Calcoli chimici utilizzando equazioni chimiche. Calcolo della massa di una sostanza utilizzando l'equazione di una reazione chimica

Con l'aiuto dei coefficienti stechiometrici, lo schema di una reazione chimica viene trasformato nella sua equazione, che riflette esplicitamente la legge di conservazione del numero di atomi di ciascun tipo durante la transizione dalle sostanze di partenza (reagenti) ai prodotti di reazione.

I coefficienti stechiometrici permettono di stabilire una relazione tra le quantità di sostanze che partecipano alla reazione in base alla seguente regola:

i coefficienti in un'equazione chimica specificanomolare proporzioni (rapporti) in cui le sostanze di partenza (reagenti) reagiscono e si formano i prodotti di reazione.

Consideriamo, ad esempio, la reazione di sintesi dell'ammoniaca:

3H2 + N2 = 2NH3,

per il quale, secondo la regola di cui sopra, possiamo scrivere

dove gli indici sono “ex”. e "arr." corrispondono alle quantità di sostanze reagite e formate. L'ultima relazione può essere presentata in un'altra forma:

a) per le sostanze H2 e N2:

o in altra forma
;

b) per le sostanze H 2 e NH 3:
O
;

c) per le sostanze N 2 e NH 3:
O
.

È facile vedere che tutte le proporzioni possono essere combinate e scritte nella forma:

=
.

L'ultima uguaglianza è equazione di calcolo di base, collegando le quantità di sostanze reagite e i prodotti di reazione risultanti. Se necessario, le masse e i volumi dei partecipanti alla reazione possono essere introdotti in questa equazione dalle condizioni del problema utilizzando le consuete relazioni.

Ad esempio, per la reazione

4FeS2(t) + 11O2 = 2Fe2O3 (t) + 8SO2 (g)

l'equazione di calcolo principale è:

e se vi inseriamo le masse solitamente specificate nei problemi per i solidi e i volumi per i gas, allora assumerà la forma seguente:

Metodo di calcolo l'utilizzo dell'equazione di progettazione di base di una reazione chimica include diversi punti generali:

1) Innanzitutto viene determinata la sostanza di supporto, la quantità in base alla quale vengono eseguiti tutti i calcoli successivi. Nella dichiarazione del problema viene specificata la massa, il volume o la concentrazione, che, a sua volta, consente di calcolare il numero di moli della sostanza di supporto. Di norma, questo non è molto difficile, ma l'eccezione si applica ai cosiddetti problemi di eccesso e carenza, quando sostanza di supporto bisogna scegliere due originali. Il fatto è che quando si prepara una miscela di reazione, le sostanze di partenza possono essere miscelate in qualsiasi proporzione, ma reagiranno sempre tra loro in proporzioni rigorosamente definite, che stabiliscono per loro coefficienti stechiometrici nell'equazione della reazione chimica. In queste condizioni, è del tutto possibile una situazione in cui una delle sostanze di partenza reagisce completamente, ma parte dell'altra rimane non reagita, e quindi si dice che la prima sostanza viene presa in carenza rispetto alla seconda e, al contrario, la seconda sostanza è in eccesso rispetto al primo. In questo caso, la sostanza di partenza assunta in carenza dovrebbe essere scelta come sostanza di supporto, poiché è la sua quantità che determinerà sia il completamento della reazione che la quantità di prodotti formati.

Come determinare una sostanza di supporto se il problema contiene dati (massa, volume, ecc.) per entrambe le sostanze di partenza? Lasciamo reagire due sostanze A e B

aA + bB → prodotti di reazione,

e le quantità iniziali di queste sostanze  0 (A) e  0 (B) possono essere calcolate dalle condizioni del problema.

Per rispondere alla domanda è necessario confrontare due numeri
, dove sono possibili tre opzioni:

io var.
, allora la miscela di reazione iniziale è detta stechiometrica e una qualunque di esse - A o B - può essere scelta come sostanza di supporto;

II var.
, allora la sostanza A sarà presa in eccesso e la sostanza B sarà quella di supporto;

III var.
, allora la sostanza B sarà in eccesso e la sostanza A sarà quella di supporto.

La fine delle reazioni chimiche irreversibili nella prima variante avviene al momento della scomparsa simultanea di entrambe le sostanze di partenza, e nelle altre due - al momento della scomparsa della sostanza assunta in carenza, e nella miscela finale di sostanze, insieme a i prodotti di reazione, ci sarà un residuo non reagito della sostanza prelevata in eccesso.

2) Dall'equazione di calcolo principale segue una semplice regola per determinare il numero di moli sostanze di partenza reagite e prodotti risultanti in base al numero di moli della sostanza di supporto:

Per determinare il numero di moli di una sostanza che ha reagito o formato in una reazione, è necessario dividere il numero di moli della sostanza di riferimento per il suo coefficiente stechiometrico e moltiplicare questo risultato per il coefficiente stechiometrico della sostanza da determinare.

