Підручники з Хімії / Хімія 9 клас / Гранкіна Хімія 9 клас. 2017

§ 3. РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ

Розрахунки в хімії дуже важливі. Без них неможливо визначити склад і будову речовини. Вони потрібні під час визначення необхідної кількості реагентів для проведення реакції та кількості одержуваного продукту. Звичайно ж, без складних розрахунків неможлива робота хімічних підприємств.

РОЗРАХУНКИ ЗА ХІМІЧНИМИ ФОРМУЛАМИ

Минулого року ми розглянули кілька типів хімічних задач і способи їх розв’язання. Вони будуть нам потрібні й цього року. Стисло повторимо їх.

Визначення відносної молекулярної й молярної маси

Відносну атомну, молекулярну і молярну масу визначаємо за Періодичною системою.

Завдання. Визначте відносні молекулярні й молярні маси нітратної кислоти, барій гідроксиду, алюміній сульфату.

Розрахунок масової частки елементів у речовині

Формула для розв’язання:

ω = n Ar ,

Mr

де n — кількість атомів елемента в сполуці (або індекс елемента), Ar — відносна атомна маса елемента, Mr — відносна молекулярна маса речовини.

 Завдання. Визначте масові частки елементів у кальцій нітраті.

Розрахунки із застосуванням поняття «кількість речовини (моль)»

Випишемо формули, в яких використовується кількість речовини (моль), і запам’ятаємо їх.

n = m маса речовини, г

M розраховуємо за Періодичною системою

Д.І. Менделєєва, г/моль

n = V загальний об’єм у л (дм3)

Vm за н. у. 22,4 л/моль для будь-якого газу (молярний об’єм)

Завдання. У посудині об’ємом 2 літри міститься кисень за н. у. Розрахуйте його кількість речовини, масу й число молекул.

Розрахунки з використанням поняття «відносна густина газів»

Формула для розрахунків:

де М1 — це молярна маса газу 1, густину якого ми визначаємо, М2 — молярна маса газу 2, за яким густину визначають, D — відносна густина газів, величина безрозмірна.

Завдання. Густина деякого газу за воднем дорівнює 8. Визначте його молярну масу.

РОЗРАХУНКИ ЗА ХІМІЧНИМИ РІВНЯННЯМИ РЕАКЦІЙ

Згадаємо алгоритм розв’язування таких задач:

1.Написати рівняння реакції, розставити коефіцієнти.

2.Якщо в задачі дано маси або об’єми речовин — розрахувати за формулами їх кількість речовини.

3.Дані завдання й х (невідоме) пишемо над рівнянням, мольні відношення (коефіцієнти) — під рівнянням.

4.Складаємо пропорцію, розв’язуємо — відповідь готова!

24Тема 1

Завдання. Визначте масу й об’єм кисню (н. у.), який буде потрібний для спалювання 64 г сірки.

Відповідь: 64 г О2, 44,8 л О2.

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

23.В якій сполуці масова частка Кальцію більша: в кальцій оксиді або кальцій сульфіді? У скільки разів?

24.Яка кількість речовини і скільки атомів Оксигену міститься: а) у 3 моль сульфур(VI) оксиду;

б) у 36 г ферум(II) оксиду?

25.Яку кількість речовини складає 30,1 1023 атомів Натрію? Визначте масу цих атомів.

26.Скільки атомів і молей Гідрогену та Оксигену міститься у воді кількістю речовини 10 моль?

27.Алюміній масою 54 г повністю прореагував із сіркою. Визначте масу алюміній сульфіду, що утворився.

28.Визначте масу й об’єм 3,01 1023 молекул карбон(IV) оксиду за н. у.

29.Визначте, який об’єм водню (н. у.) необхідний для взаємодії

з2 моль хлору.

30.Магній реагує з бромом з утворенням магній броміду. а) Напишіть рівняння реакції, вкажіть її тип.

б) Скільки молей магній броміду утворюється з 8 моль магнію?

з3 моль брому?

в) Яка маса брому прореагує з 36 г магнію?

Для допитливих

31.Речовина містить атоми Сульфуру та Оксигену в масовому відношенні 1:1. Визначте формулу речовини та масові частки елементів у ній.

32.Складіть формулу речовини, яка містить (за масою) 43,4 % Натрію, 11,3 % Карбону і 45,3 % Оксигену.

33.Під час згоряння металу масою 3 г утворюється його оксид масою 5,67 г. Ступінь окиснення металу в оксиді дорівнює +3. Який це метал?

