Kémiai számítások kémiai egyenletekkel. Anyag tömegének kiszámítása a kémiai reakció egyenletével

A sztöchiometrikus együtthatók segítségével egy kémiai reakció sémája egyenletévé alakul, amely kifejezetten tükrözi az egyes típusok atomszámának megmaradásának törvényét a kiindulási anyagokból (reagensekből) a reakciótermékekké való átmenet során.

A sztöchiometrikus együtthatók lehetővé teszik, hogy a reakcióban részt vevő anyagok mennyisége között összefüggést állapítsunk meg a következő szabály alapján:

együtthatók egy kémiai egyenletben határozzák megmól- arányok (arányok), amelyekben a kiindulási anyagok (reagensek) reagálnak és reakciótermékek keletkeznek.

Példaként tekintsük az ammónia szintézis reakcióját:

3H 2 + N 2 = 2NH 3,

amelyre a fenti szabály szerint felírhatjuk

ahol az indexek „ex”. és "arr". megfelelnek a reagált és képződött anyagok mennyiségének. Az utolsó kapcsolat más formában is bemutatható:

a) H 2 és N 2 anyagok esetében:

vagy más formában
;

b) H 2 és NH 3 anyagok esetében:
vagy
;

c) N 2 és NH 3 anyagok esetében:
vagy
.

Könnyen belátható, hogy minden arány kombinálható és a következő formában írható:

=
.

Az utolsó egyenlőség az számítási alapegyenlet, amely összekapcsolja a reagált anyagok mennyiségét és a keletkező reakciótermékeket. Ha szükséges, a reakcióban résztvevők tömegei és térfogatai a probléma feltételeiből a szokásos összefüggések segítségével bevezethetők ebbe az egyenletbe.

Például a reakcióhoz

4FeS 2 (t) + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 (t) + 8SO 2 (g)

a fő számítási egyenlet:

és ha beleírjuk a szilárd anyagoknál általában feladatban megadott tömegeket, gázoknál a térfogatokat, akkor ez a következő alakot ölti:

Számítási módszer A kémiai reakció alapvető tervezési egyenletének használata több általános pontot tartalmaz:

1) Először is meg kell határozni a hordozóanyagot, az a mennyiség, amellyel az összes későbbi számítást elvégezték. A problémafelvetésben vagy tömeg, vagy térfogat vagy koncentráció van megadva, ami viszont lehetővé teszi a hordozóanyag mólszámának kiszámítását. Ez általában nem túl nehéz, de a kivétel az ún. többlet- és hiányproblémákra vonatkozik, amikor hordozóanyag közül kell választani két eredeti. A helyzet az, hogy a reakcióelegy elkészítésekor a kiindulási anyagok tetszőleges arányban keverhetők, de mindig szigorúan meghatározott arányban reagálnak egymással, ami sztöchiometrikus együtthatókat állapít meg számukra a kémiai reakcióegyenletben. Ilyen körülmények között nagyon is lehetséges az a helyzet, amikor az egyik kiindulási anyag teljesen reagál, de a másik egy része reagálatlanul marad, és akkor azt mondják, hogy az első anyagot hiányosan veszik fel a második és fordítva, a második anyaghoz képest. többlet van az elsőhöz képest. Ebben az esetben a hiányban felvett kiindulási anyagot kell támasztóanyagnak választani, hiszen ennek mennyisége határozza meg mind a reakció lezajlását, mind a keletkező termékek mennyiségét.

Hogyan határozható meg a segédanyag, ha a probléma mindkét kiindulási anyagra tartalmaz adatokat (tömeg, térfogat stb.)? Hagyja, hogy két A és B anyag reagáljon

aA + bB → reakciótermékek,

és ezeknek az anyagoknak  0 (A) és  0 (B) kezdeti mennyiségei a probléma feltételeiből számíthatók ki.

A kérdés megválaszolásához két számot kell összehasonlítani
, ahol három lehetőség közül választhat:

I var.
, akkor a kiindulási reakcióelegyet sztöchiometrikusnak nevezzük, és bármelyik - A vagy B - választható hordozóanyagként;

II var.
, akkor az A anyagot feleslegben veszik fel, és a B anyag lesz a támasztóanyag;

III var.
, akkor a B anyag többlet lesz, és az A anyag lesz a támasztóanyag.

Az irreverzibilis kémiai reakciók vége az első változatban mindkét kiindulási anyag egyidejű eltűnésének pillanatában következik be, a másik kettőben pedig - a hiányban vett anyag eltűnésének pillanatában, valamint a végső anyagkeverékben, valamint a reakciótermékek, a feleslegben vett anyag elreagálatlan maradéka lesz.

2) A fő számítási egyenletből egy egyszerű anyajegyek számának meghatározására vonatkozó szabály reagált kiindulási anyagok és keletkező termékek a hordozóanyag mólszáma szerint:

A reakcióban elreagált vagy képződő anyag mólszámának meghatározásához el kell osztani a referenciaanyag móljainak számát a sztöchiometrikus együtthatójával, és ezt az eredményt meg kell szorozni a meghatározandó anyag sztöchiometrikus együtthatójával.