Per la reazione 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ,

dove la sostanza portante, ad esempio, è l'alluminio, possiamo scrivere:

Dopo aver determinato le quantità di sostanze che ci interessano, è facile calcolare le loro masse, volumi e concentrazioni, cioè le caratteristiche dei partecipanti a una reazione chimica che compaiono nella formulazione del problema.

Pertanto, lo schema di calcolo generale per l'equazione della reazione chimica può essere presentato come:

Reazione irreversibile.

Permettere E quantità iniziali dei reagenti A e B e
, cioè. la sostanza A viene quindi assunta in eccesso

UN A+ V B = Con C+ D D

		neo (eccesso)	neo (difetto)
fine della reazione:

Reazione reversibile.

In questo caso, la reazione termina con l'instaurazione dell'equilibrio chimico e la miscela di equilibrio contiene sia i prodotti di reazione che il resto delle sostanze di partenza. Supponiamo che nel momento in cui si stabilisce l'equilibrio, ad esempio, X Una mole di prodotto C è quindi una sostanza di supporto

UN A+ V B Con C+ D D

Inizio della reazione:	neo	neo
Equilibrio:

Esempio 1. Una soluzione contenente 20,0 g di idrossido di sodio ha assorbito 6,72 litri di anidride carbonica (n.o.). Determinare i prodotti di reazione e le loro quantità.

Quando una soluzione alcalina assorbe ossidi acidi (CO 2 , SO 2 , P 2 O 5 , ecc.) o composti di idrogeno (H 2 S , ecc.), che corrispondono agli acidi polibasici, al primo stadio, con un eccesso di alcali , si formano sempre sali medi, che nella seconda fase, in presenza di un eccesso di reagente assorbito, si trasformano parzialmente o completamente in sali acidi:

CO2 (gas) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

L'anidride carbonica rimanente reagisce con il carbonato di sodio:

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

fine della reazione:

Quindi, la soluzione contiene una miscela di sali: 0,1 mol di NaHCO 3 e 0,2 mol di Na 2 CO 3.

Esempio 2. In un bicchiere sono stati aggiunti 6 g di idrossido di sodio con 200 ml di soluzione di acido fosforico con una concentrazione molare di 0,5 mol/l. Determinare la composizione della soluzione dopo la fine della reazione.

Quando si neutralizzano gli acidi polibasici con alcali (NaOH, KOH, NH 3, ecc.), Gli atomi di idrogeno vengono successivamente sostituiti con un gruppo metallico o ammonio e la composizione dei prodotti di reazione dipende dal rapporto tra le quantità di reagenti. Nel nostro caso, se – si forma NaH 2 PO 4; se 1: 2, allora Na 2 HPO 4 e se 1: 3, allora Na 3 PO 4. Nei casi intermedi si verifica una miscela di sali.

Troviamo le quantità iniziali dei reagenti: ;
, – esiste un'opzione intermedia tra 1: 1 e 1: 2, quindi la reazione avviene in due fasi:

H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O

Quindi, nella soluzione dopo la reazione c'è una miscela di sali - 0,05 mol ciascuno di NaH 2 PO 4 e Na 2 HPO 4.

Successo nella realizzazione calcoli utilizzando catene di equazioni chimiche nel caso in cui il prodotto di una reazione sia il materiale di partenza per un'altra, dipende dalla scelta corretta della sequenza di transizioni da un'equazione all'altra. Scelta una sostanza di supporto in base alle condizioni del problema, è conveniente indicare con le frecce la sequenza di calcolo, ricordando che la sostanza ottenuta nella reazione precedente viene utilizzata nella stessa quantità in quella successiva se, ovviamente, non ci sono perdite durante l'intero processo multistadio e la resa di ogni reazione è del 100%.

Esempio 3. Quanti litri di cloro e idrogeno (n.s.) sono necessari per ottenere acido cloridrico capace di neutralizzare una soluzione alcalina che si forma quando si sciolgono 13,7 g di bario in acqua.

Componiamo le equazioni di tutte le reazioni e utilizziamo le frecce per indicare la sequenza dei calcoli:

Sostanza di supporto bario e sua quantità

(Ba) =
.

Catena di calcoli:

equazione (I) - (Ba(OH) 2 / I) =
=>

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

(Cl 2) =(H 2) =
,

allora V(H2) = V(Cl2) = 0,1 mol · 22,4 l/mol = 2,24 l.

