حسابات الكيمياء باستخدام المعادلات الكيميائية. حساب كتلة المادة باستخدام معادلة التفاعل الكيميائي

بمساعدة المعاملات المتكافئة، يتم تحويل مخطط التفاعل الكيميائي إلى معادلته، مما يعكس بوضوح قانون الحفاظ على عدد الذرات من كل نوع أثناء الانتقال من المواد الأولية (الكواشف) إلى منتجات التفاعل.

تسمح لنا المعاملات المتكافئة بإقامة علاقة بين كميات المواد المشاركة في التفاعل بناءً على القاعدة التالية:

تحدد المعاملات في المعادلة الكيميائيةالمولي النسب (النسب) التي تتفاعل فيها المواد الأولية (الكواشف) وتتشكل منتجات التفاعل.

لنأخذ على سبيل المثال تفاعل تخليق الأمونيا:

3H2 + N2 = 2NH3،

والتي يمكننا أن نكتب عنها وفقًا للقاعدة المذكورة أعلاه

حيث تكون المؤشرات "ex". و "آر." تتوافق مع كميات المواد المتفاعلة والمتكونة. ويمكن تقديم العلاقة الأخيرة في شكل آخر:

أ) بالنسبة للمواد H 2 و N 2:

أو في شكل آخر
;

ب) بالنسبة للمواد H 2 و NH 3:
أو
;

ج) بالنسبة للمواد N 2 و NH 3:
أو
.

من السهل أن نرى أنه يمكن دمج جميع النسب وكتابتها بالشكل:

=
.

المساواة الأخيرة هي المعادلة الحسابية الأساسية، ربط كميات المواد المتفاعلة ومنتجات التفاعل الناتجة. إذا لزم الأمر، يمكن إدخال كتل وأحجام المشاركين في التفاعل في هذه المعادلة من شروط المشكلة باستخدام العلاقات المعتادة.

على سبيل المثال، لرد الفعل

4FeS 2 (ر) + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 (ر) + 8SO 2 (جم)

المعادلة الحسابية الرئيسية هي:

وإذا أدخلنا فيه الكتل المحددة عادة في المسائل للمواد الصلبة، والأحجام للغازات، فإنها تأخذ الشكل التالي:

طريقة حسابيتضمن استخدام معادلة التصميم الأساسية للتفاعل الكيميائي عدة نقاط عامة:

1) أولا وقبل كل شيء، يتم تحديد المادة الداعمة،الكمية التي يتم بها تنفيذ جميع الحسابات اللاحقة. في بيان المشكلة، يتم تحديد الكتلة أو الحجم أو التركيز لها، والذي بدوره يسمح لك بحساب عدد مولات المادة الداعمة. كقاعدة عامة، هذا ليس بالأمر الصعب للغاية، ولكن الاستثناء ينطبق على ما يسمى بمشاكل الفائض والنقص، متى مادة داعمةبحاجة للاختيار من بينها اثنان أصليان.والحقيقة هي أنه عند تحضير خليط التفاعل، يمكن خلط المواد الأولية بأي نسب، لكنها ستتفاعل دائمًا مع بعضها البعض بنسب محددة بدقة، والتي تحدد معاملات متكافئة لها في معادلة التفاعل الكيميائي. في ظل هذه الظروف، يكون الموقف ممكنًا تمامًا عندما تتفاعل إحدى المواد الأولية بشكل كامل، ولكن يبقى جزء من المادة الأخرى دون تفاعل، ثم يقولون إن المادة الأولى تؤخذ في نقص بالنسبة إلى المادة الثانية، وعلى العكس من المادة الثانية وهو زائد عن الأول. في هذه الحالة، يجب اختيار المادة الأولية التي يتم تناولها في حالة النقص كمواد داعمة، حيث أن كميتها هي التي ستحدد اكتمال التفاعل وكمية المنتجات المتكونة.

كيفية تحديد المادة الداعمة إذا كانت المشكلة تحتوي على بيانات (الكتلة، الحجم، وما إلى ذلك) لكلا المادتين البادئتين؟ دع المادتين A و B تتفاعلان

أأ + ب ب → منتجات التفاعل،

ويمكن حساب الكميات الأولية لهذه المواد  0 (A) و  0 (B) من شروط المشكلة.

للإجابة على السؤال تحتاج إلى مقارنة رقمين
، حيث هناك ثلاثة خيارات ممكنة:

أنا فار.
، ثم يُطلق على خليط التفاعل الأولي اسم العناصر المتكافئة ويمكن اختيار أي منها - A أو B - كمادة داعمة؛

II فار.
، فتؤخذ المادة (أ) زائدة وتكون المادة (ب) هي المادة الداعمة؛

الثالث فار.
، فإن المادة B ستكون زائدة وستكون المادة A هي المادة الداعمة.

تحدث نهاية التفاعلات الكيميائية التي لا رجعة فيها في النوع الأول في لحظة الاختفاء المتزامن لكلا المادتين الأوليتين، وفي المادتين الأخريين - في لحظة اختفاء المادة المأخوذة بنقص، وفي الخليط النهائي للمواد، إلى جانب منتجات التفاعل، سيكون هناك بقايا غير متفاعلة من المادة المأخوذة بشكل زائد.

2) من معادلة الحساب الرئيسية يتبع بسيطة قاعدة لتحديد عدد الشاماتالمواد الأولية المتفاعلة والمنتجات الناتجة حسب عدد مولات المادة الداعمة:

لتحديد عدد مولات المادة المتفاعلة أو المتكونة في التفاعل، من الضروري قسمة عدد مولات المادة المرجعية على معاملها المتكافئ وضرب هذه النتيجة في المعامل المتكافئ للمادة التي يتم تحديدها.

