Chemické výpočty pomocou chemických rovníc. Výpočet hmotnosti látky pomocou rovnice chemickej reakcie

Pomocou stechiometrických koeficientov sa schéma chemickej reakcie transformuje do jej rovnice, ktorá explicitne odráža zákon zachovania počtu atómov každého typu pri prechode od východiskových látok (reagentov) k reakčným produktom.

Stechiometrické koeficienty nám umožňujú stanoviť vzťah medzi množstvami látok zúčastňujúcich sa reakcie na základe nasledujúceho pravidla:

koeficienty v chemickej rovnici špecifikujúmolár pomery (pomery), v ktorých východiskové látky (činidlá) reagujú a vznikajú reakčné produkty.

Zvážte ako príklad reakciu syntézy amoniaku:

3H2 + N2 = 2NH3,

pre ktoré podľa vyššie uvedeného pravidla môžeme písať

kde indexy sú „ex“. a "arr." zodpovedajú množstvám zreagovaných a vytvorených látok. Posledný vzťah môže byť prezentovaný v inej forme:

a) pre látky H 2 a N 2:

alebo v inej forme
;

b) pre látky H 2 a NH 3:
alebo
;

c) pre látky N 2 a NH 3:
alebo
.

Je ľahké vidieť, že všetky proporcie je možné kombinovať a písať vo forme:

=
.

Posledná rovnosť je základná výpočtová rovnica, spájajúci množstvá zreagovaných látok a výsledné reakčné produkty. V prípade potreby možno do tejto rovnice zaviesť hmotnosti a objemy účastníkov reakcie z podmienok úlohy pomocou obvyklých vzťahov.

Napríklad na reakciu

4FeS2 (t) + 1102 = 2Fe203 (t) + 8S02 (g)

hlavná rovnica výpočtu je:

a ak do neho zadáme hmotnosti zvyčajne špecifikované v úlohách pre tuhé látky a objemy pre plyny, potom bude mať nasledujúcu formu:

Metóda výpočtu používanie základnej konštrukčnej rovnice chemickej reakcie zahŕňa niekoľko všeobecných bodov:

1) Najprv sa určí nosná látka, množstvo, s ktorým sa vykonávajú všetky nasledujúce výpočty. Vo vyhlásení o probléme je preň špecifikovaná buď hmotnosť, objem alebo koncentrácia, čo vám zase umožňuje vypočítať počet mólov nosnej látky. Spravidla to nie je veľmi ťažké, ale výnimka sa týka takzvaných problémov s nadbytkom a nedostatkom, keď podporná látka treba si z čoho vyberať dva pôvodné. Faktom je, že pri príprave reakčnej zmesi môžu byť východiskové látky zmiešané v ľubovoľných pomeroch, ale vždy budú navzájom reagovať v presne definovaných pomeroch, ktoré pre ne ustanovujú stechiometrické koeficienty v rovnici chemickej reakcie. Za týchto podmienok je celkom možná situácia, keď jedna z východiskových látok úplne zreaguje, ale časť druhej zostane nezreagovaná a potom sa povie, že prvá látka sa prijíma v nedostatku vo vzťahu k druhej a naopak druhej látke. je v prebytku v porovnaní s prvým. V tomto prípade by mala byť východisková látka prijatá v deficite zvolená ako podporná látka, pretože je to jej množstvo, ktoré určuje ako ukončenie reakcie, tak množstvo vytvorených produktov.

Ako určiť podpornú látku, ak problém obsahuje údaje (hmotnosť, objem atď.) pre obe východiskové látky? Nechajte dve látky A a B reagovať

aA + bB → produkty reakcie,

a počiatočné množstvá týchto látok  0 (A) a  0 (B) možno vypočítať z podmienok úlohy.

Ak chcete odpovedať na otázku, musíte porovnať dve čísla
, kde sú možné tri možnosti:

Ja var.
potom sa počiatočná reakčná zmes nazýva stechiometrická a ktorúkoľvek z nich - A alebo B - je možné zvoliť ako nosnú látku;

II var.
, potom sa látka A odoberie v nadbytku a látka B bude nosná;

III var.
, potom bude látka B v nadbytku a látka A bude nosná.

Koniec ireverzibilných chemických reakcií v prvom variante nastáva v okamihu súčasného vymiznutia oboch východiskových látok a v ďalších dvoch - v okamihu vymiznutia látky prijatej v deficite a v konečnej zmesi látok spolu s produkty reakcie, zostane nezreagovaný zvyšok látky prijatej v nadbytku.

2) Z hlavnej výpočtovej rovnice vyplýva jednoduchá pravidlo na určenie počtu krtkov zreagované východiskové látky a výsledné produkty podľa počtu mólov nosnej látky:

Na určenie počtu mólov látky zreagovanej alebo vzniknutej v reakcii je potrebné vydeliť počet mólov referenčnej látky jej stechiometrickým koeficientom a tento výsledok vynásobiť stechiometrickým koeficientom stanovovanej látky.