Al momento di decidere problemi che coinvolgono miscele di sostanzeÈ necessario innanzitutto che ciascun componente della miscela registri separatamente tutte le reazioni chimiche a cui può partecipare a seconda delle condizioni del problema. Le sostanze della miscela iniziale vengono solitamente selezionate come sostanze di supporto e le loro quantità (numero di moli) vengono designate come incognite - x, y, z, ...., quindi vengono redatte equazioni di bilancio materiale in base al numero, alla massa o volume (per i gas) dei partecipanti alle reazioni chimiche, dove gli ultimi due devono essere espressi in termini di incognite. Il numero di equazioni di bilancio deve essere uguale al numero di incognite. Nell'ultima fase viene risolto il sistema risultante di equazioni algebriche.

Esempio 4. La combustione di 13,44 litri (n.) di una miscela di idrogeno, metano e monossido di carbonio ha prodotto 8,96 litri di anidride carbonica e 14,4 g di acqua. Determinare la quantità di gas nella miscela.

Equazioni di reazione:

2H2 + O2 = 2H2O(I)

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (II)

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

Sostanze di supporto – CH4, H2 e CO; indichiamo le loro quantità

ν(H2) = x; ν(СH4) = y; ν(CO) = z.

Creiamo tre equazioni di bilancio basate sul numero di incognite:

a) saldo in volume della miscela:

V (H 2) + V(CH 4) + V(CO) = 13,44 l, inserisci le incognite:

xVm + yVm + zVm = 13,44 oppure x + y + z =
0,6 moli;

b) saldo per la quantità di CO 2:

ν(CO2/II) + ν(CO2/III) = ν totale. (CO2), ma

;

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

c) equilibrio nella quantità di H 2 O:

ν(H 2 O/ I) + ν(H 2 O/ II) = ν totale. (H 2 O), ma

,

;
,

allora x + 2y = 0,8.

Quindi, otteniamo un sistema di equazioni della forma

,

che si risolve facilmente per via orale

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

Quando si risolvono problemi chimici computazionali, è necessario essere in grado di eseguire calcoli utilizzando l'equazione di una reazione chimica. La lezione è dedicata allo studio dell'algoritmo per calcolare la massa (volume, quantità) di uno dei partecipanti alla reazione dalla massa nota (volume, quantità) di un altro partecipante alla reazione.

Argomento: Sostanze e loro trasformazioni

Lezione:Calcoli utilizzando l'equazione della reazione chimica

Considera l'equazione di reazione per la formazione di acqua da sostanze semplici:

2H2 + O2 = 2H2O

Possiamo dire che due molecole d'acqua sono formate da due molecole di idrogeno e una molecola di ossigeno. D'altra parte, la stessa voce dice che per la formazione di ogni due moli di acqua, è necessario prendere due moli di idrogeno e una mole di ossigeno.

Il rapporto molare dei partecipanti alla reazione aiuta a effettuare calcoli importanti per la sintesi chimica. Diamo un'occhiata ad esempi di tali calcoli.

COMPITO 1. Determiniamo la massa d'acqua formata a seguito della combustione dell'idrogeno in 3,2 g di ossigeno.

Per risolvere questo problema, devi prima creare un'equazione per una reazione chimica e scrivere sopra le condizioni del problema.

Se conoscessimo la quantità di ossigeno che ha reagito, potremmo determinare la quantità di acqua. E poi calcoleremo la massa dell'acqua, conoscendo la sua quantità di sostanza e. Per trovare la quantità di ossigeno, è necessario dividere la massa dell'ossigeno per la sua massa molare.

La massa molare è numericamente uguale alla massa relativa. Per l'ossigeno, questo valore è 32. Sostituiamolo nella formula: la quantità di sostanza ossigeno è pari al rapporto tra 3,2 g e 32 g/mol. Risultò essere 0,1 mol.

Per trovare la quantità di sostanza acqua, lasciamo la proporzione utilizzando il rapporto molare dei partecipanti alla reazione:

Per ogni 0,1 mole di ossigeno c'è una quantità sconosciuta di acqua, e per ogni mole di ossigeno ci sono 2 moli di acqua.

Quindi la quantità di sostanza acqua è 0,2 mol.

Per determinare la massa dell'acqua, è necessario moltiplicare il valore trovato della quantità di acqua per la sua massa molare, ad es. moltiplichiamo 0,2 mol per 18 g/mol, otteniamo 3,6 g di acqua.

Riso. 1. Registrazione di una breve condizione e soluzione al problema 1

Oltre alla massa, puoi calcolare il volume del partecipante alla reazione gassosa (in condizioni normali) utilizzando una formula a te nota, secondo la quale il volume del gas in condizioni normali. uguale al prodotto della quantità di sostanza gassosa e del volume molare. Diamo un'occhiata a un esempio di risoluzione di un problema.

COMPITO 2. Calcoliamo il volume di ossigeno (in condizioni normali) rilasciato durante la decomposizione di 27 g di acqua.