A reakcióhoz 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ,

ahol a hordozóanyag például alumínium, a következőket írhatjuk:

Miután meghatároztuk a számunkra érdekes anyagok mennyiségét, könnyen kiszámítható tömegük, térfogatuk és koncentrációjuk, vagyis a kémiai reakcióban résztvevők azon jellemzői, amelyek a problémafelvetésben megjelennek.

Így a kémiai reakcióegyenlet általános számítási sémája a következőképpen mutatható be:

Visszafordíthatatlan reakció.

Hadd És az A és B reagensek kezdeti mennyiségei és
, azaz Az A anyagot feleslegben veszik fel, akkor

a A+ V B = Val vel C + d D

anyajegy

(felesleg)

anyajegy

(hiba)

reakció vége:

Reverzibilis reakció.

Ebben az esetben a reakció a kémiai egyensúly létrejöttével fejeződik be, és az egyensúlyi keverék mindkét reakcióterméket és a kiindulási anyagok maradékát tartalmazza. Tegyük fel, hogy mire az egyensúly létrejön, pl. x mól C termék egy hordozóanyag, akkor

a A+ V B  Val vel C + d D

A reakció kezdete:	anyajegy	anyajegy
Egyensúlyi:

1. példa Egy 20,0 g nátrium-hidroxidot tartalmazó oldat 6,72 liter szén-dioxidot abszorbeált (n.o.). Határozza meg a reakciótermékeket és azok mennyiségét!

Amikor egy lúgos oldat a többbázisú savaknak megfelelő savas oxidokat (CO 2, SO 2, P 2 O 5 stb.) vagy hidrogénvegyületeket (H 2 S stb.) abszorbeál, az első szakaszban lúgfelesleggel mindig közepes sók keletkeznek, amelyek a második szakaszban feleslegben felvett reagens jelenlétében részben vagy teljesen savas sókká alakulnak:

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

A maradék szén-dioxid reakcióba lép a nátrium-karbonáttal:

Na 2 CO 3 + CO 2 (gáz) + H 2 O = 2 NaHCO 3

reakció vége:

Tehát az oldat sók keverékét tartalmazza: 0,1 mol NaHCO 3 és 0,2 mol Na 2 CO 3.

2. példa 6 g nátrium-hidroxidot adtunk egy pohárba 200 ml 0,5 mol/l moláris koncentrációjú foszforsav oldattal. Határozza meg az oldat összetételét a reakció befejeződése után.

Többbázisú savak lúggal (NaOH, KOH, NH 3 stb.) történő semlegesítésekor a hidrogénatomokat egymás után fém- vagy ammóniumcsoport helyettesíti, és a reakciótermékek összetétele a reagensek mennyiségének arányától függ. Esetünkben, ha – NaH 2 PO 4 keletkezik; ha 1:2, akkor Na 2 HPO 4 és ha 1:3, akkor Na 3 PO 4. Köztes esetekben sók keveréke fordul elő.

Keressük meg a reagensek kezdeti mennyiségeit: ;
, – van egy köztes lehetőség 1:1 és 1:2 között, tehát a reakció két szakaszban megy végbe:

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

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

Tehát a reakció után az oldatban sók keveréke van - 0,05 mol NaH 2 PO 4 és Na 2 HPO 4.

Siker a kivitelezésben számítások kémiai egyenletláncok segítségével Abban az esetben, ha az egyik reakció terméke egy másik reakció kiindulási anyaga, az egyik egyenletből a másikba való átmenet sorrendjének helyes megválasztásától függ. A probléma körülményeinek megfelelő hordozóanyag kiválasztását követően célszerű nyilak segítségével jelezni a számítási sorrendet, ne feledjük, hogy az előző reakcióban kapott anyagot ugyanannyiban használjuk fel a következő reakcióban is, ha természetesen a teljes többlépcsős folyamat során nincs veszteség, és az egyes reakciók hozama 100%.

3. példa Hány liter klór és hidrogén (n.s.) szükséges ahhoz, hogy olyan hidrogén-kloridot kapjunk, amely képes semlegesíteni a 13,7 g bárium vízben való feloldásakor keletkező lúgos oldatot.

Állítsuk össze az összes reakció egyenletét, és nyilakkal jelezzük a számítások sorrendjét:

Támogató anyag bárium és mennyisége

(Ba) =
.

Számítási lánc:

(I) egyenlet - (Ba(OH) 2 / I) =
=>

(II) egyenlet - (HCl / II)=> (III) egyenlet -

(Cl 2) =(H 2) =
,

akkor V(H 2) = V(Cl 2) = 0,1 mol · 22,4 l/mol = 2,24 l.

