO) = 86.2%

ปัญหาที่ 20 ไนโตรเจน (I) 1.2 โมลถูกส่งผ่านสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกินวี ) ออกไซด์ เราได้รับโพแทสเซียมไนเตรต 0.55 โมล คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของเกลือที่ได้ (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีประกอบสัดส่วนและคำนวณมวลของโพแทสเซียมไนเตรตซึ่งในทางทฤษฎีสามารถรับได้:

2. ลองคำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของโพแทสเซียมไนเตรต:

คำตอบ: η(KNO 3 ) = 91.7%

ปัญหาที่ 2 1 . แอมโมเนียมซัลเฟตจำนวนเท่าใดที่สามารถสกัดได้จากแอมโมเนีย 56 ลิตรหากปริมาณเกลือสัมพัทธ์คือ 90%

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. เขียนสมการปฏิกิริยาและประกอบสัดส่วนและคำนวณมวลของเกลือที่สามารถรับได้ในทางทฤษฎีจาก 56 ลิตร NH3. V M = 22.4 ลิตร/โมล M((NH 4) 2 S O 4 ) = 132 กรัม/โมล:

2. ลองคำนวณมวลของเกลือที่สามารถหาได้จริง:

คำตอบ: m ((NH 4 ) 2 S O 4 ) = 148.5 กรัม

ปัญหาที่ 22. คลอรีนออกซิไดซ์เหล็ก 1.4 โมลอย่างสมบูรณ์ ถ้าได้ผลผลิต 95% จะได้เกลือจำนวนเท่าใด

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาแล้วคำนวณมวลของเกลือที่หาได้ในทางทฤษฎี M (FeCl 3 ) = 162.5 กรัม/โมล:

2. คำนวณมวล FeCl3, ซึ่งเราได้รับจริง:

คำตอบ: m (FeCl 3) ราคา ➤ 216

ปัญหาที่ 23. เติมสารละลายที่มีอาร์เจนตัม (I) ไนเตรต 0.6 โมลลงในสารละลายที่มีโพแทสเซียมออร์โธฟอสเฟต 0.15 โมล กำหนดมวลของตะกอนที่ก่อตัว

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยา ( M (Ag 3 P O 4) = 419 กรัม/โมล):

แสดงให้เห็นว่าสำหรับปฏิกิริยากับ 0.15 โมล K 3 PO 4 จำเป็นต้องใช้ไนเตรต 0.45 โมล (0.15 · 3 = 0.45) เนื่องจากตามเงื่อนไขของปัญหาปริมาณของสารแอคเอ็น บี 3 คือ 0.6 โมลนี่คือเกลือที่นำไปใช้มากเกินไปนั่นคือส่วนหนึ่งยังไม่ได้ใช้ โพแทสเซียมออร์โธฟอสเฟตจะทำปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นผลผลิตของผลิตภัณฑ์จึงคำนวณตามปริมาณของมัน

2. เราประกอบสัดส่วน:

คำตอบ: ม. (Ag 3 P O 4) = 62.85 ก.

ปัญหาที่ 24. ใส่อะลูมิเนียม 16.2 กรัม ในสารละลายที่มีไฮโดรเจนคลอไรด์ 58.4 กรัม ก๊าซที่ปล่อยออกมา (หมายเลข) มีปริมาตรเท่าไร?

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองคำนวณปริมาณอะลูมิเนียมและไฮโดรเจนคลอไรด์กัน ม(ก l) = 27 กรัม/โมล, M(HC l) = 36.5 กรัม/โมล:

2. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาแล้วสร้างสารที่รับเข้าไปเกิน:

ลองคำนวณปริมาณของสารอลูมิเนียมที่สามารถละลายได้ในกรดไฮโดรคลอริกตามจำนวนที่กำหนด:

ส่งผลให้อลูมิเนียมถูกนำไปใช้มากเกินไป: ปริมาณของสาร (0.6 โมล) เกินความจำเป็น ปริมาตรของไฮโดรเจนคำนวณโดยปริมาณของไฮโดรเจนคลอไรด์

3. ลองคำนวณปริมาตรของไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมา V M = 22.4 ลิตร/โมล:

คำตอบ: V (H 2 ) = 17.92 ลิตร

ปัญหาที่ 25 นำส่วนผสมที่ประกอบด้วยอะเซทิลีน 0.4 ลิตรและออกซิเจน 1200 มล. เข้าสู่สภาวะที่เกิดปฏิกิริยา ปริมาณเท่าใดคาร์บอน(IV ) ออกไซด์เกิดขึ้น?