للتفاعل 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ،

حيث تكون المادة الداعمة، على سبيل المثال، هي الألومنيوم، يمكننا أن نكتب:

بعد تحديد كميات المواد التي تهمنا، يصبح من السهل حساب كتلها وأحجامها وتركيزاتها، أي خصائص المشاركين في التفاعل الكيميائي التي تظهر في بيان المشكلة.

وبالتالي، يمكن تقديم مخطط الحساب العام لمعادلة التفاعل الكيميائي على النحو التالي:

رد فعل لا رجعة فيه.

يترك و الكميات الأولية من الكواشف A و B و
، أي. يتم أخذ المادة (أ) بشكل زائد

أأ + الخامسب = معج + دد

خلد

(إفراط)

خلد

(عيب)

نهاية التفاعل:

رد فعل عكسي.

وفي هذه الحالة ينتهي التفاعل بتحقيق التوازن الكيميائي ويحتوي خليط التوازن على كل من نواتج التفاعل وبقية المواد البادئة. لنفترض أنه بحلول الوقت الذي يتم فيه تحقيق التوازن، على سبيل المثال، Xإذن، يعتبر مول المنتج C مادة داعمة

أأ + الخامسب  معج + دد

بداية التفاعل:	خلد	خلد
حالة توازن:

مثال 1.محلول يحتوي على 20.0 g من هيدروكسيد الصوديوم يمتص 6.72 لتر من ثاني أكسيد الكربون (n.o). تحديد منتجات التفاعل وكمياتها.

عندما يمتص المحلول القلوي أكاسيد الأحماض (CO 2 ، SO 2 ، P 2 O 5 ، إلخ) أو مركبات الهيدروجين (H 2 S ، إلخ) ، والتي تتوافق مع الأحماض المتعددة القاعدة ، في المرحلة الأولى ، مع وجود فائض من القلويات ، تتشكل دائمًا أملاح متوسطة، والتي في المرحلة الثانية، في ظل وجود فائض من الكاشف الممتص، تتحول جزئيًا أو كليًا إلى أملاح حمضية:

CO 2 (غاز) + 2 NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

يتفاعل ثاني أكسيد الكربون المتبقي مع كربونات الصوديوم:

Na2CO3 + CO2 (غاز) + H2O = 2 NaHCO3

نهاية التفاعل:

لذلك، يحتوي المحلول على خليط من الأملاح: 0.1 مول NaHCO 3 و 0.2 مول Na 2 CO 3.

مثال 2.تمت إضافة 6 جم من هيدروكسيد الصوديوم إلى كوب يحتوي على 200 مل من محلول حمض الفوسفوريك بتركيز مولي 0.5 مول/لتر. حدد تركيبة المحلول بعد انتهاء التفاعل.

عند تحييد الأحماض المتعددة القاعدة بالقلويات (NaOH، KOH، NH 3، وما إلى ذلك)، يتم استبدال ذرات الهيدروجين على التوالي بمجموعة معدنية أو أمونيوم، ويعتمد تكوين منتجات التفاعل على نسبة كميات الكواشف. في حالتنا، إذا تم تشكيل – NaH 2 PO 4؛ إذا 1: 2، ثم Na 2 HPO 4 وإذا 1: 3، ثم Na 3 ص 4. وفي الحالات المتوسطة يحدث خليط من الأملاح.

لنجد الكميات الأولية للكواشف: ;
- يوجد خيار وسط بين 1:1 و 1:2 فيحدث التفاعل على مرحلتين :

H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

NaH 2 PO 4 + NaOH = Na 2 H PO 4 + H 2 O

لذلك، في الحل بعد التفاعل هناك خليط من الأملاح - 0.05 مول لكل من NaH 2 PO 4 و Na 2 HPO 4.

النجاح في التنفيذ الحسابات باستخدام سلاسل المعادلات الكيميائيةوفي الحالة التي يكون فيها ناتج تفاعل ما هو المادة الأولية لتفاعل آخر، فإن ذلك يعتمد على الاختيار الصحيح لتسلسل التحولات من معادلة إلى أخرى. بعد اختيار مادة داعمة وفقًا لشروط المشكلة، يكون من الملائم استخدام الأسهم للإشارة إلى تسلسل الحساب، مع تذكر أن المادة التي تم الحصول عليها في التفاعل السابق تُستخدم بنفس الكمية في التفاعل اللاحق، إذا كان ذلك بالطبع لا توجد خسائر خلال العملية متعددة المراحل بأكملها ويكون عائد كل تفاعل 100%.

مثال 3.كم لترًا من الكلور والهيدروجين (ns) اللازمة للحصول على كلوريد الهيدروجين القادر على تحييد المحلول القلوي المتكون عند إذابة 13.7 جم من الباريوم في الماء.

دعونا نؤلف معادلات جميع التفاعلات ونستخدم الأسهم للإشارة إلى تسلسل الحسابات:

المادة الداعمة الباريوم وكميتها

(با)=
.

سلسلة الحسابات:

المعادلة (I) - (Ba(OH) 2 / I) =
=>

المعادلة (II) - (HCl / II)=> المعادلة (III) –

(Cl2) =(H2) =
,

ثم V(H2) = V(Cl2) = 0.1 مول · 22.4 لتر/مول = 2.24 لتر.

