Решение расчетных задач по химическим уравнениям.
В уравнениях реакций существуют т.н. стехиометрические соотношения – это соотношения между количествами, массами или объемами (для газов) реагирующих вещества, рассчитанные на основе уравнения реакции.
В основе расчетов по уравнениям реакций лежит основной закон стехиометрии : отношение количеств реагирующих вещества ( т.е. в молях!!!) равно отношению соответствующих коэффициентов в уравнении реакции.
Т.е. в общем случае для реакции проходящей по уравнению
aA
+ bB = cC + dD
Зная количество вещества одного из участников реакции (его называют опорным веществом) по основному закону стехиометрии можно найти количество вещества всех остальных. Если дана масса или объем одного из веществ надо воспользоваться формулами ν=m/M или ν=V/Vm. Если надо найти не количество вещества, а массу или объем то опять пользуемся формулами m=ν∙M или V=ν∙Vm
1 Рассмотрим простейший случай, когда надо найти количество вещества одного из соединений по количеству другого вещества, участвующего в реакциях.
№51 Какое количество вещества водорода (H2) вступит в реакцию с 2 моль азота (N2)?
ν
(H2)
-?
x моль 2 моль Т.е. Запишем уравнение реакции, расставим
ν(N2) =2 3H2 + N2 = 2NH3 коэффициенты. Коэффициенты в уравнениях
3 моль 1 моль показывают в каких соотношениях находятся количество вещества исходных веществ и продуктов реакции, т.е с одним молем (N2) реагирует 3 моль (H2). Математически это можно записать как пропорцию. Произведение крайних членов пропорции равно
произведению
средних её членов,
или
или
то
есть эти записи равноценные
Ответ: 6 моль водорода.
П Рассмотрим задачу в которой надо найти не количество вещества, а его массу.
№52 Найти массу аммиака (NH3), если в реакцию с водородом вступают 2 моль азота (N2)
m
(NH3)-?
Запишем уравнение реакции и
как в І
составим пропорцию и посчитаем
количество вещества 2моль
x
3H2 + N2 = 2NH3
1
моль 2 моль 1).
2
).
Ответ: 68 г аммиака.
Ш Расмотрим задачу, в котой надо найти объем вещества.
№53 Найти объем водорода (H2) который выделится при взаимодействии 0,5 моль магния (Mg) с соляной кислотой (HCl).
V(H2)
- ? Запишем
уравнение реакции и как в I
рассчитаем количество вещества
0,5
моль x
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
1 моль 1 моль
1
).
2
).
Ответ: 11, 2 л водорода.
IV Pассмотрим задачи в которых дано не количество вещества, а его масса или объём. Коэффициенты в уравнении отражают отношения количества вещества в молях. Поэтому в первом действии задачи находят количество вещества, а затем решают как II или III
№54 Найти массу оксида алюминия (Al2O3) которая образуется при окислении 2,7 г алюминия (Al).
0,1
моль
2,7
г х
4Al +3O2=2Al2O3
4 моль 2 моль
1
).
2
).
3).
Ответ: 5,1 г оксида алюминия