Amikor döntenek anyagok keverékével kapcsolatos problémák Mindenekelőtt a keverék minden komponensének külön-külön fel kell jegyeznie mindazon kémiai reakciókat, amelyekben a probléma körülményeinek megfelelően részt vehet. A kiindulási keverék anyagait rendszerint hordozóanyagként választják ki, és mennyiségüket (mólszámukat) ismeretlennek jelölik - x, y, z, ...., majd anyagmérleg-egyenleteket készítenek a szám, tömeg, ill. a kémiai reakciókban résztvevők térfogata (gázokra), ahol az utolsó kettőt ismeretlenekkel kell kifejezni. A mérlegegyenletek számának meg kell egyeznie az ismeretlenek számával. Az utolsó szakaszban az eredményül kapott algebrai egyenletrendszert kell megoldani.

4. példa 13,44 liter (sz.) hidrogén, metán és szén-monoxid keverék elégetésekor 8,96 liter szén-dioxid és 14,4 g víz keletkezett. Határozza meg a gázok mennyiségét a keverékben.

Reakcióegyenletek:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O (I)

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

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

Támogató anyagok – CH 4, H 2 és CO; jelöljük mennyiségüket

ν(H2)=x; ν(СH4) = y; ν(CO) = z.

Hozzunk létre három egyensúlyi egyenletet az ismeretlenek száma alapján:

a) a keverék térfogatának egyenlege:

V (H 2) + V(CH 4) + V(CO) = 13,44 l, írd bele az ismeretleneket:

xV m + yV m + zV m = 13,44 vagy x + y + z =
0,6 mol;

b) egyenleg a CO 2 mennyiségével:

ν(CO 2 / II) + ν(CO 2 / III) = ν összesen. (CO 2), de

;

ν(CO2/II) = ν(CH4) = y; ν(CO 2 / III) =
z, akkor y + z = 0,4.

c) egyenleg H 2 O mennyiségben:

ν(H 2 O/ I) + ν(H 2 O/ II) = ν összesen. (H 2 O), de

;
,

akkor x + 2y = 0,8.

Tehát egy alak egyenletrendszert kapunk

ami szóban könnyen megoldható

x = 0,2 mol; y = 0,3 mol; z = 0,1 mol.

Számítási kémiai feladatok megoldása során szükséges a kémiai reakció egyenletével történő számítások elvégzése. A leckét az egyik reakciórésztvevő tömegének (térfogatának, mennyiségének) a másik reakciórésztvevő ismert tömegéből (térfogata, mennyisége) kiszámítására szolgáló algoritmus tanulmányozására fordítják.

Téma: Anyagok és átalakulásaik

Lecke:Számítások a kémiai reakcióegyenlet segítségével

Tekintsük az egyszerű anyagokból víz képződésének reakcióegyenletét:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Azt mondhatjuk, hogy két molekula vízből két molekula hidrogén és egy molekula oxigén keletkezik. Másrészt ugyanaz a bejegyzés azt mondja, hogy minden két mol víz képződéséhez két mol hidrogént és egy mol oxigént kell venni.

A reakcióban résztvevők mólaránya segít a kémiai szintézis szempontjából fontos számítások elvégzésében. Nézzünk példákat az ilyen számításokra.

1. FELADAT. Határozzuk meg a hidrogénnek 3,2 g oxigénben való elégetésekor keletkező víz tömegét.

A probléma megoldásához először létre kell hozni egy kémiai reakció egyenletét, és rá kell írni a probléma adott feltételeit.

Ha ismernénk a reakcióba lépő oxigén mennyiségét, meg tudnánk határozni a víz mennyiségét. És akkor kiszámítjuk a víz tömegét, ismerve annak anyagmennyiségét és. Az oxigén mennyiségének meghatározásához el kell osztani az oxigén tömegét a moláris tömegével.

A moláris tömeg számszerűen egyenlő a relatív tömeggel. Oxigénnél ez az érték 32. Helyettesítsük be a képletbe: az oxigénanyag mennyisége egyenlő 3,2 g és 32 g/mol arányával. Kiderült, hogy 0,1 mol.

A vízanyag mennyiségének meghatározásához hagyjuk meg az arányt a reakcióban résztvevők mólarányával:

Minden 0,1 mol oxigénhez ismeretlen mennyiségű víz jut, és minden 1 mol oxigénhez 2 mol víz jut.

Ezért a vízanyag mennyisége 0,2 mol.

A víz tömegének meghatározásához meg kell szorozni a víz mennyiségének talált értékét a moláris tömegével, azaz. 0,2 mol-t megszorozzuk 18 g/mol-lal, 3,6 g vizet kapunk.

Rizs. 1. Az 1. feladat rövid feltételének és megoldásának rögzítése

A tömegen kívül egy Ön által ismert képlet segítségével kiszámíthatja a gáznemű reakcióban résztvevő térfogatát (normál körülmények között), amely szerint a gáz térfogata normál körülmények között. egyenlő a gázanyag mennyiségének és a moláris térfogatának szorzatával. Nézzünk egy példát a probléma megoldására.