Scriviamo l'equazione di reazione e le condizioni date del problema. Per trovare il volume di ossigeno rilasciato, è necessario prima trovare la quantità di sostanza acqua attraverso la massa, quindi, utilizzando l'equazione di reazione, determinare la quantità di sostanza ossigeno, dopodiché è possibile calcolarne il volume a livello del suolo.

La quantità di sostanza acqua è uguale al rapporto tra la massa dell'acqua e la sua massa molare. Otteniamo un valore di 1,5 mol.

Facciamo una proporzione: da 1,5 moli di acqua si forma una quantità sconosciuta di ossigeno, da 2 moli di acqua si forma 1 mole di ossigeno. Quindi la quantità di ossigeno è 0,75 mol. Calcoliamo il volume di ossigeno in condizioni normali. È uguale al prodotto della quantità di ossigeno e del volume molare. Il volume molare di qualsiasi sostanza gassosa in condizioni ambientali. pari a 22,4 l/mol. Sostituendo i valori numerici nella formula, otteniamo un volume di ossigeno pari a 16,8 litri.

Riso. 2. Registrazione di una breve condizione e soluzione al problema 2

Conoscendo l'algoritmo per risolvere tali problemi, è possibile calcolare la massa, il volume o la quantità di sostanza di uno dei partecipanti alla reazione dalla massa, il volume o la quantità di sostanza di un altro partecipante alla reazione.

1. Raccolta di problemi ed esercizi di chimica: 8a elementare: per libri di testo. PAPÀ. Orzhekovsky e altri: “Chimica. 8° grado” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (p.40-48)

2. Ushakova O.V. Quaderno di esercizi di chimica: 8a elementare: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. 8° grado” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; Sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 73-75)

3. Chimica. 8 ° grado. Manuale per l'istruzione generale istituzioni/P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§23)

4. Chimica: 8a elementare: libro di testo. per l'istruzione generale istituzioni/P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§29)

5. Chimica: inorganica. chimica: libro di testo. per l'ottavo grado educazione generale istituzione /G.E. Rudzitis, F.G. Feldmann. - M.: Educazione, OJSC “Libri di testo di Mosca”, 2009. (p.45-47)

6. Enciclopedia per bambini. Volume 17. Chimica / Capitolo. ed.V.A. Volodin, Ved. scientifico ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Risorse web aggiuntive

2. Raccolta unificata di risorse educative digitali ().

Compiti a casa

1) pag. 73-75 N. 2, 3, 5 dal Quaderno di esercizi di Chimica: 8a elementare: al libro di testo di P.A. Orzhekovsky e altri: “Chimica. 8° grado” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; Sotto. ed. prof. PAPÀ. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) Pag. 135 N. 3,4 dal libro di testo P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova “Chimica: 8a elementare”, 2013

Studia attentamente gli algoritmi e scrivili su un quaderno, risolvi tu stesso i problemi proposti

I. Utilizzando l'algoritmo, risolvi tu stesso i seguenti problemi:

1. Calcolare la quantità di sostanza di ossido di alluminio formata come risultato dell'interazione dell'alluminio con una quantità di sostanza di 0,27 mol con una quantità sufficiente di ossigeno (4 Al+3 O2=2 Al 2 O3).

2. Calcolare la quantità di sostanza di ossido di sodio formata come risultato dell'interazione del sodio con una quantità di sostanza di 2,3 moli con una quantità sufficiente di ossigeno (4 Na+ O2=2 Na 2 O).

Algoritmo n. 1

Calcolare la quantità di una sostanza da una quantità nota della sostanza coinvolta in una reazione.

Esempio.Calcola la quantità di ossigeno rilasciata a seguito della decomposizione dell'acqua con una quantità di sostanza di 6 mol.

	Formattazione di un'attività
1. Annotare la condizione del problema	Dato : ν(H2O) = 6 mol _____________ Trovare : ν(O2)=?
	Soluzione : M(O2)=32g/mol
e impostare i coefficienti	2H2O=2H2 +O2
, e sotto le formule -
5. Per calcolare la quantità richiesta di una sostanza, facciamo un rapporto
6. Scrivi la risposta	Risposta: ν (O 2) = 3 mol

II. Utilizzando l'algoritmo, risolvi tu stesso i seguenti problemi:

1. Calcolare la massa di zolfo necessaria per ottenere l'ossido di zolfo ( S+ O2= SO2).

2. Calcolare la massa di litio necessaria per ottenere cloruro di litio con una quantità di sostanza di 0,6 mol (2 Li+ CI2 =2 LiCl).

Algoritmo n. 2

Calcolo della massa di una sostanza a partire da una quantità nota di un'altra sostanza coinvolta in una reazione.

Esempio:Calcolare la massa di alluminio necessaria per ottenere ossido di alluminio con una quantità di sostanza pari a 8 mol.