34.Складіть формулу оксиду Нітрогену, який містить 30 % Нітрогену за масою.

35.Летка сполука елемента з Гідрогеном містить 8,8% Гідрогену. Визначте, що це за елемент, якщо формула його вищого оксиду E2O5.

§ 4. ПОНЯТТЯ ПРО ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ. КОЛОЇДНІ ТА ІСТИННІ РОЗЧИНИ

— Ми вчора з батьками ходили на риболовлю. Ранком був туман. Я розпалював багаття, воно погано розгорялося, було багато диму. А ще довелося набирати воду з річки у відро, і видно було, яка вона мутна...

— Хвилинку! Туман, дим, мутна вода... Що між ними спільного?

—Ну, не знаю... Риболовля?

—Ні, це ж дисперсні системи.

—От це так! А що таке дисперсні системи?

—Давай читати параграф...

Ви вже знаєте, що бувають чисті речовини й суміші. Чисті речовини ні в природі, ні в побуті не трапляються. Їх одержують спеціально, очищаючи від домішок досить складним шляхом.

Суміші складаються з двох або більше речовин. Оскільки речовини можуть бути в різних агрегатних станах (рідкі, тверді й газоподібні), то й суміші існують у різних агрегатних станах. Також у сумішах може бути різним розмір частинок. Отже, існує велике різноманіття сумішей, і їх треба якось класифікувати.

Встановлені кваліфікації чистоти хімічних реактивів: «чистий» (ч.), «чистий для аналізу» (ч. д. а.), «хімічно чистий» (х. ч.) і «особливо чистий» (ос. ч.). Препарати високого очищення («особливої чистоти») призначені лише для спеціальних цілей, коли навіть мільйонні частки відсотка домішки є зовсім неприпустимими. Основні споживачі таких препаратів — промисловість напівпровідникових матеріалів, радіоелектроніка, квантова електроніка. Наприклад, в особливо чистому SiO2 загальний уміст десяти домішок (Аl, В, Fe, Са, Mg, Na, Р, Ti, Sn, Рb) не перевищує 1 . 10–5 %.

Дисперсну фазу становлять більш-менш великі частинки, які відділені від дисперсійного середовища межею розділення (рис. 4).

Дисперсійне

середовище

ЯКИМИ БУВАЮТЬ ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ?

Дисперсні системи відрізняються одна від одної розмірами частинок, тобто ступенем дисперсності (роздробленості).

Якщо розміри частинок більше 100 нм, то це грубодисперсні системи.

Існують високодисперсні системи (колоїдні системи) з розмірами частинок від 100 до 1 нм.

Якщо ж речовина подрібнена до молекул або йонів розміром менше 1 нм, утворюється гомо-

генна суміш — розчини або істинні розчини. 1 нм = 10–9 м

У цьому випадку межі розділення між частинками й середовищем немає.

Розчини 29

Грубодисперсні системи

Грубодисперсні системи, або зависі — гетерогенні суміші.

До них належать, наприклад, дим, туман, а також суспензії, емульсії та ін.

Суспензії — це дисперсні системи, в яких дисперсною фазою є тверда речовина, а дисперсійним середовищем — рідина, причому тверда речовина майже нерозчинна в рідині.

Щоби приготувати суспензію, потрібно речовину подрібнити до тонкого порошку, висипати в рідину, в якій речовина не розчиняється, і добре збовтати (наприклад, збовтування крейди у воді) (рис. 5). Згодом часточки випадуть на дно посудини. Очевидно, чим менше часточки, тим довше

зберігатиметься суспензія. Рис. 5. Суспензія (суміш крейди і води)

— Я знаю приклад суспензії — зубна паста. Основу деяких паст становить дуже дрібний порошок кальцій карбонату (це складова частина крейди). При цьому крейду не дроблять, а одержують СаСО3 хімічним шляхом. Так він виходить дуже дрібним і не ушкоджує емаль зубів.

— Я теж можу навести приклад суспензії: нерозчинна кава, якщо її заварювати прямо в чашці, — також суспензія. Частина речовин із порошку кави переходить у розчин (екстрагується), і виходить чудовий напій, а частина осідає на дні чашки.

Емульсії — це дисперсні системи, в яких і дисперсна фаза, і дисперсійне середовище є рідинами, що взаємно не змішуються.

Із води й рослинної олії можна приготувати емульсію тривалим струшуванням суміші. Прикладом емульсії є молоко, в якому дрібні кульки жиру плавають у рідині; нафта, яка містить різні рідкі хімічні сполуки; косметичні креми.