Pre reakciu 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ,

kde je nosnou látkou napríklad hliník, môžeme napísať:

Po určení množstiev látok, ktoré nás zaujímajú, je ľahké vypočítať ich hmotnosti, objemy a koncentrácie, teda tie charakteristiky účastníkov chemickej reakcie, ktoré sa objavujú v probléme.

Všeobecnú schému výpočtu pre rovnicu chemickej reakcie teda možno prezentovať ako:

Nevratná reakcia.

Nechaj A počiatočné množstvá činidiel A a B a
, t.j. látka A sa prijíma v nadbytku, potom

a A+ V B = s C + d D

Krtko

(prebytok)

Krtko

(chyba)

koniec reakcie:

Reverzibilná reakcia.

V tomto prípade reakcia končí ustavením chemickej rovnováhy a rovnovážna zmes obsahuje reakčné produkty aj zvyšok východiskových látok. Predpokladajme, že v čase, keď sa vytvorí rovnováha, napr. X mol produktu C je teda nosná látka

a A+ V B  s C + d D

Začiatok reakcie:	Krtko	Krtko
Rovnováha:

Príklad 1 Roztok obsahujúci 20,0 g hydroxidu sodného absorboval 6,72 litra oxidu uhličitého (n.o.). Určite produkty reakcie a ich množstvo.

Keď alkalický roztok absorbuje kyslé oxidy (CO 2 , SO 2 , P 2 O 5 atď.) alebo zlúčeniny vodíka (H 2 S, atď.), ktoré zodpovedajú viacsýtnym kyselinám, v prvom stupni s nadbytkom alkálií vždy vznikajú stredne veľké soli, ktoré sa v druhom stupni v prítomnosti nadbytku absorbovaného činidla čiastočne alebo úplne transformujú na kyslé soli:

CO2 (plyn) + 2 NaOH = Na2C03 + H20

Zvyšný oxid uhličitý reaguje s uhličitanom sodným:

Na2C03 + C02 (plyn) + H20 = 2 NaHC03

koniec reakcie:

Roztok teda obsahuje zmes solí: 0,1 mol NaHC03 a 0,2 mol Na2C03.

Príklad 2 6 g hydroxidu sodného sa pridalo do pohára s 200 ml roztoku kyseliny fosforečnej s molárnou koncentráciou 0,5 mol/l. Určte zloženie roztoku po skončení reakcie.

Pri neutralizácii viacsýtnych kyselín alkáliami (NaOH, KOH, NH 3 atď.) sa atómy vodíka postupne nahrádzajú kovovou alebo amóniovou skupinou a zloženie reakčných produktov závisí od pomeru množstiev činidiel. V našom prípade, ak – vzniká NaH 2 PO 4; ak je 1:2, potom Na2HP04 a ak 1:3, potom Na3P04. V prechodných prípadoch sa vyskytuje zmes solí.

Nájdite počiatočné množstvá činidiel: ;
, – existuje medziľahlá možnosť medzi 1: 1 a 1: 2, takže reakcia prebieha v dvoch fázach:

H3P04 + NaOH = NaH2P04 + H20

NaH2P04 + NaOH = Na2HP04 + H20

Takže v roztoku po reakcii je zmes solí - po 0,05 mol NaH2P04 a Na2HP04.

Úspech pri realizácii výpočty pomocou reťazcov chemických rovníc v prípade, že produkt jednej reakcie je východiskovým materiálom pre inú, závisí od správnej voľby postupnosti prechodov z jednej rovnice do druhej. Po výbere podpornej látky podľa podmienok problému je vhodné použiť šípky na označenie postupnosti výpočtu, pričom treba pamätať na to, že látka získaná v predchádzajúcej reakcii sa použije v rovnakom množstve v nasledujúcej, ak, samozrejme, počas celého viacstupňového procesu nedochádza k žiadnym stratám a výťažok každej reakcie je 100 %.

Príklad 3 Koľko litrov chlóru a vodíka (neč.) je potrebných na získanie chlorovodíka schopného neutralizovať alkalický roztok, ktorý vznikne, keď sa 13,7 g bária rozpustí vo vode.

Zostavme rovnice všetkých reakcií a pomocou šípok označme postupnosť výpočtov:

Podporná látka bárium a jej množstvo

(Ba) =
.

