Іі. Визначення масової, об’ємної або мольної частки сполук у сумішах.

Приклад 2. Є газова суміш, масові частки газів у якій дорівнюють: водню –35%, азоту – 65 %. Визначити об’ємні частки газів у суміші.

Розв’язання:

1. ( Н₂) – ? (N₂) – ?

Нехай m(суміші) дорівнює 100 г. Тоді m( Н₂) = 35 г ; m(N₂) = 65 г.

М(Н₂) = 2 г/моль ; М(N₂) = 28 г/моль.

( Н₂) = m(Н₂) / М( Н₂) = 35 г /2 г/моль = 17,5 моль.

(N₂) ) = m(N₂) / М( N₂) = 65 г /28 г/моль = 2,32 моль.

2. ( Н₂) – ? (N₂) – ?

( Н₂) =  (Н₂) / [(N₂) + (Н₂)] = 17,5 : ( 17,5 + 2,32) = 0,883, або 88,3 %.

( N₂) =  (N₂) / [(N₂) + (Н₂)] = 2,32 : ( 17,5 + 2,32) = 0,117, або 11,7 %.

3. ( Н₂) – ? (N₂) – ?

Відомо, що об’ємні долі газів дорівнюють їх мольним долям (як наслідок з закону Авогадро), тобто ( Н₂) = ( Н₂) = 88,3 %; (N₂) = ( N₂) = 11,7 %.

Відповідь: об’ємні частки газів у суміші складають ( Н₂) = 88,3 %, (N₂) = 11,7 %.

ІІІ. Визначення маси, об’єму, кількості вихідних або кінцевих речовин

Приклад 3. Розрахуйте кількість речовини, масу і об’єм амоніаку, добутого в результаті нагрівання суміші 14 г азоту і 14 г водню.

Розв’язання:

1.(N₂) – ?

 (N₂) = m(N₂) /M(N₂) = 14 г : 28 г/моль = 0,5 моль.

2.  (H₂) – ?

 (H₂) = m(H₂) /M(H₂) = 14 г : 2 г/моль = 7 моль.

3. Яка речовина в надлишку – ?

Використовуючи рівняння, визначимо стехіометричне співвідношення кількостей реагуючих речовин:

N₂ + 3H₂  2NH₃.

Співвідношення молей стехіометричне (згідно з рівнянням реакції) складає:

 (N₂) : ( H₂) = 1 : 3.

Співвідношення згідно з умовами складає:

 (N₂) : (H₂) =0,5 : 7 = 1 : 14, тобто кількість водню за умовами задачі у надлишку і кількість продукту реакції треба разраховувати, виходячи з кількості азоту.

4.  (NH₃) – ?

 (NH₃) = 2 (N₂) = 0,5 ^. 2 = 1 моль.

5. m ( NH₃) – ? V(NH₃) – ?

m (NH₃) = (NH₃) ^. M(NH₃) = 1 моль ^. 17 г/моль = 17 г.

V(NH₃) = (NH₃) ^. V_M(NH₃) = 1 моль ^. 22,4 л/моль = 22,4 л.

Відповідь: кількість, маса і об’єм утворенного амоніаку складають відповідно: 1 моль, 17 г, 22,4 л.

ІV. Визначення атомної маси елемента

Приклад 4. При взаємодії 34,25 г двовалентного металу з водою виділилось 5, 6 л водню за н.у. Визначити метал.

Розв’язання:

1.  (H₂) – ?

 (H₂) = V(H₂) / V_M(H₂) = 5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 моль.

2.  (Ме) – ?

Ме + 2Н₂О  Ме(ОН)₂ + Н₂

стехіометричне співвідношення кількостей сполук (згідно з рівнянням реакції) складає:

 (Н₂) :  ( Ме) = 1 : 1, тому ( Ме) =  (Н₂) = 0,25 моль.

2. А(Ме) – ?

А(Ме) = m(Me)/ ( Ме) = 34,25 г : 0,25 моль = 137 г/моль. В Періодичній таблиці знаходимо елемент з металічними властивостями. Це – елемент Барій, якому відповідає проста сполука барій.

Відповідь: В реакції брав участь метал барій.