عندما تقرر المشاكل التي تنطوي على مخاليط الموادمن الضروري، أولاً وقبل كل شيء، أن يسجل كل مكون من مكونات الخليط بشكل منفصل جميع التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يشارك فيها وفقًا لظروف المشكلة. عادة ما يتم اختيار مواد الخليط الأولي كمواد داعمة ويتم تحديد كمياتها (عدد المولات) كمجهولات - x، y، z، ....، ومن ثم يتم وضع معادلات توازن المواد حسب العدد أو الكتلة أو حجم (للغازات) المشاركين في التفاعلات الكيميائية، حيث يجب التعبير عن الأخيرين من حيث المجهول. يجب أن يكون عدد معادلات التوازن مساوياً لعدد المجهولين. وفي المرحلة الأخيرة، يتم حل نظام المعادلات الجبرية الناتج.

مثال 4.أدى احتراق 13.44 لترًا من خليط الهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون إلى إنتاج 8.96 لترًا من ثاني أكسيد الكربون و14.4 جرامًا من الماء. تحديد كمية الغازات في الخليط.

معادلات التفاعل:

2 ح 2 + يا 2 = 2 ح 2 يا (أنا)

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O (II)

2CO + O 2 = 2CO 2 (III)

المواد الداعمة – CH 4، H 2 وCO؛ دعونا نشير إلى كمياتها

ν(ح 2) = س; ν(СH 4) = ذ; ν(CO) = ض.

لنقم بإنشاء ثلاث معادلات توازن بناءً على عدد المجهولين:

أ) التوازن حسب حجم الخليط:

V (H 2) + V(CH 4) + V(CO) = 13.44 لتر، أدخل المجهول فيه:

xV m + yV m + zV m = 13.44 أو x + y + z =
0.6 مول؛

ب) التوازن بمقدار ثاني أكسيد الكربون:

ν(CO 2 / II) + ν(CO 2 / III) = ν الإجمالي. (CO2)، ولكن

;

ν(CO 2 / II) = ν(CH 4) = y; ν(CO 2 / III) =
ض، ثم ذ + ض = 0.4.

ج) الرصيد بكمية H 2 O:

ν(H 2 O/ I) + ν (H 2 O/ II) = ν الإجمالي. ( ح 2 أو ) ولكن

;
,

ثم س + 2ص = 0.8.

لذلك، نحصل على نظام المعادلات من النموذج

والتي يمكن حلها بسهولة شفويا

س = 0.2 مول؛ ص = 0.3 مول؛ ض = 0.1 مول.

عند حل المسائل الكيميائية الحسابية، من الضروري أن تكون قادرًا على إجراء العمليات الحسابية باستخدام معادلة التفاعل الكيميائي. الدرس مخصص لدراسة خوارزمية حساب الكتلة (الحجم، الكمية) لأحد المشاركين في التفاعل من الكتلة المعروفة (الحجم، الكمية) لمشارك آخر في التفاعل.

الموضوع: المواد وتحولاتها

درس:الحسابات باستخدام معادلة التفاعل الكيميائي

خذ بعين الاعتبار معادلة التفاعل لتكوين الماء من مواد بسيطة:

2H2 + O2 = 2H2O

يمكننا القول إن جزيئين من الماء يتكونان من جزيئين من الهيدروجين وجزيء واحد من الأكسجين. من ناحية أخرى، نفس الإدخال يقول أنه لتكوين كل مولين من الماء، عليك أن تأخذ مولين من الهيدروجين ومول واحد من الأكسجين.

تساعد النسبة المولية للمشاركين في التفاعل على إجراء الحسابات المهمة للتخليق الكيميائي. دعونا نلقي نظرة على أمثلة لهذه الحسابات.

مهمة 1. دعونا نحدد كتلة الماء المتكون نتيجة احتراق الهيدروجين في 3.2 جم من الأكسجين.

لحل هذه المشكلة، عليك أولاً إنشاء معادلة للتفاعل الكيميائي وكتابة الشروط المعطاة للمشكلة فوقها.

فإذا عرفنا كمية الأكسجين التي تفاعلت، يمكننا تحديد كمية الماء. وبعد ذلك، نحسب كتلة الماء، بمعرفة كمية مادته و. للعثور على كمية الأكسجين، عليك تقسيم كتلة الأكسجين على كتلته المولية.

الكتلة المولية تساوي عدديا الكتلة النسبية. بالنسبة للأكسجين، هذه القيمة هي 32. لنعوض بها في الصيغة: كمية مادة الأكسجين تساوي نسبة 3.2 جم إلى 32 جم/مول. اتضح أنه 0.1 مول.

للعثور على كمية المادة المائية، دعونا نترك النسبة باستخدام النسبة المولية للمشاركين في التفاعل:

لكل 0.1 مول من الأكسجين هناك كمية غير معروفة من الماء، ولكل 1 مول من الأكسجين هناك 2 مول من الماء.

وبالتالي فإن كمية مادة الماء هي 0.2 مول.

لتحديد كتلة الماء، تحتاج إلى ضرب القيمة الموجودة لكمية الماء في كتلتها المولية، أي. اضرب 0.2 مول في 18 جم/مول، نحصل على 3.6 جم من الماء.

أرز. 1. تسجيل شرط مختصر وحل للمشكلة 1

بالإضافة إلى الكتلة، يمكنك حساب حجم مشارك التفاعل الغازي (في الظروف العادية) باستخدام صيغة معروفة لك، والتي بموجبها حجم الغاز في الظروف العادية. يساوي منتج كمية المادة الغازية والحجم المولي. دعونا نلقي نظرة على مثال لحل المشكلة.

المهمة 2. لنحسب حجم الأكسجين (في الظروف العادية) المنطلق أثناء تحلل 27 جم من الماء.