Sequenza di azioni	Formattare una soluzione a un problema
1. Annotare la condizione del problema	Dato: ν( Al 2 O 3 )=8mol ___________ Trovare: M( Al)=?
2. Calcola le masse molari delle sostanze, che sono discussi nel problema	M( Al 2 O 3 )=102g/mol
3. Scriviamo l'equazione di reazione e impostare i coefficienti	4 Al + 3O 2 = 2 Al 2 O 3
4. Sopra le formule delle sostanze scriviamo quantità di sostanze dalla dichiarazione del problema , e sotto le formule - coefficienti stechiometrici , rappresentato dall'equazione di reazione
5. Calcoliamo la quantità di sostanza la cui massa necessario per essere trovato. Per fare ciò, creiamo un rapporto.
6. Calcola la massa della sostanza che deve essere trovata	M= ν ∙ M, M(Al)= ν (Al)∙ M(Al)=16mol∙27g/mol=432g
7. Scrivi la risposta	Risposta: M (Al)= 432 g

III. Utilizzando l'algoritmo, risolvi tu stesso i seguenti problemi:

1. Calcolare la quantità di sostanza solfuro di sodio se 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

2. Calcolare la quantità di sostanza di rame formata se l'ossido di rame reagisce con l'idrogeno ( II) del peso di 64 g ( CuO+ H2= Cu+ H2 O).

Studia attentamente l'algoritmo e scrivilo sul tuo quaderno.

Algoritmo n. 3

Calcolare la quantità di una sostanza dalla massa nota di un'altra sostanza coinvolta in una reazione.

Esempio.Calcolare la quantità di sostanza di ossido di rame ( IO ), se il rame del peso di 19,2 g reagisce con l'ossigeno.

Sequenza di azioni	Formattazione di un'attività
1. Annotare la condizione del problema	Dato: M( Cu)=19,2 g ___________ Trovare: ν( Cu 2 O)=?
2. Calcola le masse molari delle sostanze, che sono discussi nel problema	M(Cu)=64g/mol
3. Trova la quantità di sostanza la cui massa indicato nella dichiarazione del problema
e impostare i coefficienti	4 Cu+ O 2 =2 Cu 2 O
quantità di sostanze dalla dichiarazione del problema , e sotto le formule - coefficienti stechiometrici , rappresentato dall'equazione di reazione
6. Per calcolare la quantità richiesta di una sostanza, facciamo un rapporto
7. Scrivi la risposta	Risposta: ν( Cu 2 O )=0,15mol

Studia attentamente l'algoritmo e scrivilo sul tuo quaderno.

IV. Utilizzando l'algoritmo, risolvi tu stesso i seguenti problemi:

1. Calcola la massa di ossigeno necessaria per reagire con il ferro che pesa 112 g

(3 Fe+4 O2= Fe3 O4).

Algoritmo n. 4

Calcolo della massa di una sostanza dalla massa nota di un'altra sostanza che partecipa alla reazione

Esempio.Calcolare la massa di ossigeno necessaria per la combustione del fosforo, del peso di 0,31 g.

Sequenza di azioni	Formattazione dell'attività
1. Annotare la condizione del problema	Dato: M( P)=0,31 g _________ Trovare: M( O 2 )=?
2. Calcola le masse molari delle sostanze, che sono discussi nel problema	M(P)=31g/mol M( O 2 )=32g/mol
3. Trova la quantità di sostanza la cui massa è indicata nella formulazione del problema
4. Scriviamo l'equazione di reazione e impostare i coefficienti	4 P+5 O 2 = 2 P 2 O 5
5. Sopra le formule delle sostanze scriviamo quantità di sostanze dalla dichiarazione del problema , e sotto le formule - coefficienti stechiometrici , rappresentato dall'equazione di reazione
6. Calcola la quantità di sostanza di cui è necessario trovare la massa M( O 2 )= ν ( O 2 )∙ M( O 2 )= 0,0125mol∙32g/mol=0,4g
8. Scrivi la risposta	Risposta: M ( O 2 )=0,4 g

COMPITI PER UNA SOLUZIONE INDIPENDENTE

1. Calcolare la quantità di sostanza di ossido di alluminio formata come risultato dell'interazione dell'alluminio con una quantità di sostanza di 0,27 mol con una quantità sufficiente di ossigeno (4 Al+3 O2=2 Al 2 O3).

2. Calcolare la quantità di sostanza di ossido di sodio formata come risultato dell'interazione del sodio con una quantità di sostanza di 2,3 moli con una quantità sufficiente di ossigeno (4 Na+ O2=2 Na 2 O).

3. Calcolare la massa di zolfo necessaria per ottenere l'ossido di zolfo ( IV) quantità di sostanza 4 mol ( S+ O2= SO2).

4. Calcolare la massa di litio necessaria per ottenere cloruro di litio con una quantità di sostanza di 0,6 mol (2 Li+ CI2 =2 LiCl).