V. Розрахункові задачі, в яких використовуються речовини, що містять домішки. Визначення масової частки виходу кінцевого продукту

Приклад 5. При дії розчину сульфатної кислоти на 1 кг технічного карбонату магнію виділилось 224 л вуглекислого газу за н.у. Визначити масову частку домішок у зразку технічного карбонату магнію.

Розв’язання:

1. m(MgCO₃, при взаємодії з якою виділилось 224 л СО₂) – ?

Використовуючи рівняння реакції складаємо пропорцію:

MgCO₃ + H₂SO₄  MgSO₄ + Н₂О + СО₂.

М (MgCO₃) = 24 + 12 + 3 ^. 16 = 84 г/моль.

84 г MgCO₃ утворюють 22,4 л СО₂;

Х г MgCO₃ утворюють 224 л СО₂ ; Х = 840 г.

( 22, 4 л – об’єм одного моля газу за н.у.)

2. ( домішок у технічному зразку) – ?

 ( домішок) = (m_теор/ m_прак) ^.100% = (840:1000)^.100 = 84 %.

Відповідь: масова частка домішок у зразку технічного карбонату магнію складає 84 %.

Питання і задачі

1. Що називають оксидом, основою, кислотою, сіллю?

2. Дати класифікацію оксидів, основ, кислот, солей.

3. Напишіть рівняння реакцій одержання оксидів, основ, кислот, солей.

4. Які хімічні властивості мають оксиди, кислоти, основи, солі?

5. Вкажіть, до якого класу неорганічних сполук належать такі речовини: MgO; HgS; FeCl₃; ZnOHCl; SO₃; AlF₃; Ca(HCO₃)₂; H₃PO₄; Al(OH)₃; HBr; Mn₂O₇; CO; CO₂. Дайте їм назви.

6. Напишіть формули ангідридів кислот: HNO₃; H₂SiO₃; H₃PO₄; Н₃BO₃; HMnO₄; HNO₂.

7. Які оксиди можна одержати нагріванням таких речовин: Pb(NO)₃; H₂SiO₃; BaCO₃; CaSO₄?

8. Як дисоціюють середні, кислі, основні солі? Наведіть приклади.

9. Скласти рівняння реакцій, за допомогою яких можна одержати основні і кислі солі: KHCO₃; AlOHCl₂; (ZnOH)₂SO₄; NaHSO₃; Ca(H₂PO₄)_2. Записати рівняння реакцій перетворення їх в середні солі. Назвати сполуки.

10. Написати рівняння реакцій, за допомогою яких, маючи натрій, сірку, кисень і водень, можна одержати три середні солі, три кислі солі і три кислоти.

11. Як здійснити такі перетворення :

А) Zn  ZnSO₄ ­­ Zn(OH)₂  Na₂ZnO₂  ZnCl₂  ZnCO₃  ZnO;

Б) BaO  BaCl₂  Ba(OH)₂  Ba(NO₃)₂  BaSO₄.

12. Скільки грамів кислої солі утворюється при взаємодії 10 г гідроксиду натрію з 19,6 г сульфатної кислоти?

13. До розчину, який містить 6,8 г цинк хлориду, долили розчин, який містить 5 г натрій гідроксиду. Скільки утворилось осаду ?

14. Визначити, яка маса міді необхідна для реакції з надлишком концентрованої нітратної кислоти для одержання 2,1 л (н.у.) нітроген (IV)оксиду, якщо об’ємна частка виходу нітроген (IV) оксиду дорівнює 94%.

15. Визначити об’єм вуглекислого газу, який виділиться при спалюванні 500 кг вугілля, що містить 8% негорючих домішок.

16. Сполука містить 75,56% Арсену і 24,24% Оксигену. Густина його пари за повітрям складає 13,65. Визначити молекулярну формулу сполуки.

17. Визначити масову долю кожного з елементів у СаСО₃.

18. Cуміш складається з трьох газів: вуглекислого газу, азоту і аргону. Об’ємні частки газів дорівнюють 20, 50 і 30%. Визначити масові частки газів у суміші.

19. Якій об’єм карбон (ІІ) оксиду можна добути з 50 г вугілля за н.у., масова частка негорючих домішок складає 4%?

20. Який об’єм повітря необхідний для повного спалювання кам’яного вугілля масою 10 кг, в якому масова частка вуглецю складає 80%, водню – 6%, негорючих домішок – 14%?