دعونا نكتب معادلة التفاعل والشروط المعطاة للمشكلة. للعثور على حجم الأكسجين المنطلق، عليك أولاً إيجاد كمية مادة الماء من خلال الكتلة، ثم باستخدام معادلة التفاعل تحديد كمية مادة الأكسجين، وبعد ذلك يمكنك حساب حجمها عند مستوى الأرض.

كمية المادة المائية تساوي نسبة كتلة الماء إلى كتلته المولية. نحصل على قيمة 1.5 مول.

دعونا نحسب نسبة: من 1.5 مول من الماء تتشكل كمية غير معروفة من الأكسجين، ومن 2 مول من الماء يتم تكوين 1 مول من الأكسجين. وبالتالي فإن كمية الأكسجين هي 0.75 مول. دعونا نحسب حجم الأكسجين في الظروف العادية. وهو يساوي منتج كمية الأكسجين والحجم المولي. الحجم المولي لأي مادة غازية في الظروف المحيطة. يساوي 22.4 لتر/مول. باستبدال القيم العددية في الصيغة، نحصل على حجم من الأكسجين يساوي 16.8 لترًا.

أرز. 2. تسجيل شرط مختصر وحل للمشكلة الثانية

من خلال معرفة خوارزمية حل مثل هذه المشكلات، من الممكن حساب كتلة أو حجم أو كمية مادة أحد المشاركين في التفاعل من كتلة أو حجم أو كمية مادة مشارك آخر في التفاعل.

1. مجموعة مسائل وتمارين في الكيمياء: الصف الثامن: للكتب المدرسية. ب.أ. أورجيكوفسكي وآخرون. الصف الثامن "/ ب.أ. أورجيكوفسكي ، ن.أ. تيتوف، ف. هيجل. - م: أ.س.ت: أسترل، 2006. (ص.40-48)

2. أوشاكوفا أو.في. مصنف الكيمياء: الصف الثامن: إلى الكتاب المدرسي من تأليف P.A. أورجيكوفسكي وآخرون. الصف الثامن" / أو.ف. أوشاكوفا ، بي. بيسبالوف، ب. أورجيكوفسكي. تحت. إد. البروفيسور ب.أ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat، 2006. (ص 73-75)

3. الكيمياء. الصف 8. كتاب مدرسي للتعليم العام المؤسسات / ب.أ. أورجيكوفسكي، إل إم. ميشرياكوفا، م. شلاشوفا. - م.: أستريل، 2013. (§23)

4. الكيمياء: الصف الثامن: كتاب مدرسي. للتعليم العام المؤسسات / ب.أ. أورجيكوفسكي، إل إم. ميشرياكوفا، إل.إس. بونتاك. م.: AST: أستريل، 2005. (§29)

5. الكيمياء: غير عضوية. الكيمياء: كتاب مدرسي. للصف الثامن تعليم عام مؤسسة / ج. رودزيتيس ، ف. فيلدمان. - م: التعليم، OJSC "كتب موسكو المدرسية"، 2009. (ص 45-47)

6. موسوعة للأطفال. المجلد 17. الكيمياء / الفصل . إد.ف.أ. فولودين، فيد. علمي إد. آي لينسون. - م: أفانتا+، 2003.

موارد الويب الإضافية

2. المجموعة الموحدة للمصادر التعليمية الرقمية ().

العمل في المنزل

1) ص. 73-75 رقم 2، 3، 5من كتاب الكيمياء: الصف الثامن: إلى الكتاب المدرسي لـ P.A. أورجيكوفسكي وآخرون. الصف الثامن" / أو.ف. أوشاكوفا ، بي. بيسبالوف، ب. أورجيكوفسكي. تحت. إد. البروفيسور ب.أ. أورزيكوفسكي - م: AST: Astrel: Profizdat، 2006.

2) ص 135 رقم 3،4من الكتاب المدرسي P.A. أورجيكوفسكي، إل إم. ميشرياكوفا، م. شلاشوفا "الكيمياء: الصف الثامن"، 2013

ادرس الخوارزميات بعناية واكتبها في دفتر ملاحظات وحل المشكلات المقترحة بنفسك

I. باستخدام الخوارزمية، قم بحل المشكلات التالية بنفسك:

1. احسب كمية مادة أكسيد الألومنيوم المتكونة نتيجة تفاعل الألومنيوم مع كمية المادة 0.27 مول مع كمية كافية من الأكسجين (4 آل +3 يا 2 =2 آل 2 يا 3).

2. احسب كمية مادة أكسيد الصوديوم المتكونة نتيجة تفاعل الصوديوم مع كمية 2.3 مول من المادة مع كمية كافية من الأكسجين (4 نا+ يا 2 =2 نا 2 يا).

الخوارزمية رقم 1

حساب كمية المادة من كمية معروفة من المادة الداخلة في التفاعل.

مثال.احسب كمية الأكسجين المنطلق نتيجة تحلل الماء بكمية من المادة مقدارها 6 مول.

	تنسيق مهمة
1. اكتب حالة المشكلة	*منح* : ν(H2O) = 6 مول _____________ *يجد* : ν(يا2)= ؟
	حل : M(O2)=32 جم/مول
وتعيين المعاملات	2H2O=2H2 +O2
, وتحت الصيغ -
5. لحساب الكمية المطلوبة من المادة، دعونا نجعل نسبة
6. اكتب الإجابة	*الجواب: ν (O 2) = 3 مول*

ثانيا. باستخدام الخوارزمية، قم بحل المشكلات التالية بنفسك:

1. احسب كتلة الكبريت اللازمة للحصول على أكسيد الكبريت ( س+ يا 2 = لذلك 2).

2. احسب كتلة الليثيوم اللازمة للحصول على كلوريد الليثيوم بكمية مادة مقدارها 0.6 مول (2) لي+ الكلورين 2 =2 LiCl).