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

ลองเขียนสมการปฏิกิริยา:

ตามกฎของความสัมพันธ์เชิงปริมาตรตามสมการข้างต้นว่าทุกๆ 2 ปริมาตรของ C 2 H 2 5 จะถูกใช้ไป O2 ด้วยการก่อตัวของคาร์บอน 4 ปริมาตร (Iวี ) ออกไซด์ ดังนั้นก่อนอื่นเราจะตรวจสอบสารที่มีส่วนเกิน - เราจะตรวจสอบว่ามีออกซิเจนเพียงพอที่จะเผาผลาญอะเซทิลีนหรือไม่:

เนื่องจากตามเงื่อนไขของงานเผาอะเซทิลีนจึงต้องใช้ 1.2 ลิตรและจำเป็นต้องใช้ 1 ลิตรเราจึงสรุปได้ว่ามีการรับออกซิเจนมากเกินไปและปริมาณคาร์บอน (Iวี ) ออกไซด์คำนวณโดยปริมาตรของอะเซทิลีนโดยใช้กฎของอัตราส่วนก๊าซปริมาตร:

ตอบ : V (CO 2 ) = 0.8 ลิตร

ปัญหาที่ 26. ส่วนผสมที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ 80 มล. และ 120 มล O2 นำไปสู่สภาวะของปฏิกิริยาและได้รับกำมะถัน 70 มล.(Iวี ) ออกไซด์ การวัดปริมาตรก๊าซดำเนินการภายใต้สภาวะเดียวกัน คำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของกำมะถัน(IV) ออกไซด์ (%)

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์:

2. ตรวจสอบว่ามีออกซิเจนเพียงพอที่จะเผาผลาญไฮโดรเจนซัลไฟด์ 80 มล. หรือไม่:

ดังนั้นจะมีออกซิเจนเพียงพอเนื่องจากถูกถ่ายในปริมาณ 120 มล. ในปริมาณสัมพันธ์ ส่วนเกินหนึ่งจาก ไม่มีสาร ดังนั้นปริมาตรดังนั้น 2 สามารถคำนวณได้โดยใช้รายการใดรายการหนึ่ง:

3. ให้เราคำนวณผลผลิตสัมพัทธ์ของกำมะถัน(I V) ออกไซด์:

คำตอบ: η (SO 2 ) = 87.5%

ปัญหาที่ 27 เมื่อโลหะอัลคาไล 0.28 กรัมละลายในน้ำ จะปล่อยไฮโดรเจน (n.s.) ออกมา 0.448 ลิตร ตั้งชื่อโลหะและระบุหมายเลขโปรตอน

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. มาเขียนสมการปฏิกิริยากันดีกว่า(VM = 22.4 ลิตร/โมล):

มาสร้างสัดส่วนและคำนวณปริมาณของสารโลหะกัน:

2. ลองคำนวณมวลโมลาร์ของโลหะที่ทำปฏิกิริยากัน:

นี่คือลิเธียม จำนวนโปรตอนของลิเธียมคือ 3

คำตอบ: Z(ฉัน) = 3

ปัญหาที่ 28 จากการสลายตัวทางความร้อนโดยสมบูรณ์ของไฮดรอกไซด์ 42.8 กรัมขององค์ประกอบโลหะไตรวาเลนต์ ทำให้ได้กากที่เป็นของแข็ง 32 กรัม ให้มวลโมลาร์ของธาตุโลหะ

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองเขียนสมการปฏิกิริยาในรูปแบบทั่วไป:

เนื่องจากสารที่ทราบเพียงอย่างเดียวของปฏิกิริยานี้คือน้ำ เราจึงทำการคำนวณโดยพิจารณาจากมวลของน้ำที่ก่อตัวขึ้น ตามกฎการอนุรักษ์มวลของสาร เรากำหนดมวลของมัน:

2. เมื่อใช้สมการปฏิกิริยา เราจะคำนวณมวลโมลของไฮดรอกไซด์ของธาตุโลหะ โมลาร์นัสมวลของฉัน(OH) 3 ไฮดรอกไซด์จะแสดงด้วย x g/mol (M(H 2 O ) = 18 กรัม/โมล):

3. คำนวณมวลโมลขององค์ประกอบโลหะ:

นี่เฟรัม

คำตอบ: M(Me) = 56 กรัม/โมล

ปัญหาที่ 29 คิวปรัม(II) ออกไซด์ถูกออกซิไดซ์ด้วยโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัว 13.8 กรัม และได้รับอัลดีไฮด์ 9.9 กรัม ซึ่งให้ผลผลิตสัมพัทธ์คือ 75% ตั้งชื่อแอลกอฮอล์และระบุมวลโมลของมัน

