Розділ ІІІ. Обчислення за рівняннями хімічних реакцій

3.1. Обчислення кількості речовини, маси чи об’єму речовини за рівнянням реакції

Алгоритм 8

1. Записати повну і скорочену умову задачі.

2. Записати молярні маси речовин, про які йде мова в умові задачі.

3. Записати рівняння реакції. Однією рискою підкреслити відому речовину, двома – невідому.

4. Обчислити кількість відомої речовини.

5. Обчислити за рівнянням реакції кількість невідомої речовини.

6. Обчислити масу (об’єм) невідомої речовини.

7. Записати відповідь.

Алгоритм 9

(з використанням методу пропорції і масових чи об’ємних величин)

1. Записати повну і скорочену умову задачі.

2. Записати рівняння реакції. Однією рискою підкреслити відому речовину, двома – невідому.

3. Під формулами речовин записати кількості речовин, молярну масу і масу, ще нижче – дані умови задачі.

4. Скласти пропорцію і розв’язати її.

5. Записати відповідь.

Приклад 18

Яку масу залізної окалини можна одержати при спалюванні заліза масою 33,6г?

Дано:	Розв’язання:
m(Fe) = 33,6 г	І спосіб 1. Записуємо значення молярних мас речовин: М(Fe) =56 г/моль; М(Fe3O4)=232 г/моль. 3 Fe + 2 O2  Fe3O4 2. Яка кількість речовини заліза вступає в реакцію? ν (Fe) = 3. Яка кількість Fe3O4 утвориться? х = 0,2 моль 4.Яка маса залізної окалини кількістю речовини 0,2 моль? m (Fe3O4) = 232 ·0,2 = 46,4 (г). ІІ спосіб 3 Fe + 2 O2  Fe3O4 3 моль 1 моль М=56 г/моль М=232 г/моль m=168г m= 232 г 33,6 г х ;
m (Fe3O4)-?
Відповідь: маса окалини 46,6 г.

3.2.Розв’язування задач на домішки

Під час хімічних виробництв використовують сировину, яка в основному не являє собою чисту речовину, а містить різноманітні домішки. Ці домішки в процесі виробництва участі не беруть. Тому необхідно провести розрахунки, за якими обчислити масу чистої речовини, яка і буде брати участь в хімічному процесі.

Особливість розв’язування задач даного типу полягає в тому, що слід з’ясувати, що є технічною речовиною, чистою речовиною, а що є домішками. Технічна речовина – це речовина, в якій корисний компонент, забруднений домішками. Визначивши компоненти, користуємось опорними формулами.

Т ехнічна речовина

чиста речовина

Опорні формули:

m(тex) = m (чист. реч.) + m(дом); m (чист. реч.) = m(тex) – m(дом)

ω%(дом.) = ; ω% (чист. реч.) =

ω%(дом.) + ω% (чист. реч.) = 100%

Алгоритм 10

1. Записати повну і скорочену умову задачі.

2. Обчислити масу домішок.

3. Обчислити масу чистої речовини.

4. Обчислити кількість чистої речовини.

5. Обчислити за рівнянням реакції кількість продукту реакції.

6. Обчислити масу чи об’єм продукту реакції.

7. Записати відповідь.

Алгоритм 11

1. Записати повну і скорочену умову задачі.

2. Обчислити масову частку чистої речовини.

3. Обчислити масу чистої речовини.

4. Обчислити кількість чистої речовини.

5. Обчислити за рівнянням реакції кількість продукту реакції.

6. Обчислити масу чи об’єм продукту реакції.

7. Записати відповідь.

Приклад 19

Який об’єм водню виділиться при дії хлоридної кислоти на технічний алюміній масою 1,2 г, якщо масова частка домішок, що не реагують з кислотою, 10%.

Дано:	Розв’язання:
m(Al тех)=1,2 г ω%(дом.)=10%	М(Аl)=27 г/моль; Vm=22,4л/моль 1. Яка маса домішок? m = 2. Яка маса чистої речовини? m(Al)=1,2 – 0,12=1,08 (г) 3. Яка кількість речовини Al? υ(Al)=1,08:27=0,04 (моль) 4. 6 HCl + 2 Al  2 AlCl3 + 3 H2 2 моль 3 моль 0,04 моль х Х= 5. Який об’єм водню? V(H2)= 22,4·0,06=1,344 (л)
V(H2)-?
Відповідь: 1,344 л водню

3.3.Розв’язування задач на вихід продукту від теоретично можливого

Особливість цих задач полягає в тому, що в умові зазначається маса або об’єм вихідної речовини та практична маса чи об’єм продукту реакції. На основі цих даних необхідно обчислити масову або об’ємну частку виходу продукту реакції за відношенням до теоретично можливого.

Відношення маси практично одержаного продукту до маси речовини, яку повинні одержати теоретично, називають масовою часткою виходу продукту і позначають грецькою літерою η (читається ета).

Під час одержання продукту в газоподібному чи рідкому станах обчислюють об’ємну частку виходу продукту, яку позначають літерою φ (читається фі).

Опорні формули:

η (Х) = ; φ(Х) =

Алгоритм 12