Reťazec výpočtov:

rovnica (I) - (Ba(OH) 2 / I) =
=>

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

(Cl2) =(H2)=
,

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

Pri rozhodovaní problémy týkajúce sa zmesí látok V prvom rade je potrebné, aby každá zložka zmesi samostatne zaznamenávala všetky chemické reakcie, na ktorých sa môže zúčastniť v súlade s podmienkami problému. Látky východiskovej zmesi sa zvyčajne vyberú ako nosné látky a ich množstvá (počet mólov) sa označia ako neznáme - x, y, z, .... a následne sa zostavia rovnice materiálovej bilancie podľa počtu, hmotnosti resp. objem (pri plynoch) účastníkov chemických reakcií, kde posledné dve musia byť vyjadrené v neznámych. Počet bilančných rovníc sa musí rovnať počtu neznámych. V poslednej fáze je vyriešený výsledný systém algebraických rovníc.

Príklad 4. Spálením 13,44 litra (č.) zmesi vodíka, metánu a oxidu uhoľnatého vzniklo 8,96 litra oxidu uhličitého a 14,4 g vody. Určte množstvo plynov v zmesi.

Reakčné rovnice:

2H2+02 = 2H20 (I)

CH4 + 202 = C02 + 2H20 (II)

2CO + O2 = 2C02 (III)

Podporné látky – CH 4, H 2 a CO; označme ich množstvá

v(H2) = x; v(СH4) = y; v(CO) = z.

Vytvorme tri bilančné rovnice založené na počte neznámych:

a) objemová bilancia zmesi:

V (H 2) + V(CH 4) + V(CO) = 13,44 l, zadajte do neho neznáme:

xVm + yVm + zVm = 13,44 alebo x + y + z =
0,6 mol;

b) zostatok množstvom CO 2:

ν(CO 2 / II) + ν (CO 2 / III) = ν celk. (CO 2), ale

;

v(C02/II) = v(CH4) = y; v(C02/III) =
z, potom y + z = 0,4.

c) zostatok v množstve H 2 O:

ν(H20/I) + ν(H20/II) = ν celk. (H20), ale

;
,

potom x + 2y = 0,8.

Takže dostaneme systém rovníc tvaru

ktorý sa ľahko rieši ústne

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

Pri riešení výpočtových chemických úloh je potrebné vedieť vykonávať výpočty pomocou rovnice chemickej reakcie. Lekcia je venovaná štúdiu algoritmu na výpočet hmotnosti (objemu, množstva) jedného z účastníkov reakcie zo známej hmotnosti (objemu, množstva) iného účastníka reakcie.

Téma: Látky a ich premeny

lekcia:Výpočty pomocou rovnice chemickej reakcie

Zvážte reakčnú rovnicu pre tvorbu vody z jednoduchých látok:

2H2+02 = 2H20

Môžeme povedať, že dve molekuly vody sú tvorené z dvoch molekúl vodíka a jednej molekuly kyslíka. Na druhej strane, ten istý záznam hovorí, že na vytvorenie každých dvoch mólov vody je potrebné vziať dva móly vodíka a jeden mól kyslíka.

Molárny pomer účastníkov reakcie pomáha robiť výpočty dôležité pre chemickú syntézu. Pozrime sa na príklady takýchto výpočtov.

ÚLOHA 1. Určme hmotnosť vody, ktorá sa vytvorila v dôsledku spaľovania vodíka v 3,2 g kyslíka.

Na vyriešenie tohto problému je potrebné najprv vytvoriť rovnicu pre chemickú reakciu a zapísať nad ňu dané podmienky úlohy.

Ak by sme poznali množstvo zreagovaného kyslíka, mohli by sme určiť množstvo vody. A potom by sme vypočítali hmotnosť vody, pričom poznáme jej látkové množstvo a. Ak chcete zistiť množstvo kyslíka, musíte vydeliť hmotnosť kyslíka jeho molárnou hmotnosťou.

Molárna hmotnosť sa číselne rovná relatívnej hmotnosti. Pre kyslík je táto hodnota 32. Dosadíme ju do vzorca: množstvo kyslíkatej látky sa rovná pomeru 3,2 g ku 32 g/mol. Ukázalo sa, že je to 0,1 mol.

Aby sme zistili množstvo vodnej látky, ponechajme pomer pomocou molárneho pomeru účastníkov reakcie:

Na každý 0,1 mól kyslíka pripadá neznáme množstvo vody a na 1 mól kyslíka pripadajú 2 móly vody.

Množstvo vodnej látky je teda 0,2 mol.

Na určenie hmotnosti vody je potrebné vynásobiť zistenú hodnotu množstva vody jej molárnou hmotnosťou, t.j. vynásobíme 0,2 mol 18 g/mol, dostaneme 3,6 g vody.

Ryža. 1. Zaznamenajte si stručný stav a riešenie problému 1

Okrem hmotnosti môžete vypočítať objem plynného účastníka reakcie (za normálnych podmienok) pomocou vám známeho vzorca, podľa ktorého je objem plynu za normálnych podmienok. rovná súčinu množstva plynnej látky a molárneho objemu. Pozrime sa na príklad riešenia problému.