2. FELADAT. Számítsuk ki a 27 g víz bomlása során felszabaduló oxigén térfogatát (normál körülmények között).

Írjuk fel a reakcióegyenletet és a feladat adott feltételeit! A felszabaduló oxigén térfogatának meghatározásához először meg kell találni a vízanyag mennyiségét a tömegen keresztül, majd a reakcióegyenlet segítségével meg kell határozni az oxigén anyag mennyiségét, amely után a talajszinten kiszámítható a térfogata.

A vízanyag mennyisége megegyezik a víz tömegének és moláris tömegének arányával. 1,5 mol értéket kapunk.

Készítsünk arányt: 1,5 mol vízből ismeretlen mennyiségű oxigén képződik, 2 mol vízből 1 mol oxigén keletkezik. Ezért az oxigén mennyisége 0,75 mol. Számítsuk ki az oxigén térfogatát normál körülmények között. Ez egyenlő az oxigénmennyiség és a moláris térfogat szorzatával. Bármely gáznemű anyag moláris térfogata környezeti körülmények között. egyenlő 22,4 l/mol. A számértékeket a képletbe behelyettesítve 16,8 liter oxigéntérfogatot kapunk.

Rizs. 2. A 2. feladat rövid feltételének és megoldásának rögzítése

Az ilyen feladatok megoldására szolgáló algoritmus ismeretében ki lehet számítani az egyik reakcióban résztvevő tömegét, térfogatát vagy anyagmennyiségét egy másik reakcióban résztvevő tömegéből, térfogatából vagy anyagmennyiségéből.

1. Feladat- és gyakorlatgyűjtemény kémiából: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (40-48.o.)

2. Ushakova O.V. Kémia munkafüzet: 8. osztály: a tankönyvhöz P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. évfolyam” / O.V. Ushakova, P.I. Beszpalov, P.A. Orzsekovszkij; alatt. szerk. prof. P.A. Orzsekovszkij - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (73-75. o.)

3. Kémia. 8. osztály. Tankönyv általános műveltségre intézmények / P.A. Orzsekovszkij, L.M. Mescserjakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§23)

4. Kémia: 8. osztály: tankönyv. általános műveltségre intézmények / P.A. Orzsekovszkij, L.M. Mescserjakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§29)

5. Kémia: szervetlen. kémia: tankönyv. 8. osztály számára Általános oktatás létesítése /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009. (45-47. o.)

6. Enciklopédia gyerekeknek. 17. kötet Kémia / Fejezet. ed.V.A. Volodin, Ved. tudományos szerk. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

További webes források

2. Digitális oktatási források egységes gyűjteménye ().

Házi feladat

1) p. 73-75 2., 3., 5. sz a kémia munkafüzetből: 8. osztály: P.A. tankönyvéhez. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. évfolyam” / O.V. Ushakova, P.I. Beszpalov, P.A. Orzsekovszkij; alatt. szerk. prof. P.A. Orzhekovszkij - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) 135. o., 3.,4 tankönyvből P.A. Orzsekovszkij, L.M. Mescserjakova, M.M. Shalashova „Kémia: 8. osztály”, 2013

Gondosan tanulmányozza az algoritmusokat, és írja le őket egy jegyzetfüzetbe, oldja meg a javasolt problémákat saját maga

I. Az algoritmus segítségével oldja meg saját maga a következő problémákat:

1. Számítsa ki az alumínium és 0,27 mol mennyiségű anyag megfelelő mennyiségű oxigénnel való kölcsönhatása során keletkező alumínium-oxid anyag mennyiségét (4 Al +3 O 2 = 2 Al 2 O 3).

2. Számítsa ki a nátrium és 2,3 mol mennyiségű anyag és megfelelő mennyiségű oxigén kölcsönhatása eredményeként keletkező nátrium-oxid anyag mennyiségét (4 Na+ O 2 = 2 Na 2 O).

1. algoritmus

Egy anyag mennyiségének kiszámítása a reakcióban részt vevő ismert anyagmennyiségből.

Példa.Számítsd ki a víz bomlásakor felszabaduló oxigén mennyiségét 6 mol mennyiségű anyaggal!

	Feladat formázása
1. Írja le a probléma feltételét	*Adott* : ν(H2O) = 6 mol _____________ *megtalálja* : ν(O 2)=?
	*Megoldás* : M(O2)=32 g/mol
és állítsa be az együtthatókat	2H2O=2H2+O2
, és a képletek alatt -
5. Egy anyag szükséges mennyiségének kiszámításához csináljunk arányt
6. Írd le a választ	*Válasz: ν (O 2) = 3 mol*

II. Az algoritmus segítségével oldja meg saját maga a következő problémákat:

1. Számítsa ki a kén-oxid előállításához szükséges kén tömegét ( S+ O 2 = SO 2).

2. Számítsa ki a lítium tömegét, amely szükséges ahhoz, hogy lítium-kloridot kapjunk 0,6 mol mennyiségű anyaggal (2 Li+ Cl 2 = 2 LiCl).