5. Calcolare la quantità di solfuro di sodio se lo zolfo pesa 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

6. Calcolare la quantità di rame formata se l'ossido di rame reagisce con l'idrogeno ( II) del peso di 64 g ( CuO+ H2=

Riepilogo della lezione “Calcoli utilizzando equazioni chimiche”

1. Controllo dei compiti

Come compito a casa ti è stato chiesto di inserire i coefficienti nelle equazioni di reazione.Puoi vedere il lavoro svolto durante la pausa. Ci saranno sicuramente degli errori.Ha funzionato tutto, qualcuno ha qualche domanda?Lascia che parlino della loro esperienza domestica.

2. Annuncio dell'argomento e aggiornamento delle conoscenze

L'argomento della lezione di oggi sono i calcoli utilizzando equazioni chimiche. Per prima cosa ricordiamo tutto ciò che può esserci utile oggi. Abbiamo già incontrato le equazioni chimiche in precedenti lavori di laboratorio, nei compiti a casa e anche prima nell'argomento dei composti binari. Ricordiamo la definizione dell'equazione di una reazione chimica.

(questa è una notazione convenzionale di una reazione chimica che utilizza formule e coefficienti chimici.)

Sorprendente.

Quando si producono composti, è necessario sapere quanto materiale di partenza utilizzare per ottenere la massa richiesta del prodotto di reazione. Per fare ciò, crea un'equazione per la reazione chimica in corso e durante il calcolo le masse tengono conto delle masse molari sostanze e durante il calcolo volumi di gas tener conto del valorevolume molare gas

Chi ricorda il valore del volume molare dei gas in condizioni normali? (22,4 l/mol)

E quali sono queste condizioni normali? (pressione 101,3 kPa e temperatura 0 oC)

Cioè, in queste condizioni, 1 mole di QUALSIASI gas occupa un volume di 22,4 litri.

In realtà, per risolvere i problemi, dobbiamo ricordare diverse quantità:

Massa molare – M (g/mol)

Quantità di sostanza – n (mol)

Volume – V (l)

È meglio così: ricordati che la massa molare è numericamente uguale alla massa atomica relativa o alla massa molecolare relativa di una sostanza. Per fare ciò è necessario utilizzare la tavola periodica, dove in fondo ad ogni “cella” è indicata la relativa massa atomica. Senza dimenticare le regole di arrotondamento, nei calcoli utilizziamo l'intero valore di questa massa.

La chimica è una scienza molto chiara, logica e coerente, quindi sarà conveniente utilizzare l'ALGORITMO fornito nel libro di testo per risolvere i problemi. Questa è una sequenza universale di azioni che viene utilizzata per risolvere qualsiasi problema di questo tipo.

Per favore apri il libro di testo e conosciamo tutti l'algoritmo.

(qui apriamo tutti insieme i libri di testo, una persona, forse io, legge l'algoritmo, gli altri seguono per capire cosa devono fare adesso)

Sembra esteso, ma spero che non sia troppo confuso. Proviamo a capirlo con un esempio.

Compito 1. Per produrre idrogeno, l'alluminio viene sciolto nell'acido solforico: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (Il primo punto del nostro algoritmo). Per la reazione abbiamo prelevato 10,8 g di alluminio. Calcolare la massa di acido solforico consumato.

Dato: m(Al) = 10,8 g	Soluzione: m=10,8 gm - ? 2Al + 3H2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 M=27 g/mol M=98 g/mol Qui possiamo menzionare che infatti nella reazione non entrano 2 atomi di alluminio e 3 molecole di acido, ma una parte di atomi di alluminio e una parte di molecole di acido. Questa porzione in chimica è chiamata la parola breve “talpa”. n=2 mol n=3 mol m = M∙ n m=54 gm=294 g Calcolo in proporzione:
m(H2SO4) - ?
	10,8 g
	54 g		294 g
			10,8 g ∙ 294 g
			54 g
	X = 58,8 g Risposta: m (H 2 SO 4 ) = 58,8 g

Questa è tutta la soluzione al problema. Hai domande? Parliamo ancora una volta della soluzione:

Inventato un'equazione

Sopra le sostanze abbiamo firmato ciò che SAPPIAMO e ciò che VOGLIAMO TROVARE

Sotto le formule abbiamo annotato la massa molare, la quantità di sostanza estechiometrico massa della sostanza ( è meglio indicare “massa secondo la tavola periodica”)

Composto da una proporzione

Risolto la proporzione

Registrato la risposta

Risolviamo un problema simile, ma con sostanze gassose (qui non useremo la massa molare della sostanza, ma cosa?...il volume molare)

Problema 2. 25 grammi lo zinco viene sciolto in acido cloridrico, durante la reazione chimica viene rilasciato un gas: idrogeno. Calcolare il volume di idrogeno rilasciato.