ÚLOHA 2. Vypočítajme objem kyslíka (za normálnych podmienok) uvoľneného pri rozklade 27 g vody.

Zapíšme si reakčnú rovnicu a dané podmienky úlohy. Ak chcete zistiť objem uvoľneného kyslíka, musíte najprv nájsť množstvo vodnej látky v hmote, potom pomocou reakčnej rovnice určiť množstvo kyslíkovej látky, potom môžete vypočítať jej objem na úrovni zeme.

Množstvo vodnej látky sa rovná pomeru hmotnosti vody k jej molárnej hmotnosti. Dostaneme hodnotu 1,5 mol.

Urobme pomer: z 1,5 mólu vody vznikne neznáme množstvo kyslíka, z 2 mólov vody vznikne 1 mól kyslíka. Množstvo kyslíka je teda 0,75 mol. Vypočítajme objem kyslíka za normálnych podmienok. Rovná sa súčinu množstva kyslíka a molárneho objemu. Molárny objem akejkoľvek plynnej látky pri okolitých podmienkach. rovná 22,4 l/mol. Nahradením číselných hodnôt do vzorca získame objem kyslíka rovnajúci sa 16,8 litrom.

Ryža. 2. Zaznamenajte si stručný stav a riešenie 2. problému

Keď poznáme algoritmus na riešenie takýchto problémov, je možné vypočítať hmotnosť, objem alebo látkové množstvo jedného z účastníkov reakcie z hmotnosti, objemu alebo látkového množstva iného účastníka reakcie.

1. Zbierka úloh a cvičení z chémie: 8. ročník: pre učebnice. P.A. Oržekovskij a ďalší.„Chémia. 8. ročník“ / P.A. Oržekovskij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (s. 40-48)

2. Ushakova O.V. Pracovný zošit z chémie: 8. ročník: k učebnici P.A. Oržekovskij a ďalší.„Chémia. 8. ročník“ / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oržekovskij; pod. vyd. Prednášal prof. P.A. Oržekovskij - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 73-75)

3. Chémia. 8. trieda. Učebnica pre všeobecné vzdelanie inštitúcie / P.A. Oržekovskij, L.M. Meshcheryakova, M.M. Šalašovej. - M.: Astrel, 2013. (§23)

4. Chémia: 8. ročník: učebnica. pre všeobecné vzdelanie inštitúcie / P.A. Oržekovskij, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§29)

5. Chémia: anorganická. chémia: učebnica. pre 8. ročník všeobecné vzdelanie zriadenie /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Vzdelávanie, OJSC “Moskva učebnice”, 2009. (s. 45-47)

6. Encyklopédia pre deti. Zväzok 17. Chémia / Kapitola. ed.V.A. Volodin, Ved. vedecký vyd. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Ďalšie webové zdroje

2. Jednotná zbierka digitálnych vzdelávacích zdrojov ().

Domáca úloha

1) str. 73-75 č. 2, 3, 5 z Pracovného zošita z chémie: 8. ročník: k učebnici P.A. Oržekovskij a ďalší.„Chémia. 8. ročník“ / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oržekovskij; pod. vyd. Prednášal prof. P.A. Oržekovskij - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) str.135 č.3,4 z učebnice P.A. Oržekovskij, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova „Chémia: 8. ročník“, 2013

Starostlivo si preštudujte algoritmy a zapíšte si ich do poznámkového bloku, vyriešte navrhované problémy sami

I. Pomocou algoritmu vyriešte nasledujúce problémy sami:

1. Vypočítajte množstvo látky oxidu hlinitého vzniknutého v dôsledku interakcie hliníka s látkovým množstvom 0,27 mol s dostatočným množstvom kyslíka (4 Al +3 02 = 2 Al 2 O 3).

2. Vypočítajte množstvo látky oxidu sodného vzniknutého v dôsledku interakcie sodíka s 2,3 molovým množstvom látky s dostatočným množstvom kyslíka (4 Na+ 02 = 2 Na 2 O).

Algoritmus č. 1

Výpočet množstva látky zo známeho množstva látky zapojenej do reakcie.

Príklad.Vypočítajte množstvo kyslíka uvoľneného v dôsledku rozkladu vody s látkovým množstvom 6 mol.

	Formátovanie úlohy
1. Zapíšte si stav problému	*Dané* : v(H20) = 6 mol _____________ *Nájsť* : ν(02)=?
	*Riešenie* : M(02) = 32 g/mol
a nastavte koeficienty	2H20=2H2+02
, a podľa vzorcov -
5. Na výpočet požadovaného množstva látky urobme pomer
6. Zapíšte si odpoveď	*Odpoveď: ν (O 2) = 3 mol*

II. Pomocou algoritmu vyriešte nasledujúce problémy sami:

1. Vypočítajte hmotnosť síry potrebnej na získanie oxidu sírového ( S+ O2= SO 2).

2. Vypočítajte hmotnosť lítia potrebnú na získanie chloridu lítneho s množstvom látky 0,6 mol (2 Li+ Cl2=2 LiCl).

Algoritmus č. 2

Výpočet hmotnosti látky zo známeho množstva inej látky zapojenej do reakcie.