2. algoritmus

Egy anyag tömegének kiszámítása a reakcióban részt vevő másik anyag ismert mennyiségéből.

Példa:Számítsa ki az alumínium tömegét, amely 8 mol anyagmennyiségű alumínium-oxid előállításához szükséges!

A műveletek sorrendje	A probléma megoldásának formázása
1. Írja le a probléma feltételét	*Adott:* ν( Al 2 O 3 )=8 mol ___________ *Megtalálja:* m( Al)=?
2. Számítsa ki az anyagok moláris tömegét, amelyeket a problémában tárgyalunk	M( Al 2 O 3 )=102 g/mol
3. Írjuk fel a reakcióegyenletet! és állítsa be az együtthatókat	4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
4. Az anyagok képletei fölé írjuk *anyagok mennyiségét a problémafelvetésből* , és a képletek alatt - sztöchiometrikus együtthatók , reakcióegyenlet jeleníti meg
5. Számítsuk ki annak az anyagnak a mennyiségét, amelynek tömege! meg kell találni. Ehhez hozzunk létre egy arányt.
6. Számítsa ki a keresendő anyag tömegét!	m= ν ∙ M, m(Al)= ν (Al)∙ M(Al)=16mol∙27g/mol=432g
7. Írd le a választ	*Válasz:* m *(Al)=* *432 g*

III. Az algoritmus segítségével oldja meg saját maga a következő problémákat:

1. Számítsa ki a nátrium-szulfid anyag mennyiségét, ha 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

2. Számítsa ki a rézanyag mennyiségét, amely akkor képződik, ha a réz-oxid hidrogénnel reagál ( II) 64 g súlyú ( CuO+ H2= Cu+ H 2 O).

Gondosan tanulmányozza át az algoritmust, és írja le a füzetébe.

3. algoritmus

Egy anyag mennyiségének kiszámítása a reakcióban részt vevő másik anyag ismert tömegéből.

Példa.Számítsa ki a réz-oxid anyag mennyiségét (én ), ha a 19,2 g tömegű réz oxigénnel reagál.

A műveletek sorrendje	Feladat formázása
1. Írja le a probléma feltételét	*Adott:* m( Cu)=19,2 g ___________ *Megtalálja:* ν( Cu 2 O)=?
2. Számítsa ki az anyagok moláris tömegét, amelyeket a problémában tárgyalunk	M(Cu)=64 g/mol
3. Határozza meg az anyag tömegét! a problémafelvetésben megadva
és állítsa be az együtthatókat	4 Cu+ O 2 =2 Cu 2 O
*anyagok mennyiségét a problémafelvetésből* , és a képletek alatt - sztöchiometrikus együtthatók , reakcióegyenlet jeleníti meg
6. Egy anyag szükséges mennyiségének kiszámításához csináljunk arányt
7. Írd le a választ	*Válasz: ν(* Cu 2 O *)=0,15 mol*

Gondosan tanulmányozza át az algoritmust, és írja le a füzetébe.

IV. Az algoritmus segítségével oldja meg saját maga a következő problémákat:

1. Számítsa ki az oxigén tömegét, amely a 112 g tömegű vassal való reakcióhoz szükséges!

(3 Fe+4 O 2 = Fe 3 O 4).

4. algoritmus

Egy anyag tömegének kiszámítása a reakcióban részt vevő másik anyag ismert tömegéből

Példa.Számítsa ki a foszfor elégetéséhez szükséges oxigén tömegét, súlya 0,31 g.

A műveletek sorrendje

A feladat formázása

1. Írja le a probléma feltételét

Adott:

m( P)=0,31 g

_________

Megtalálja:

m( O 2 )=?

2. Számítsa ki az anyagok moláris tömegét,

amelyeket a problémában tárgyalunk

M(P)=31 g/mol

M( O 2 )=32 g/mol

3. Határozza meg az anyag mennyiségét, amelynek tömege a feladatmeghatározásban szerepel!

4. Írjuk fel a reakcióegyenletet!

és állítsa be az együtthatókat

4 P+5 O 2 = 2 P 2 O 5

5. Az anyagok képletei fölé írjuk

anyagok mennyiségét a problémafelvetésből ,

és a képletek alatt -

sztöchiometrikus együtthatók ,

reakcióegyenlet jeleníti meg

6. Számítsa ki az anyag mennyiségét, amelynek tömegét meg kell találni!

m( O 2 )= ν ( O 2 )∙ M( O 2 )=

0,0125mol∙32g/mol=0,4g

8. Írd le a választ

Válasz: m ( O 2 )=0,4 g

FELADATOK AZ ÖNÁLLÓ MEGOLDÁSHOZ

3. Számítsa ki a kén-oxid előállításához szükséges kén tömegét ( IV) anyag mennyisége 4 mol ( S+ O 2 = SO 2).

4. Számítsa ki a lítium tömegét, amely szükséges ahhoz, hogy lítium-kloridot kapjunk 0,6 mol mennyiségű anyaggal (2 Li+ Cl 2 = 2 LiCl).