الخوارزمية رقم 2

حساب كتلة المادة من كمية معروفة من مادة أخرى تدخل في التفاعل.

مثال:احسب كتلة الألومنيوم اللازمة للحصول على أكسيد الألومنيوم بكمية مادة 8 mol.

تسلسل الإجراءات	تنسيق حل المشكلة
1. اكتب حالة المشكلة	*منح:* ν( آل 2 يا 3 ) = 8 مول ___________ *يجد:* م( آل)=?
2. حساب الكتل المولية للمواد، التي تمت مناقشتها في المشكلة	م( آل 2 يا 3 )=102 جم/مول
3. لنكتب معادلة التفاعل وتعيين المعاملات	4 آل + 3O 2 = 2Al 2 O 3
4. فوق صيغ المواد نكتب *كميات المواد من بيان المشكلة* , وتحت الصيغ - معاملات العناصر المتكافئة , تظهر بواسطة معادلة التفاعل
5. دعونا نحسب كمية المادة التي كتلتها مطلوب العثور عليه. للقيام بذلك، دعونا إنشاء نسبة.
6. احسب كتلة المادة المراد العثور عليها	م= ν ∙ م, م(آل)= ν (آل)∙ م(آل)=16مول∙27جم/مول=432جم
7. اكتب الإجابة	*إجابة:* م *(آل)=* *432 جرام*

ثالثا. باستخدام الخوارزمية، قم بحل المشكلات التالية بنفسك:

1. احسب كمية مادة كبريتيد الصوديوم إذا كانت 12.8 جم (2 نا+ س= نا 2 س).

2. احسب كمية مادة النحاس المتكونة عند تفاعل أكسيد النحاس مع الهيدروجين ( ثانيا) وزنها 64 جرام ( أكسيد النحاس+ ح2= النحاس + ح 2 يا).

ادرس الخوارزمية بعناية واكتبها في دفتر ملاحظاتك.

الخوارزمية رقم 3

حساب كمية المادة من الكتلة المعروفة لمادة أخرى تدخل في التفاعل.

مثال.احسب كمية مادة أكسيد النحاس (أنا )، إذا تفاعل النحاس الذي وزنه 19.2 جم مع الأكسجين.

تسلسل الإجراءات	تنسيق مهمة
1. اكتب حالة المشكلة	*منح:* م( النحاس)=19.2 جرام ___________ *يجد:* ν( النحاس 2 يا)=?
2. حساب الكتل المولية للمواد، التي تمت مناقشتها في المشكلة	م(النحاس)=64 جم/مول
3. أوجد كمية المادة التي كتلتها الواردة في بيان المشكلة
وتعيين المعاملات	4 النحاس+ يا 2 =2 النحاس 2 يا
*كميات المواد من بيان المشكلة* , وتحت الصيغ - معاملات العناصر المتكافئة , تظهر بواسطة معادلة التفاعل
6. لحساب الكمية المطلوبة من المادة، دعونا نجعل نسبة
7. اكتب الإجابة	*الجواب : ن(* *النحاس* 2 يا *) = 0.15 مول*

ادرس الخوارزمية بعناية واكتبها في دفتر ملاحظاتك.

رابعا. باستخدام الخوارزمية، قم بحل المشكلات التالية بنفسك:

1. احسب كتلة الأكسجين اللازمة للتفاعل مع حديد وزنه 112 جم

(3 الحديد+4 يا 2 = الحديد 3 يا 4).

الخوارزمية رقم 4

حساب كتلة المادة من الكتلة المعروفة لمادة أخرى تشارك في التفاعل

مثال.احسب كتلة الأكسجين اللازمة لاحتراق الفسفور، وزنها 0.31 جم.

تسلسل الإجراءات

تنسيق المهمة

1. اكتب حالة المشكلة

منح:

م( ص) = 0.31 جرام

_________

يجد:

م( يا 2 )=?

2. حساب الكتل المولية للمواد،

التي تمت مناقشتها في المشكلة

م(ص)=31 جم/مول

م( يا 2 )=32 جم/مول

3. أوجد كمية المادة المذكورة كتلتها في بيان المشكلة

4. لنكتب معادلة التفاعل

وتعيين المعاملات

4 ص+5 يا 2 = 2 ص 2 يا 5

5. فوق صيغ المواد نكتب

كميات المواد من بيان المشكلة ,

وتحت الصيغ -

معاملات العناصر المتكافئة ,

تظهر بواسطة معادلة التفاعل

6. احسب كمية المادة التي يجب العثور على كتلتها

م( يا 2 )= ν ( يا 2 )∙ م( يا 2 )=

0.0125 مول ∙ 32 جم / مول = 0.4 جم

8. اكتب الإجابة

إجابة: م ( يا 2 ) = 0.4 جرام

مهام الحل المستقل

3. احسب كتلة الكبريت اللازمة للحصول على أكسيد الكبريت ( IV) كمية المادة 4 مول ( س+ يا 2 = لذلك 2).

4. احسب كتلة الليثيوم اللازمة للحصول على كلوريد الليثيوم بكمية مادة مقدارها 0.6 مول (2) لي+ الكلورين 2 =2 LiCl).

5. احسب كمية كبريتيد الصوديوم إذا كان الكبريت وزنه 12.8 جم (2 نا+ س= نا 2 س).