Príklad:Vypočítajte hmotnosť hliníka potrebnú na získanie oxidu hlinitého s látkovým množstvom 8 mol.

Postupnosť akcií	Formátovanie riešenia problému
1. Zapíšte si stav problému	*Vzhľadom na to:* ν( Al 2 O 3 ) = 8 mol ___________ *Nájsť:* m( Al)=?
2. Vypočítajte molárne hmotnosti látok, o ktorých sa v probléme diskutuje	M( Al 2 O 3 ) = 102 g/mol
3. Napíšeme reakčnú rovnicu a nastavte koeficienty	4 Al + 302 = 2Al203
4. Nad vzorce látok píšeme *množstvá látok z výpisu problému* , a podľa vzorcov - stechiometrické koeficienty , zobrazené pomocou reakčnej rovnice
5. Vypočítajme množstvo látky, ktorej hmotnosť potrebné nájsť. Aby sme to urobili, vytvorte pomer.
6. Vypočítajte hmotnosť látky, ktorú treba nájsť	m= ν ∙ M, m(Al)= ν (Al)∙ M(Al) = 16 mol∙27 g/mol = 432 g
7. Zapíšte si odpoveď	*odpoveď:* m *(Al)=* *432 g*

III. Pomocou algoritmu vyriešte nasledujúce problémy sami:

1. Vypočítajte množstvo sulfidu sodného, ak je 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

2. Vypočítajte množstvo medenej látky vzniknutej, ak oxid meďnatý reaguje s vodíkom ( II) s hmotnosťou 64 g ( CuO+ H2= Cu+ H 2 O).

Pozorne si preštudujte algoritmus a zapíšte si ho do zošita.

Algoritmus č. 3

Výpočet množstva látky zo známej hmotnosti inej látky zapojenej do reakcie.

Príklad.Vypočítajte množstvo látky oxidu medi ( ja ), ak meď s hmotnosťou 19,2 g reaguje s kyslíkom.

Postupnosť akcií	Formátovanie úlohy
1. Zapíšte si stav problému	*Vzhľadom na to:* m( Cu) = 19,2 g ___________ *Nájsť:* ν( Cu 2 O)=?
2. Vypočítajte molárne hmotnosti látok, o ktorých sa v probléme diskutuje	M(Cu) = 64 g/mol
3. Nájdite množstvo látky, ktorej hmotnosť uvedené vo vyhlásení o probléme
a nastavte koeficienty	4 Cu+ O 2 =2 Cu 2 O
*množstvá látok z výpisu problému* , a podľa vzorcov - stechiometrické koeficienty , zobrazené pomocou reakčnej rovnice
6. Na výpočet požadovaného množstva látky urobme pomer
7. Zapíšte si odpoveď	*Odpoveď: ν(* Cu 2 O *) = 0,15 mol*

Pozorne si preštudujte algoritmus a zapíšte si ho do zošita.

IV. Pomocou algoritmu vyriešte nasledujúce problémy sami:

1. Vypočítajte hmotnosť kyslíka potrebnú na reakciu so železom s hmotnosťou 112 g

(3 Fe+4 O2= Fe 3 O 4).

Algoritmus č. 4

Výpočet hmotnosti látky zo známej hmotnosti inej látky zúčastňujúcej sa reakcie

Príklad.Vypočítajte hmotnosť kyslíka potrebného na spaľovanie fosforu s hmotnosťou 0,31 g.

Postupnosť akcií

Formátovanie úlohy

1. Zapíšte si stav problému

Vzhľadom na to:

m( P) = 0,31 g

_________

Nájsť:

m( O 2 )=?