5. Számítsa ki a nátrium-szulfid mennyiségét, ha a kén tömege 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

6. Számítsa ki a réz mennyiségét, amely akkor képződik, ha a réz-oxid hidrogénnel reagál ( II) 64 g súlyú ( CuO+ H2=

Óra összefoglalója „Számítások kémiai egyenletekkel”

1. Házi feladat ellenőrzése

Házi feladatként arra kértek, hogy helyezzen el együtthatókat a reakcióegyenletekben.A szünetben megtekinthető az elvégzett munka. Biztosan lesznek hibák.Minden rendben volt, van valakinek kérdése?Hadd beszéljenek az otthoni élményeikről.

2. A téma meghirdetése, ismeretek felfrissítése

A mai óra témája a számítások kémiai egyenletekkel. Először is emlékezzünk mindarra, ami ma hasznos lehet számunkra. Kémiai egyenletekkel találkoztunk már korábbi laboratóriumi munkák során, házi feladatban, sőt még korábban a bináris vegyületek témakörben. Emlékezzünk a kémiai reakció egyenletének meghatározására.

(Ez a kémiai reakciók hagyományos jelölése kémiai képletekkel és együtthatókkal.)

Elképesztő.

Bármilyen vegyület előállítása során tudnia kell, hogy mennyi kiindulási anyagot kell venni a reakciótermék kívánt tömegének eléréséhez. Ehhez hozzon létre egyenletet a folyamatban lévő kémiai reakcióra, és a számítás során tömegek figyelembe veszik a moláris tömegeket anyagok, és a számítás során gázok térfogata vegye figyelembe az értéketmoláris térfogat gázok

Ki emlékszik a gázok moláris térfogatának értékére normál körülmények között? (22,4 l/mol)

És mik ezek a normál állapotok? (nyomás 101,3 kPa és hőmérséklet 0 o C)

Vagyis ilyen körülmények között 1 mol BÁRMELY gáz 22,4 liter térfogatot foglal el.

Valójában a problémák megoldásához több mennyiségre is emlékeznünk kell:

Moláris tömeg – M (g/mol)

Anyag mennyisége – n (mol)

kötet – V (l)

Jobb így: emlékszel arra, hogy a moláris tömeg számszerűen megegyezik egy anyag relatív atomtömegével vagy relatív molekulatömegével. Ehhez a periódusos rendszert kell használni, ahol a relatív atomtömeg minden egyes „cella” alján van feltüntetve. Nem feledkezve meg a kerekítési szabályokról, ennek a tömegnek a teljes értékét használjuk a számításokhoz.

A kémia nagyon világos, logikus és következetes tudomány, ezért célszerű a tankönyvben található ALGORITMUS használata a problémák megoldására. Ez egy univerzális műveletsor, amelyet az ilyen típusú problémák megoldására használnak.

Kérjük, nyissa ki a tankönyvet, és ismerkedjünk meg az algoritmussal.

(itt mindannyian együtt nyitjuk ki a tankönyveinket, egy ember, talán én, elolvassa az algoritmust, a többiek követik, hogy megértsék, mit kell most tenniük)

Kiterjedtnek hangzik, de remélem nem túl zavaró. Próbáljuk meg kitalálni egy példán keresztül.

1. feladat. A hidrogén előállításához az alumíniumot kénsavban oldják: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (Algoritmusunk első pontja). A reakcióhoz 10,8 g alumíniumot vettünk fel. Számítsa ki az elfogyasztott kénsav tömegét!

Adott: m(AI) = 10,8 g	Megoldás: m=10,8 g m-? 2Al + 3H 2SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 M=27 g/mol M=98 g/mol Itt megemlíthetjük, hogy valójában nem 2 alumíniumatom és 3 savmolekula lép be a reakcióba, hanem egy rész alumíniumatom és egy savmolekula. Ezt a részt a kémiában rövid „vakond” szónak nevezik. n = 2 mol n = 3 mol m = M ∙ n m = 54 g m = 294 g Számítás arány szerint:
m (H2S04)-?

	10,8 g
	54 g	294 g
		10,8 g ∙ 294 g
		54 g
	X = 58,8 g Válasz: m (H 2 SO 4 ) = 58,8 g

Ez minden megoldás a problémára. Kérdései vannak? Beszéljünk még egyszer a megoldásról:

Felállított egy egyenletet

Az anyagok fölött aláírtuk, hogy mit TUDunk, és mit SZERETNÉNK MEGTALÁLNI

A képletek alá felírtuk a moláris tömeget, az anyag mennyiségét éssztöchiometrikus az anyag tömege ( jobb a „tömeg a periódusos rendszer szerint” feltüntetése.