Dato: m(Zn) = 10,8 g	Soluzione: m=25 g V - ? Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 M=65 g/mol V m=22,4 l/mol n=1 mol n=1 mol m=65 gV=22,4 l Calcolo in proporzione:
m(HCl) - ?
	25 g
	65 g		22,4 l
			25 g ∙ 22,4 l
			65 g
	X = 8,61 litri Risposta: V(H2) = 8,61 l

Controlliamo come hai padroneggiato il materiale. Utilizzando lo stesso algoritmo, risolvi il problema:

NON È UN FATTO CHE AVRAI SUCCESSO:

Quando reagisci con utilizzando gli ossidi di carbone Fe2O3 (prima opzione) e SnO2 (seconda opzione) hanno ricevuto ciascuno 20 g di Fe e Sn. Quanti grammi di ciascun ossido sono stati prelevati?

Tieni presente che ora stiamo calcolando la massa delle sostanze di partenza, non dei prodotti di reazione)

(lasciamo che tutti lo risolvano su un quaderno e chiediamo loro selettivamente di mostrare la soluzione, scriveremo l'equazione tutti insieme alla lavagna e ognuno proverà a risolverla da solo)

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

Compiti a casa: studiare il materiale del libro di testo p. 146-150, risolvere il problema

Qual è la massa dell'ossido di calcio e qual è il volume dell'anidride carbonica (n.s.)

si può ottenere decomponendo carbonato di calcio del peso di 250 g?DOVREBBE ESSERE DATO AGLI SCOLARIEQUAZIONE PRONTAPER COMPLETARE QUESTO COMPITO

Schema dettagliato della lezione "Calcoli utilizzando equazioni chimiche".

Manuale: O.S. Gabrielyan.

Classe: 8

Argomento della lezione: Calcoli utilizzando equazioni chimiche.

Tipo di lezione: combinato.

Obiettivi formativi: introdurre calcoli utilizzando equazioni chimiche; sviluppare la conoscenza degli studenti sui calcoli utilizzando equazioni chimiche; iniziare a sviluppare abilità nella composizione di equazioni chimiche e nel calcolo di equazioni.

Compiti educativi: continuare la formazione di una visione del mondo delle scienze naturali, un'idea dell'individuo e del tutto.

Compiti di sviluppo: continuare a sviluppare la capacità di osservare, analizzare, spiegare e trarre conclusioni.

Metodi di insegnamento: verbale (spiegazione e racconto dell'insegnante), verbale - visivo (spiegazione utilizzando appunti sulla lavagna).

Attrezzatura: lavagna, tavolo di D.I. Mendeleev.

Durante le lezioni:

1. Momento organizzativo (2-5 min.)

Ciao ragazzi, accomodatevi. Oggi nella lezione io e te dovremo imparare come eseguire calcoli utilizzando le equazioni chimiche.

2. Test di conoscenze e abilità (10 – 15 min.)

Nelle lezioni precedenti abbiamo esaminato le equazioni delle reazioni chimiche, ricordiamo cos'è un'equazione chimica? (Un'equazione chimica è una rappresentazione convenzionale di una reazione chimica utilizzando formule chimiche e simboli matematici).

In base a quale legge si scrivono le reazioni chimiche? (Legge di conservazione della massa delle sostanze).

Come suona? (La massa delle sostanze che sono entrate in una reazione chimica è uguale alla massa delle sostanze che ne risultano).

3. Spiegazione del nuovo materiale (20 – 30 min.)

Usando un'equazione chimica, puoi determinare quali sostanze hanno reagito e quali si sono formate, e puoi anche usare un'equazione chimica per calcolare la massa, il volume e la quantità delle sostanze reagenti.

Per i calcoli, è molto importante scegliere le unità di massa, volume e quantità di una sostanza che corrispondono tra loro. Apriamo i libri di testo a pagina 146 e troviamo la tabella n.7. Utilizzando questa tabella, consideriamo il rapporto tra alcune unità di quantità fisiche e chimiche.

Per risolvere i problemi di calcolo in chimica, puoi utilizzare un algoritmo. L'algoritmo per la risoluzione dei problemi è riportato nel libro di testo a pagina 147.

Utilizzando l'algoritmo di problem solving, risolviamo il seguente problema:

Compito: Calcolare il volume di idrogeno (n.) necessario per reagire con 230 kg di ossido di ferro (III). Calcolare la quantità di acqua che si forma in questo caso.

Dato: Soluzione:

m(Fe 2 O 3) = 230 kg 1. Scrivi l'equazione della reazione chimica:

V(H2) - ?

n(H2O) - ? 2. Annota i valori numerici noti e sconosciuti sopra le formule delle sostanze nell'equazione.

Poiché la massa è espressa in chilogrammi, troviamo il volume in metri cubi e la quantità di sostanza in chilomoli. Poi:

230 kg x m 3 y kmol

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

dove x è il volume dell'idrogeno V(H 2), y è la quantità di sostanza acquosa n(H 2 O).