2. Vypočítajte molárne hmotnosti látok,

o ktorých sa v probléme diskutuje

M(P) = 31 g/mol

M( O 2 ) = 32 g/mol

3. Nájdite množstvo látky, ktorej hmotnosť je uvedená v úlohe

4. Napíšme rovnicu reakcie

a nastavte koeficienty

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

5. Nad vzorce látok píšeme

množstvá látok z výpisu problému ,

a podľa vzorcov -

stechiometrické koeficienty ,

zobrazené pomocou reakčnej rovnice

6. Vypočítajte množstvo látky, ktorej hmotnosť je potrebné zistiť

m( O 2 )= ν ( O 2 )∙ M( O 2 )=

0,0125 mol∙32 g/mol = 0,4 g

8. Zapíšte si odpoveď

odpoveď: m ( O 2 ) = 0,4 g

ÚLOHY NA SAMOSTATNÉ RIEŠENIE

3. Vypočítajte hmotnosť síry potrebnú na získanie oxidu sírového ( IV) látkové množstvo 4 mol ( S+ O2= SO 2).

4. Vypočítajte hmotnosť lítia potrebnú na získanie chloridu lítneho s množstvom látky 0,6 mol (2 Li+ Cl2=2 LiCl).

5. Vypočítajte množstvo sulfidu sodného, ak síra váži 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

6. Vypočítajte množstvo medi vzniknutej, ak oxid meďnatý reaguje s vodíkom ( II) s hmotnosťou 64 g ( CuO+ H2=

Zhrnutie lekcie „Výpočty pomocou chemických rovníc“

1. Kontrola domácich úloh

Ako domácu úlohu ste mali zadať koeficienty do reakčných rovníc.Môžete vidieť vykonanú prácu počas prestávky. Určite sa vyskytnú chyby.Všetko dopadlo, má niekto nejaké otázky?Nechajte ich rozprávať o svojich domácich skúsenostiach.

2. Vyhlásenie témy a aktualizácia poznatkov

Témou dnešnej hodiny sú výpočty pomocou chemických rovníc. Najprv si pripomeňme, čo všetko sa nám dnes môže hodiť. S chemickými rovnicami sme sa už stretli v predchádzajúcich laboratórnych prácach, v domácich úlohách a ešte skôr v téme binárne zlúčeniny. Spomeňme si na definíciu rovnice chemickej reakcie.

(toto je konvenčný zápis chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov a koeficientov.)

Úžasný.

Pri výrobe akýchkoľvek zlúčenín potrebujete vedieť, koľko východiskového materiálu treba vziať, aby ste získali požadovanú hmotnosť reakčného produktu. Na tento účel vytvorte rovnicu pre prebiehajúcu chemickú reakciu a pri výpočte hmotnosti berú do úvahy molárne hmotnosti látok a pri výpočte objemy plynov vziať do úvahy hodnotumolárny objem plynov

Kto si pamätá hodnotu molárneho objemu plynov za normálnych podmienok? (22,4 l/mol)

A aké sú tieto normálne podmienky? (tlak 101,3 kPa a teplota 0 o C)

To znamená, že za týchto podmienok 1 mol AKÉHOKOĽVEK plynu zaberá objem 22,4 litra.

V skutočnosti, aby sme vyriešili problémy, musíme si zapamätať niekoľko veličín:

Molová hmotnosť – M (g/mol)

Látkové množstvo – n (mol)

Objem – V (l)

Je to lepšie takto: pamätáte si, že molárna hmotnosť sa číselne rovná relatívnej atómovej hmotnosti alebo relatívnej molekulovej hmotnosti látky. Ak to chcete urobiť, musíte použiť periodickú tabuľku, kde je v spodnej časti každej „bunky“ uvedená relatívna atómová hmotnosť. Nezabúdajúc na pravidlá zaokrúhľovania, pri výpočtoch používame celú hodnotu tejto hmotnosti.

Chémia je veľmi jasná, logická a konzistentná veda, preto bude vhodné použiť na riešenie problémov ALGORIT, ktorý je uvedený v učebnici. Toto je univerzálna postupnosť akcií, ktorá sa používa na riešenie akéhokoľvek problému tohto typu.

Otvorte prosím učebnicu a poďme sa všetci zoznámiť s algoritmom.

(tu všetci spoločne otvárame učebnice, jedna osoba, možno ja, číta algoritmus, ostatní nasledujú, aby pochopili, čo majú teraz robiť)

Znie to obšírne, ale dúfam, že to nie je príliš mätúce. Skúsme to zistiť na príklade.

Úloha 1. Na výrobu vodíka sa hliník rozpustí v kyseline sírovej: 2Al + 3H 2S04 -> A12(S04)3 + 3H2 (Prvý bod nášho algoritmu). Na reakciu sme vzali 10,8 g hliníka. Vypočítajte hmotnosť spotrebovanej kyseliny sírovej.

Vzhľadom na to: m(Al) = 10,8 g	Riešenie: m = 10,8 g m-? 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 M = 27 g/mol M = 98 g/mol Tu môžeme spomenúť, že v skutočnosti do reakcie nevstupujú 2 atómy hliníka a 3 molekuly kyseliny, ale časť atómov hliníka a časť molekúl kyseliny. Táto časť v chémii sa nazýva krátke slovo „krtek“. n=2 mol n=3 mol m = M ∙ n m = 54 g m = 294 g Výpočet podľa pomeru:
m (H2S04) - ?