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเขียนสูตรของโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัวเพื่อเขียนสมการของปฏิกิริยาออกซิเดชันคือ R - CH 2 OH โดยที่ R - ส่วนประกอบทดแทนอัลคิล ซึ่งมีสูตรทั่วไปคือ Cไม่มี H 2 ไม่มี +1 . เนื่องจากเป็นกลุ่ม CH 2 OHการเปลี่ยนแปลงระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชั่นนั่นคือมันจะเข้าไปในกลุ่มอัลดีไฮด์-CHO

1. ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันของแอลกอฮอล์กับอัลดีไฮด์ในรูปแบบทั่วไป:

2. ลองคำนวณมวลทางทฤษฎีของอัลดีไฮด์:

เพื่อแก้ไขปัญหานี้เพิ่มเติม คุณสามารถใช้ 2 วิธี

และ วิธีการ (วิธีการทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์จำนวนหนึ่ง)

ให้เราแสดงมวลโมลาร์ขององค์ประกอบแทนอัลคิลนาย) ผ่าน x g/mol แล้ว:

มาสร้างสัดส่วนและคำนวณมวลโมลาร์ขององค์ประกอบทดแทนอัลคิล:

ดังนั้นสารทดแทนอัลคิลคือเมทิล-CH 3 และแอลกอฮอล์คือเอทานอล CH 3 -CH 2 -OH; M(C 2 H 5 OH) = 46 กรัม/โมล

วิธีที่สอง

ลองคำนวณความแตกต่างของมวลโมลาร์ของผลิตภัณฑ์อินทรีย์ตามสมการ:

ตามเงื่อนไข ∆ม. р = 13.8 - 13.2 = 0.6 (ก.)

มาสร้างสัดส่วนกัน: ถ้า 1 โมลทำปฏิกิริยา RCH2OH, ผลต่างมวลคือ 2 กรัม และถ้าเป็นโมล RCH2OH, ดังนั้นมวลต่างกันคือ 0.6 กรัม

ตามสูตรครับ คำนวณมวลโมลาร์ของแอลกอฮอล์:

ดังนั้นผลลัพธ์ก็เหมือนกัน

คำตอบ: M(C 2 H 5 OH) = 46 กรัม/โมล

ปัญหาที่ 30 . เมื่อคายน้ำเฟอร์รัม (III) ไนเตรตคริสตัลไลน์ไฮเดรต 87.5 กรัมจนหมด จะได้ไอน้ำ 1.5 โมล กำหนดสูตรของสารตั้งต้น

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1. ลองคำนวณมวลของน้ำ 1.5 โมลที่ได้รับจากปฏิกิริยา ม(ซ2 O ) = 18 กรัม/โมล:

2. ตามกฎการอนุรักษ์มวล เราคำนวณมวลของเกลือที่ได้รับจากการให้ความร้อนแก่ผลึกไฮเดรต:

3. ลองคำนวณปริมาณของสารกันเฟ(NO3)3. M (เฟ (NO 3 ) 3 ) = 242 กรัม/โมล:

4. มาคำนวณอัตราส่วนของปริมาณเกลือและน้ำที่ปราศจากน้ำ:

สำหรับเกลือ 0.25 โมล จะมีน้ำ 1.5 โมลต่อเกลือ 1 โมล x โมล:

คำตอบ: สูตรคริสตัลไฮเดรต -เฟ (NO 3) 3 6H 2 โอ

ปัญหาที่ 31. คำนวณปริมาตรของออกซิเจนที่ต้องการในการเผาไหม้ 160 ลบ.ม. ของส่วนผสมของคาร์บอน (II) ออกไซด์ ไนโตรเจน และอีเทน หากเศษส่วนปริมาตรของส่วนประกอบของส่วนผสมคือ 50.0, 12.5 และ 37.5% ตามลำดับ

ที่ให้ไว้:

สารละลาย

1.ตามสูตร ลองคำนวณปริมาตรของส่วนประกอบที่ติดไฟได้กล่าวคือคาร์บอน (II) ออกไซด์และอีเทน (โปรดทราบว่าไนโตรเจนไม่เผาไหม้):

2. มาเขียนสมการปฏิกิริยาการเผาไหม้ของ CO และ C 2 H 6:

3. ลองใช้กฎอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซและคำนวณปริมาตรของออกซิเจนที่อยู่ด้านหลังแก๊สแต่ละชนิดจากสมการปฏิกิริยา:

4. คำนวณปริมาตรรวมของออกซิเจน:

คำตอบ: V (O 2) = 250 ม. 3