3. a) Trova la massa di 1 kmol Fe 2 O 3 specificata dall'equazione chimica e scrivi il valore risultante sotto la sua formula:

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

M(Fe2O3) = 160 kg/kmol.

b) Trova il volume di 3 kmol di idrogeno V = Vm*n specificato dall'equazione, scrivi il valore trovato sotto la formula dell'idrogeno: V(3H 2) = 22,4 m 3 /kmol * 3 kmol = 67,2 m 3.

c) Sotto la formula dell'acqua indichiamo la sua quantità specificata dall'equazione - 3 kmol.

L'equazione diventa

230 kg x m 3 y kmol

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

160 kg 67,2 m 3 3 kmol

4. Componiamo e risolviamo le proporzioni:

a) 230 = x, x = 230*67,2 = 201,6 (m3) – volume di idrogeno V(H2)

b) 230 = y, y = 230*3 = 9 (kmol) – la quantità di sostanza acqua n(H 2 O).

4.Consolidamento primario delle conoscenze (10 – 12 min.)

Risolvere i problemi (se possibile, in diversi modi):

Compito 1. 0,1 mol di zinco reagiscono con l'ossigeno. Quanto ossigeno è necessario? Quanto ossido di zinco si forma?

Compito 2. Lo zinco reagisce con l'ossigeno in una quantità di 0,1 mol. Determinare la massa di ossigeno che reagisce, nonché la massa di ossido di zinco formato.

Compito 3. L'alluminio del peso di 6,3 g reagisce con l'ossigeno. Determinare le masse di ossigeno e l'ossido di ferro risultante se l'alluminio contiene il 20% di impurità.

Compito 4. Quale volume di idrogeno (n.s.) verrà rilasciato quando 2,7 g di acido cloridrico al 25% reagiscono con la quantità di alluminio richiesta dalla reazione? Qual è questa quantità di sostanza?

Compito 5. Quale volume di anidride carbonica verrà rilasciato quando vengono bruciati 60 kg di carbone?

Compito 6. Quante moli di ossido di calcio si formano quando 8 g di calcio contenente il 30% di impurità vengono bruciati in ossigeno?

5. Riepilogo della lezione (1 -3 min.)

Oggi in classe ci siamo ricordati ancora una volta di aver scritto equazioni chimiche e abbiamo imparato come eseguire calcoli utilizzando equazioni chimiche.

6. Compiti a casa (1 – 4 min.)

§28, assegnazione nelle cartelle di lavoro.

Quale massa di ossido di ferro (III) si forma quando 0,6 mol di ferro vengono bruciate nell'aria?

Calcolare la massa di solfuro di alluminio che si forma quando 5,4 g di polvere di alluminio vengono fusi con lo zolfo. Quanti grammi di solfuro di ferro (II) si formano quando 11,2 g di polvere di ferro vengono fusi con lo zolfo?

Determinare la massa di magnesio necessaria per ottenere 19 g di cloruro di magnesio (ad esempio bruciando il magnesio nel cloro).

Quanti litri di acido cloridrico si formano quando il cloro reagisce con 5,5 litri di idrogeno?

Quale volume di idrogeno può reagire con 150 litri di ossigeno?

Quale volume di anidride carbonica si forma bruciando 8 litri di metano CH 4?

Quale volume di anidride carbonica viene prodotto quando vengono bruciati 480 g di carbone?

Quale volume di ossigeno verrà rilasciato quando 100 g di acqua vengono decomposti dalla corrente elettrica?

Quale volume di azoto si forma durante l'esplosione di 1 g di ioduro di azoto:

2NJ3 = N2 + 3J2

Quanti grammi di ossido di zolfo (IV) si formano quando vengono bruciati 12,8 di zolfo?

Quale massa di ossido di magnesio si è formata quando 6 g di trucioli di magnesio sono stati bruciati in ossigeno?

Quanti grammi di acqua vengono prodotti quando 9 g di idrogeno vengono bruciati nell'ossigeno?

Quanti grammi di alluminio devono essere prelevati per ottenere 30,6 g di ossido di alluminio?

Quanti grammi di litio devono essere bruciati in ossigeno per produrre 15 g di ossido di litio?

Quanti grammi di cloruro di sodio si formano quando 11,5 g di sodio vengono bruciati nel cloro?

Quante moli di ferro devono essere prelevate per ottenere 32,5 g di cloruro di ferro (III)?

Quanti grammi di alluminio sono necessari per ottenere 80,1 g di cloruro di alluminio?

Quante moli di ossido di calcio si formano quando 8 g di calcio vengono bruciati nell'ossigeno?

Quanti grammi di cloruro di alluminio vengono prodotti quando 10,8 g di foglio di alluminio vengono bruciati nel cloro?