	10,8 g
	54 g	294 g
		10,8 g ∙ 294 g
		54 g
	X = 58,8 g Odpoveď: m (H2S04) = 58,8 g

To je celé riešenie problému. Máte otázky? Povedzme si o riešení ešte raz:

Vymyslel rovnicu

Nad látkami sme podpísali to, čo VIEME a čo CHCEME NÁJSŤ

Pod vzorce sme zapisovali molárnu hmotnosť, látkové množstvo astechiometrická hmotnosť látky ( je lepšie uviesť „hmotnosť podľa periodickej tabuľky“)

Vytvorené proporciou

Vyriešený pomer

Zaznamenal odpoveď

Riešime podobný problém, ale s plynnými látkami (tu nepoužijeme molárnu hmotnosť látky, ale akú?...molárny objem)

Problém 2. 25 gramov zinok je rozpustený v kyseline chlorovodíkovej, pri chemickej reakcii sa uvoľňuje plyn – vodík. Vypočítajte objem uvoľneného vodíka.

Vzhľadom na to: m(Zn) = 10,8 g	Riešenie: 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 g V = 22,4 l Výpočet podľa pomeru:
m(HCl)-?

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

Pozrime sa, ako ste zvládli materiál. Pomocou rovnakého algoritmu vyriešte problém:

NIE JE FAKT, ŽE BUDETE ÚSPEŠNÍ:

Pri reakcii s s použitím oxidov uhlia Fe2O3 (prvá možnosť) a SnO2 (druhá možnosť) každý dostal 20 g Fe a Sn. Koľko gramov každého oxidu sa odobralo?

Upozorňujeme, že teraz počítame hmotnosť východiskových látok, nie reakčných produktov)

(nech si to každý vyrieši v zošite a selektívne ho požiada, aby ukázal riešenie, rovnicu napíšeme všetci spolu na tabuľu a každý sa ju pokúsi vyriešiť sám)

Fe203 + 3C = 2Fe + 3CO m(Fe203)= 160*20/2*56= 28,5 g

Sn02+C=Sn+C02 m(Sn02)= 20*151/119= 25,38 g

Domáca úloha: preštudovať si učebnicový materiál str. 146-150, vyriešte problém

Aká je hmotnosť oxidu vápenatého a aký je objem oxidu uhličitého (n.s.)

možno získať rozkladom uhličitanu vápenatého s hmotnosťou 250 g?TREBA DÁVAŤ ŠKOLÁKOMPRIPRAVENÁ ROVNICENA DOKONČENIE TEJTO ÚLOHY

Podrobný prehľad lekcie „Výpočty pomocou chemických rovníc“.

učebnica: O.S. Gabrielyan.

Trieda: 8

Téma lekcie: Výpočty pomocou chemických rovníc.

Typ lekcie: kombinované.

Vzdelávacie ciele: zaviesť výpočty pomocou chemických rovníc; rozvíjať vedomosti študentov o výpočtoch pomocou chemických rovníc; začať rozvíjať zručnosti pri skladaní chemických rovníc a výpočte rovníc.

Vzdelávacie úlohy: pokračovať vo formovaní prírodovedného svetonázoru, predstavy jednotlivca a celku.

Vývojové úlohy: naďalej rozvíjať schopnosť pozorovať, analyzovať, vysvetľovať a vyvodzovať závery.

Vyučovacie metódy: verbálna (výklad a príbeh učiteľa), verbálna - názorná (vysvetlenie pomocou poznámok na tabuľu).

Vybavenie: tabuľa, stôl D.I. Mendelejeva.

Počas tried:

1. Organizačný moment (2-5 min.)

Ahojte chlapci, posaďte sa. Dnes sa v lekcii vy a ja budeme musieť naučiť, ako vykonávať výpočty pomocou chemických rovníc.

2. Test vedomostí a zručností (10 – 15 min.)

Na predchádzajúcich hodinách sme si prešli rovnice chemických reakcií, spomeňme si, čo je chemická rovnica? (Chemická rovnica je konvenčné znázornenie chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov a matematických symbolov).

Na základe akého zákona sa píšu chemické reakcie? (Zákon o zachovaní hmotnosti látok).

ako to znie? (Hmotnosť látok, ktoré vstúpili do chemickej reakcie, sa rovná hmotnosti látok, ktoré z nej vznikajú).

3. Vysvetlenie nového materiálu (20 – 30 min.)

Pomocou chemickej rovnice môžete určiť, ktoré látky zreagovali a ktoré vznikli a pomocou chemickej rovnice môžete vypočítať aj hmotnosť, objem a množstvo reagujúcich látok.

Pre výpočty je veľmi dôležité zvoliť jednotky hmotnosti, objemu a množstva látky, ktoré si navzájom zodpovedajú. Otvorme si učebnice na strane 146 a nájdeme tabuľku č.7. Pomocou tejto tabuľky uvažujme o pomere niektorých jednotiek fyzikálnych a chemických veličín.

Na vyriešenie výpočtových problémov v chémii môžete použiť algoritmus. Algoritmus riešenia problémov je uvedený v učebnici na strane 147.