Kialakított egy arányt

Megoldotta az arányt

Rögzítette a választ

Oldjunk meg egy hasonló problémát, de gáznemű anyagokkal (itt nem az anyag moláris tömegét fogjuk használni, hanem mit?...móltérfogatot)

2. feladat. 25 gramm a cink sósavban oldódik, a kémiai reakció során gáz szabadul fel - hidrogén. Számítsa ki a felszabaduló hidrogén térfogatát!

Adott: m(Zn)=10,8 g	Megoldás: m = 25 g V-? Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 M = 65 g/mol V m = 22,4 l/mol n=1 mol n=1 mol m = 65 g V = 22,4 liter Számítás arány szerint:
m(HCl)-?

	25 g
	65 g	22,4 l
		25 g ∙ 22,4 l
		65 g
	X = 8,61 l Válasz: V(H 2 ) = 8,61 l

Nézzük meg, hogyan sajátítottad el az anyagot. Ugyanezzel az algoritmussal oldja meg a problémát:

NEM TÉNY, HOGY SIKERES LESZ:

Amikor reagál a Fe2O3 (első lehetőség) és SnO2 (második lehetőség) szén-oxidok felhasználásával egyenként 20 g Fe-t és Sn-t kapott. Hány grammot vettek mindegyik oxidból?

Felhívjuk figyelmét, hogy most a kiindulási anyagok tömegét számoljuk, nem a reakciótermékeket.)

(mindenki oldja meg egy füzetben, és szelektíven kérje meg, hogy mutassa meg a megoldást, az egyenletet együtt írjuk fel a táblára, és mindenki maga próbálja meg megoldani)

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO m(Fe2O3)= 160*20/2*56=28,5 g

SnO2+C=Sn+CO2 m(SnO2)= 20*151/119=25,38 g

Házi feladat: a tankönyvi anyag tanulmányozása p. 146-150, oldja meg a problémát

Mekkora a kalcium-oxid tömege és mekkora a szén-dioxid térfogata (n.s.)

250 g tömegű kalcium-karbonát lebontásával nyerhető?ISKOLÁSOKNAK KELL ADNIKÉSZ EGYENLETA FELADAT VÉGREHAJTÁSÁHOZ

A „Számítások kémiai egyenletekkel” című lecke részletes vázlata.

Tankönyv: O.S. Gabrielyan.

Osztály: 8

Az óra témája: Számítások kémiai egyenletekkel.

Az óra típusa: kombinált.

Oktatási célok: kémiai egyenleteket használó számítások bevezetése; a tanulók kémiai egyenletekkel történő számítási ismereteinek fejlesztése; fejleszteni kell a kémiai egyenletek összeállításában és az egyenletek kiszámításában való készségeket.

Oktatási feladatok: folytatni a természettudományos világnézet, az egyén és az egész fogalmának kialakítását.

Fejlesztési feladatok: a megfigyelés, az elemzés, a magyarázat és a következtetések levonása képességének fejlesztése.

Tanítási módok: verbális (a tanár magyarázata és története), verbális - vizuális (magyarázat megjegyzésekkel a táblán).

Felszerelés: tábla, D. I. Mengyelejev táblázata.

Az órák alatt:

1. Szervezési pillanat (2-5 perc)

Sziasztok srácok, foglaljon helyet. A mai órán neked és nekem meg kell tanulnunk, hogyan végezzünk számításokat kémiai egyenletekkel.

2. Ismeretek és készségek tesztje (10-15 perc)

Az előző órákon kémiai reakcióegyenleteken mentünk keresztül, emlékezzünk, mi is az a kémiai egyenlet? (A kémiai egyenlet egy kémiai reakció hagyományos ábrázolása kémiai képletek és matematikai szimbólumok használatával).

Milyen törvény alapján írják le a kémiai reakciókat? (Az anyagok tömegének megmaradásának törvénye).

Hogy hangzik? (A kémiai reakcióba bevitt anyagok tömege megegyezik az abból származó anyagok tömegével).

3. Új anyag magyarázata (20 – 30 perc)

Egy kémiai egyenlet segítségével meghatározható, hogy mely anyagok reagáltak és melyek keletkeztek, valamint kémiai egyenlettel számíthatjuk ki a reagáló anyagok tömegét, térfogatát és mennyiségét.

A számításokhoz nagyon fontos az anyag tömegének, térfogatának és mennyiségének egymásnak megfelelő mértékegységeinek kiválasztása. Nyissuk ki a 146. oldalon található tankönyveket, és keressük meg a 7. számú táblázatot. E táblázat segítségével vegyük figyelembe a fizikai és kémiai mennyiségek egyes mértékegységeinek arányát.

A kémia számítási problémáinak megoldásához használhat egy algoritmust. A feladatok megoldásának algoritmusát a 147. oldalon található tankönyv tartalmazza.