6. احسب كمية النحاس المتكون إذا تفاعل أكسيد النحاس مع الهيدروجين ( ثانيا) وزنها 64 جرام ( أكسيد النحاس+ ح2=

ملخص الدرس "الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية"

1. التحقق من الواجبات المنزلية

كواجب منزلي، طُلب منك وضع المعاملات في معادلات التفاعل.يمكنك رؤية العمل المنجز خلال فترة الاستراحة. سيكون هناك بالتأكيد أخطاء.هل نجح كل شيء، هل لدى أي شخص أي أسئلة؟دعهم يتحدثون عن تجربتهم المنزلية.

2. الإعلان عن الموضوع وتحديث المعرفة

موضوع درس اليوم هو الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية. أولا، دعونا نتذكر كل ما يمكن أن يكون مفيدا لنا اليوم. لقد واجهنا بالفعل معادلات كيميائية في الأعمال المخبرية السابقة، وفي الواجبات المنزلية، وحتى في وقت سابق في موضوع المركبات الثنائية. دعونا نتذكر تعريف معادلة التفاعل الكيميائي.

(هذا هو التدوين التقليدي للتفاعل الكيميائي باستخدام الصيغ والمعاملات الكيميائية.)

مدهش.

عند إنتاج أي مركبات، يجب عليك معرفة مقدار المادة الأولية التي يجب تناولها للحصول على الكتلة المطلوبة من منتج التفاعل. للقيام بذلك، قم بإنشاء معادلة للتفاعل الكيميائي الجاري، وعند الحسابتأخذ الجماهير في الاعتبار الكتل المولية المواد وعند الحسابأحجام الغازات تأخذ في الاعتبار القيمةالحجم الموليغازات

من يتذكر قيمة الحجم المولي للغازات في الظروف العادية؟ (22.4 لتر/مول)

وما هي هذه الظروف الطبيعية؟ (الضغط 101.3 كيلو باسكال ودرجة الحرارة 0س ج)

أي أنه في ظل هذه الظروف، يشغل مول واحد من أي غاز حجمًا قدره 22.4 لترًا.

في الواقع، لحل المسائل، علينا أن نتذكر عدة كميات:

الكتلة المولية – M (جم/مول)

كمية المادة - ن (مول)

الحجم – الخامس (ل)

من الأفضل بهذه الطريقة: أن تتذكر أن الكتلة المولية تساوي عدديًا الكتلة الذرية النسبية أو الكتلة الجزيئية النسبية للمادة. للقيام بذلك، تحتاج إلى استخدام الجدول الدوري، حيث تتم الإشارة إلى الكتلة الذرية النسبية في أسفل كل "خلية". دون أن ننسى قواعد التقريب، فإننا نستخدم القيمة الكاملة لهذه الكتلة في الحسابات.

الكيمياء علم واضح ومنطقي ومتسق للغاية، لذلك سيكون من المناسب استخدام الخوارزمية الواردة في الكتاب المدرسي لحل المشكلات. هذا تسلسل عالمي من الإجراءات المستخدمة لحل أي مشكلة من هذا النوع.

يرجى فتح الكتاب المدرسي ودعنا نتعرف جميعًا على الخوارزمية.

(هنا نفتح جميعًا كتبنا المدرسية معًا، شخص واحد، ربما أنا، يقرأ الخوارزمية، ويتبعه الآخرون لفهم ما يتعين عليهم فعله الآن)

يبدو الأمر واسع النطاق، لكني آمل ألا يكون مربكًا للغاية. دعونا نحاول معرفة ذلك بمثال.

مهمة 1. لإنتاج الهيدروجين، يتم إذابة الألومنيوم في حامض الكبريتيك: 2Al + 3H 2 SO 4 → آل 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (النقطة الأولى من خوارزميتنا). للتفاعل أخذنا 10.8 جم من الألومنيوم. احسب كتلة حمض الكبريتيك المستهلك.

منح: م (آل) = 10.8 جم	حل: م = 10.8 جم م - ؟ 2Al + 3H 2 SO 4 → آل 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 M = 27 جم / مول M = 98 جم / مول وهنا يمكننا أن نذكر أنه في الواقع، لا يدخل في التفاعل ذرتان ألومنيوم و3 جزيئات حمض، بل جزء من ذرات الألومنيوم وجزء من جزيئات الحمض. يسمى هذا الجزء في الكيمياء بالكلمة القصيرة "الخلد". ن = 2 مول ن = 3 مول م = م ∙ ن م=54 جم. م=294 جم الحساب حسب النسبة:
م ( ح 2 SO 4 ) - ؟

	10.8 جرام
	54 جرام	294 جرام
		10.8 جم ∙ 294 جم
		54 جرام
	س = 58.8 جم الجواب: م (ح 2 SO 4 ) = 58.8 جم

هذا هو كل الحل للمشكلة. هل لديك أسئلة؟ لنتحدث عن الحل مرة أخرى:

كونت معادلة

فوق المواد وقعنا على ما نعرفه وما نريد العثور عليه

تحت الصيغ كتبنا الكتلة المولية، وكمية المادة والعناصر الكيميائيةكتلة المادة ( فمن الأفضل الإشارة إلى "الكتلة حسب الجدول الدوري")

تتكون نسبة

حل النسبة

سجلت الجواب

دعونا نحل مشكلة مماثلة، ولكن مع المواد الغازية (هنا لن نستخدم الكتلة المولية للمادة، ولكن ماذا؟...الحجم المولي)

المشكلة 2. 25 جرام يذوب الزنك في حمض الهيدروكلوريك، أثناء التفاعل الكيميائي يتم إطلاق غاز - الهيدروجين. احسب حجم الهيدروجين المنطلق.