Pomocou algoritmu na riešenie problémov vyriešme nasledujúci problém:

Úloha: Vypočítajte objem vodíka (č.), ktorý bude potrebný na reakciu s 230 kg oxidu železitého. Vypočítajte množstvo vody, ktoré sa v tomto prípade vytvorí.

Dané: Riešenie:

m(Fe 2 O 3) = 230 kg 1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie:

V(H2)-?

n(H20)-? 2. Napíšte známe a neznáme číselné hodnoty nad vzorce látok v rovnici.

Keďže hmotnosť sa udáva v kilogramoch, objem nájdeme v kubických metroch a množstvo látky v kilomoloch. A potom:

230kg x m 3 r kmol

Fe203 + 3H2 = 2Fe + 3H20

kde x je objem vodíka V(H 2), y je množstvo vodnej látky n(H 2 O).

3. a) Nájdite hmotnosť 1 kmol Fe 2 O 3 určenú chemickou rovnicou a výslednú hodnotu zapíšte pod jej vzorec:

Mr(Fe203) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160,

M(Fe203) = 160 kg/kmol.

b) Nájdite objem 3 kmol vodíka V = Vm*n určený rovnicou, zistenú hodnotu zapíšte pod vzorec vodíka: V(3H 2) = 22,4 m 3 /kmol * 3 kmol = 67,2 m 3.

c) Pod vzorcom voda uvádzame jej množstvo určené rovnicou - 3 kmol.

Rovnica sa stáva

230kg x m 3 r kmol

Fe203 + 3H2 = 2Fe + 3H20

160kg 67,2 m 3 3 kmol

4. Poskladáme a vyriešime proporcie:

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

b) 230 = y, y = 230*3 = 9 (kmol) – množstvo vodnej látky n(H 2 O).

4. Primárne upevnenie vedomostí (10 – 12 min.)

Vyriešte problémy (ak je to možné, niekoľkými spôsobmi):

Úloha 1. 0,1 mol zinku reaguje s kyslíkom. Koľko kyslíka je potrebné? Koľko oxidu zinočnatého vzniká?

Úloha 2. Zinok reaguje s kyslíkom v množstve 0,1 mol. Určte hmotnosť kyslíka, ktorý reaguje, ako aj hmotnosť vytvoreného oxidu zinočnatého.

Úloha 3. Hliník s hmotnosťou 6,3 g reaguje s kyslíkom. Určte hmotnosti kyslíka a výsledného oxidu železa, ak hliník obsahuje 20 % nečistôt.

Úloha 4. Aký objem vodíka (n.s.) sa uvoľní, keď 2,7 g 25% kyseliny chlorovodíkovej zreaguje s množstvom hliníka, ktoré si reakcia vyžaduje? Aké je toto množstvo látky?

Úloha 5. Aký objem oxidu uhličitého sa uvoľní pri spálení 60 kg uhlia?

Úloha 6. Koľko mólov oxidu vápenatého vznikne, keď sa 8 g vápnika obsahujúceho 30 % nečistôt spáli v kyslíku?

5. Zhrnutie lekcie (1 – 3 min.)

Dnes sme si na hodine opäť zaspomínali na písanie chemických rovníc a naučili sme sa vykonávať výpočty pomocou chemických rovníc.

6. Domáca úloha (1 – 4 min.)

§28, zadanie v pracovných zošitoch.

Aká hmotnosť oxidu železitého vzniká pri spaľovaní 0,6 mol železa na vzduchu?

Vypočítajte hmotnosť sulfidu hlinitého vzniknutého pri tavení 5,4 g hliníkového prášku so sírou. Koľko gramov sulfidu železnatého (II) vznikne, keď sa 11,2 g práškového železa zlúči so sírou?

Určte hmotnosť horčíka potrebnú na získanie 19 g chloridu horečnatého (napríklad spaľovaním horčíka v chlóre).

Koľko litrov chlorovodíka vznikne, keď chlór reaguje s 5,5 litrami vodíka?

Aký objem vodíka môže reagovať so 150 litrami kyslíka?

Aký objem oxidu uhličitého vznikne pri spálení 8 litrov metánu CH 4?

Aký objem oxidu uhličitého vznikne pri spálení 480 g uhlia?

Aký objem kyslíka sa uvoľní, keď sa 100 g vody rozloží elektrickým prúdom?

Aký objem dusíka sa vytvorí pri výbuchu 1 g jodidu dusnatého:

2NJ3 = N2 + 3J2

Koľko gramov oxidu sírového (IV) vzniká pri spaľovaní 12,8 síry?

Aká hmotnosť oxidu horečnatého vznikla pri spaľovaní 6 g horčíkových hoblín v kyslíku?

Koľko gramov vody sa vyrobí, keď sa 9 g vodíka spáli v kyslíku?

Koľko gramov hliníka treba odobrať, aby sme získali 30,6 g oxidu hlinitého?