A problémamegoldó algoritmus segítségével oldjuk meg a következő problémát:

Feladat: Számítsa ki a hidrogén térfogatát (sz), amelyre 230 kg vas(III)-oxiddal való reakcióhoz lesz szükség. Számítsa ki az ebben az esetben képződő víz mennyiségét!

Adott: Megoldás:

m(Fe 2 O 3) = 230 kg 1. Írja fel a kémiai reakció egyenletét!

V(H 2) - ?

n(H20)-? 2. Írja le az egyenletben szereplő anyagok képlete fölé az ismert és ismeretlen számértékeket!

Mivel a tömeget kilogrammban adjuk meg, a térfogatot köbméterben, az anyag mennyiségét pedig kilomolban találjuk. És akkor:

230kg x m 3 év kmol

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

ahol x a hidrogén térfogata V(H 2), y az n(H 2 O) vízanyag mennyisége.

3. a) Határozza meg a kémiai egyenlettel megadott 1 kmol Fe 2 O 3 tömegét, és írja be a kapott értéket a képletébe!

Mr(Fe 2O 3) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160,

M(Fe 2O 3) = 160 kg/kmol.

b) Határozza meg 3 kmol hidrogén térfogatát V = Vm*n az egyenlettel, írja be a talált értéket a hidrogén képlet alá: V(3H 2) = 22,4 m 3 /kmol * 3 kmol = 67,2 m 3!

c) A víz képlete alatt megadjuk annak mennyiségét, amelyet a - 3 kmol egyenlet határoz meg.

Az egyenlet azzá válik

230kg x m 3 év kmol

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

160kg 67,2 m 3 3 kmol

4. Állítsuk össze és oldjuk meg az arányokat:

a) 230 = x, x = 230*67,2 = 201,6 (m3) – hidrogén térfogata V(H2)

b) 230 = y, y = 230*3 = 9 (kmol) – az n(H 2 O) vízanyag mennyisége.

4. Elsődleges tudásszilárdítás (10-12 perc)

Oldja meg a problémákat (ha lehetséges, többféleképpen):

1. feladat. 0,1 mol cink reagál oxigénnel. Mennyi oxigén szükséges? Mennyi cink-oxid keletkezik?

2. feladat. A cink 0,1 mol mennyiségben reagál oxigénnel. Határozza meg a reakcióba lépő oxigén tömegét, valamint a képződött cink-oxid tömegét.

3. feladat. A 6,3 g tömegű alumínium reakcióba lép oxigénnel. Határozza meg az oxigén és a keletkező vas-oxid tömegét, ha az alumínium 20% szennyeződést tartalmaz.

4. feladat. Mekkora térfogatú hidrogén (n.s.) szabadul fel, ha 2,7 g 25%-os sósav reagál a reakcióhoz szükséges mennyiségű alumíniummal? Mennyi ez az anyagmennyiség?

5. feladat. Mekkora mennyiségű szén-dioxid szabadul fel 60 kg szén elégetésekor?

6. feladat. Hány mol kalcium-oxid keletkezik, ha 8 g 30% szennyeződést tartalmazó kalciumot elégetünk oxigénben?

5. Óra összefoglalója (1-3 perc)

Ma az órán ismét kémiai egyenletek írására emlékeztünk, és megtanultuk, hogyan kell kémiai egyenletekkel számításokat végezni.

6. Házi feladat (1-4 perc)

28.§, kiosztás a munkafüzetekben.

Mekkora tömegű vas(III)-oxid keletkezik, ha 0,6 mol vas ég el levegőn?

Számítsa ki az alumínium-szulfid tömegét, amely 5,4 g alumíniumpor kénnel való összeolvasztásakor keletkezik! Hány gramm vas(II)-szulfid keletkezik 11,2 g vaspor kénnel való összeolvasztásakor?

Határozza meg a 19 g magnézium-klorid előállításához szükséges magnézium tömegét (például magnézium klórban történő elégetésével).

Hány liter hidrogén-klorid keletkezik, ha a klór 5,5 liter hidrogénnel reagál?

Mekkora térfogatú hidrogén tud reagálni 150 liter oxigénnel?

Mekkora térfogatú szén-dioxid keletkezik 8 liter metán CH 4 elégetésekor?

Mekkora mennyiségű szén-dioxid keletkezik 480 g szén elégetésekor?

Mekkora mennyiségű oxigén szabadul fel 100 g víz elektromos áram hatására történő lebontásakor?

Mekkora térfogatú nitrogén keletkezik 1 g nitrogén-jodid robbanása során:

2NJ 3 = N 2 + 3J 2

Hány gramm kén-oxid (IV) keletkezik 12,8 kén elégetésekor?

Mekkora tömegű magnézium-oxid keletkezett 6 g magnéziumforgács oxigénben való elégetésekor?

Hány gramm víz keletkezik, ha 9 g hidrogént elégetünk oxigénben?

Hány gramm alumíniumot kell venni, hogy 30,6 g alumínium-oxidot kapjunk?