منح: م (الزنك) = 10.8 جم	حل: م = 25 جم الخامس - ؟ Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 M = 65 جم / مول V م = 22.4 لتر / مول ن = 1 مول ن = 1 مول م=65 جم الخامس=22.4 لتر الحساب حسب النسبة:
م (حمض الهيدروكلوريك) - ؟

	25 جم
	65 جرام	22.4 لتر
		25 جم ∙ 22.4 لتر
		65 جرام
	س = 8.61 لتر الجواب: V(H 2 ) = 8.61 لتر

دعونا نتحقق من كيفية إتقانك للمادة. باستخدام نفس الخوارزمية، قم بحل المشكلة:

ليست حقيقة أنك ستكون ناجحًا:

عند التفاعل مع باستخدام أكاسيد الفحم Fe2O3 (الخيار الأول) وSnO2 (الخيار الثاني) حصل كل منهما على 20 جم من Fe وSn. ما عدد جرامات كل أكسيد التي تم أخذها؟

يرجى ملاحظة أننا نقوم الآن بحساب كتلة المواد الأولية وليس نواتج التفاعل)

(دع الجميع يحلها في دفتر واطلب منهم بشكل انتقائي إظهار الحل، وسنكتب المعادلة معًا على السبورة، وسيحاول الجميع حلها بأنفسهم)

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO م(Fe2O3)= 160*20/2*56= 28.5 جم

SnO2+C=Sn+CO2 م(SnO2)= 20*151/119= 25.38 جم

الواجب المنزلي: دراسة مادة الكتاب المدرسي ص. 146-150، حل المشكلة

ما هي كتلة أكسيد الكالسيوم وما هو حجم ثاني أكسيد الكربون (n.s.)

يمكن الحصول عليه عن طريق تحلل كربونات الكالسيوم بوزن 250 جرام؟ينبغي أن تعطى لأطفال المدارسمعادلة جاهزةلاستكمال هذه المهمة

مخطط تفصيلي للدرس "الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية".

الكتاب المدرسي:نظام التشغيل. غابرييليان.

فصل: 8

موضوع الدرس:الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية.

نوع الدرس:مجموع.

أهداف تعليمية:إدخال الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية؛ لتطوير معرفة الطلاب بالحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية؛ البدء في تطوير المهارات في تركيب المعادلات الكيميائية وحساب المعادلات.

المهام التعليمية:مواصلة تشكيل النظرة العالمية للعلوم الطبيعية، وفكرة الفرد والكل.

المهام التنموية:الاستمرار في تطوير القدرة على الملاحظة والتحليل والشرح واستخلاص النتائج.

طرق التدريس:لفظي (شرح وقصة المعلم)، لفظي – مرئي (الشرح باستخدام الملاحظات على السبورة).

معدات:السبورة، طاولة D. I. Mendeleev.

خلال الفصول الدراسية:

1. اللحظة التنظيمية (2-5 دقائق)

مرحباً يا رفاق، إجلسوا. اليوم في الدرس سنتعلم أنا وأنت كيفية إجراء العمليات الحسابية باستخدام المعادلات الكيميائية.

2. اختبار المعرفة والمهارات (10 – 15 دقيقة)

لقد مررنا في الدروس السابقة بمعادلات التفاعلات الكيميائية، فلنتذكر ما هي المعادلة الكيميائية؟ (المعادلة الكيميائية هي تمثيل تقليدي للتفاعل الكيميائي باستخدام الصيغ الكيميائية والرموز الرياضية).

على أي أساس تتم كتابة التفاعلات الكيميائية؟ (قانون حفظ كتلة المواد).

صوتها مثل ماذا؟ (كتلة المواد التي تدخل في التفاعل الكيميائي تساوي كتلة المواد الناتجة عنه).

3. شرح المادة الجديدة (20 – 30 دقيقة)

باستخدام المعادلة الكيميائية يمكنك تحديد المواد التي تفاعلت وأيها تكونت، كما يمكنك استخدام المعادلة الكيميائية لحساب كتلة وحجم وكمية المواد المتفاعلة.

بالنسبة للحسابات، من المهم جدًا اختيار وحدات الكتلة والحجم وكمية المادة التي تتوافق مع بعضها البعض. لنفتح الكتب المدرسية في الصفحة 146 ونجد الجدول رقم 7. باستخدام هذا الجدول، دعونا نفكر في نسبة بعض وحدات الكميات الفيزيائية والكيميائية.

من أجل حل المسائل الحسابية في الكيمياء، يمكنك استخدام الخوارزمية. ترد خوارزمية حل المشكلات في الكتاب المدرسي في الصفحة 147.

باستخدام خوارزمية حل المشكلة، دعونا نحل المشكلة التالية:

مهمة: احسب حجم الهيدروجين (الرقم) المطلوب للتفاعل مع 230 كجم من أكسيد الحديد (III). احسب كمية الماء المتكون في هذه الحالة.

المعطى: الحل:

م(Fe2O3) = 230 كجم 1. اكتب معادلة التفاعل الكيميائي:

الخامس(ح 2) - ؟

ن(ح2س) - ؟ 2. اكتب القيم العددية المعلومة والمجهولة فوق صيغ المواد في المعادلة.

وبما أن الكتلة معطاة بالكيلوجرام، فإننا نجد الحجم بالمتر المكعب، وكمية المادة بالكيلومول. وثم:

230 كجم × م 3 كمول

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

حيث x هو حجم الهيدروجين V(H2)، y هو كمية مادة الماء n(H2O).

3. أ) أوجد كتلة 1 kmol Fe 2 O 3 المحددة بالمعادلة الكيميائية واكتب القيمة الناتجة تحت صيغتها:

السيد(الحديد 2 يا 3) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160،

M(Fe2O3) = 160 كجم/كمول.

