Методика рішення типових задач з теми “Еквівалент. Закон еквівалентів”

Щоб розв’язати задачи з зазначеної вище теми, потрібно засвоїти визначення еквівалентів (Е), молярних мас еквівалентів (m_е), молярних об’ємів еквівалентів (V_e) простих (металів і неметалів) та складних (оксидів, основ, кислот і солей) речовин, а також вивчити основні закони хімії, зокрема закон еквівалентів.

Треба також знати математичний запис закону еквівалентів:

(1) (2) (3)

Алгоритм розв’язання задач

1. Визначити умови задачи, тобтояк виражена кількість речовин:в молях, грамах, літрах та інше.

2. Вибрати з написанних вище формулу математичного вираження закону еквівалентів відповіднуданим задачі.

3. Підставити данні задачи в вибрану формулу.

4. Знайти невідому величину (М_e,V_e).

Якщо дана:

1)маса речовин,розрахунки вести згідно формули (1)

2)маса і об’єм речовин,використовувати формулу (2)

3)об’єм речовин, використовувати формулу (3).

3. 5. По величинам М_e,V_eможна знайтиЕ, М, В, речовину, основність, кислотність.

1. . Еквівалент (Е) з формули:, де М- молярна маса простої чи складної речовини.

2. Молярну масу речовини (М).

3. Речовину, коли відома валентність (В) її, з формули:

.

2. Основність (для кислот) з формули:

.

5. Кислотність (для основ) з формули:

5. Визначив кислотність основ та основність кислот можна написати хімічне рівняння реакції між кислотою та основою.

Приклад роз’язання задачі.

На нейтралізацію 0,82 г Н₃РО₃витрачено 1,12 г КОН. Знайти молярну масу еквіваленту (М_е), еквівалент (Е) та основність Н₃РО₃. Написати рівняння реакції, що відбувається.

1.Кількість речовини дана в грамах (m), тому вибираємо для розрахунків формулу (1) законуеквівалентів.

2.Зцієї формули знаходим:

г/моль

(г/моль)

3.Знаходим:моля

(г/моль)

4.Зформулизнаходимо, тобто 2іони Н⁺в Н₃РО₃ замінюються в реакції наіони К⁺.

5. Рівняння реакції буде Н₃РО₃+2КОН→К₂НРО₃+2Н₂О

Методика рішення типових задач з теми: «Хімічна термодинаміка»

Щоб розв’язати задачи з зазначеної теми, треба знати, що визначають термодинамічні функції: внутрішня енергія (U), ентальпія (H), ентропія (S), вільна енергія Гіббса (G), закон Гесса та слідство з нього.

Для розвязання розрахункових задач часто користуються другим слідством з закону Гесса.

(1),

якщо 0, реакція екзотермічна, 0, реакція ендотермічна ;

(2) ;

(3) ,

якщо G0, реакція може проходити в прямому напрямку в стандартних умовах (ст..у.) ;G0, реакція в прямому напрямку не йде, а може йти в ст.у. в зворотному напрямку; якщо G=0, наступає рівновага ( реакція починається).

Для рішення задач можна користуватися рівнянням Гіббса.

(4),

з цього рівняння можна знайти температуру (Т) рівноваги, чи температуру початку реакції, що за умови G=0:

(5).

Алгоритм розв’язання.

1. Записати термохімічне рівняння реакції та дані задачі.

2. Вибрати з написаних вище формул необхідну, відповідно умовам задачі.

3. У вибрану формулу підставити табличні значення стандартних термодинамічних величин (H⁰, S⁰, G⁰) та дані задачі.

4. Провести розрахунки та визначити невідому величину.

Якщо треба визначити:

1. тепловий ефект реакції (), ентальпію утворення речовини (), зміну ентропії () чи енергію Гіббсу (), треба скористатися формулами (1), (2), (3);

2. зміну енергії Гіббсу (G⁰) за допомогою Н⁰ та S⁰, треба скористатися формулою (4);

3. температуру (Т) рівноваги чи початку реакції, треба скористатися формулою (5).