ب) أوجد حجم 3 كيلو مول من الهيدروجين V = Vm*n المحدد بالمعادلة، اكتب القيمة الموجودة تحت صيغة الهيدروجين: V(3H 2) = 22.4 م 3 /كمول * 3 كمول = 67.2 م 3.

ج) تحت صيغة الماء نشير إلى كميته المحددة بالمعادلة - 3 كمول.

تصبح المعادلة

230 كجم × م 3 كمول

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

160 كجم 67.2 م 3 3 كمول

4. دعونا نؤلف ونحل النسب:

أ) 230 = س، س = 230*67.2 = 201.6 (م3) - حجم الهيدروجين V(H2)

ب) 230 = y، y = 230*3 = 9 (كمول) – كمية مادة الماء n(H 2 O).

4. التوحيد الأولي للمعرفة (10 – 12 دقيقة)

حل المشكلات (إن أمكن، بعدة طرق):

مهمة 1.يتفاعل 0.1 مول من الزنك مع الأكسجين. ما هي كمية الأكسجين المطلوبة؟ ما هي كمية أكسيد الزنك التي يتم تكوينها؟

المهمة 2.يتفاعل الزنك مع الأكسجين بكمية 0.1 مول. حدد كتلة الأكسجين الذي يتفاعل، وكذلك كتلة أكسيد الزنك المتكون.

المهمة 3.ألومنيوم وزنه 6.3 جرام يتفاعل مع الأكسجين. حدد كتلة الأكسجين وأكسيد الحديد الناتج إذا كان الألومنيوم يحتوي على 20% من الشوائب.

المهمة 4.ما حجم الهيدروجين (n.s.) الذي سيتم إطلاقه عندما يتفاعل 2.7 g من حمض الهيدروكلوريك 25% مع كمية الألومنيوم التي يتطلبها التفاعل؟ ما هذه الكمية من المادة؟

المهمة 5.ما حجم ثاني أكسيد الكربون الذي سيتم إطلاقه عند حرق 60 كجم من الفحم؟

المهمة 6.ما عدد مولات أكسيد الكالسيوم التي تتكون عند حرق 8 جرام من الكالسيوم تحتوي على 30% شوائب في الأكسجين؟

5. ملخص الدرس (1-3 دقائق)

تذكرنا اليوم في الفصل مرة أخرى كتابة المعادلات الكيميائية وتعلمنا كيفية إجراء العمليات الحسابية باستخدام المعادلات الكيميائية.

6. الواجب المنزلي (1 – 4 دقائق)

§28، التعيين في المصنفات.

ما كتلة أكسيد الحديد (III) التي تتكون عند احتراق 0.6 mol من الحديد في الهواء؟

احسب كتلة كبريتيد الألومنيوم المتكون عند دمج 5.4 جم من مسحوق الألومنيوم مع الكبريت. ما عدد جرامات كبريتيد الحديد (II) التي تتكون عند دمج 11.2 جم من مسحوق الحديد مع الكبريت؟

حدد كتلة المغنيسيوم اللازمة للحصول على 19 جم من كلوريد المغنيسيوم (على سبيل المثال، عن طريق حرق المغنيسيوم في الكلور).

ما عدد لترات كلوريد الهيدروجين التي تتكون عندما يتفاعل الكلور مع 5.5 لترات من الهيدروجين؟

ما حجم الهيدروجين الذي يمكن أن يتفاعل مع 150 لترًا من الأكسجين؟

ما حجم ثاني أكسيد الكربون الذي يتكون عند حرق 8 لترات من الميثان CH 4؟

ما حجم ثاني أكسيد الكربون الناتج عند حرق 480 جم من الفحم؟

ما حجم الأكسجين الذي سيتم إطلاقه عندما يتحلل 100 g من الماء بواسطة تيار كهربائي؟

ما حجم النيتروجين الذي يتكون أثناء انفجار 1 جرام من يوديد النيتروجين:

2ن ج 3 = ن 2 + 3 ي 2

ما عدد جرامات أكسيد الكبريت (IV) التي تتكون عند حرق 12.8 كبريت؟

ما كتلة أكسيد المغنسيوم التي تكونت عند حرق 6 جم من نشارة المغنسيوم في الأكسجين؟

ما عدد جرامات الماء التي يتم إنتاجها عند حرق 9 جم من الهيدروجين في الأكسجين؟

ما عدد جرامات الألومنيوم التي يجب تناولها للحصول على 30.6 جم من أكسيد الألومنيوم؟

ما عدد جرامات الليثيوم التي يجب حرقها في الأكسجين لإنتاج 15 جم من أكسيد الليثيوم؟

ما عدد جرامات كلوريد الصوديوم التي تتكون عند حرق 11.5 جم من الصوديوم في الكلور؟

ما عدد مولات الحديد التي يجب أخذها للحصول على 32.5 جم من كلوريد الحديد (III)؟

ما عدد جرامات الألومنيوم اللازمة للحصول على 80.1 جم من كلوريد الألومنيوم؟

ما عدد مولات أكسيد الكالسيوم التي تتكون عند حرق 8 جم من الكالسيوم في الأكسجين؟

ما عدد جرامات كلوريد الألومنيوم التي يتم إنتاجها عند حرق 10.8 جم من رقائق الألومنيوم في الكلور؟

بيت > اللياقة البدنية والنظام الغذائي > حسابات الكيمياء باستخدام المعادلات الكيميائية. حساب كتلة المادة باستخدام معادلة التفاعل الكيميائي

حسابات الكيمياء باستخدام المعادلات الكيميائية. حساب كتلة المادة باستخدام معادلة التفاعل الكيميائي

ونحن نوصي أيضا