Приклади виконання завдань

Приклад 1. Визначення маси одного з елементів складної речовини за відомою формулою сполуки.

Визначити масу Al, яку можна отримати з 1 кг каоліну . Яка доля від загальної маси припадає на вміст алюмінію?

Розв’язання. З формули каоліну видно, що до складу 1 моль входять 2 моль атомів Al. Оскільки кількість речовини і масапов’язані формулою, деМ – молярна маса речовини, то знаходимо:

(г/моль);

· г/моль·1 моль=258 г;

г/моль;

Для визначення маси Al, яку можна отримати з 1 кг каоліну, складаємо пропорцію:

258 г містять 54 г Al

1000 г -“- -“- х г Al

Отже

Для визначення долі Al в каоліні складаємо пропорцію за формулою каоліну:

маса моль 258 г становить 100%

маса Al в моль каоліну 54 г становить y %.

Звідси .

Приклад 2. Визначення маси та об’єму реагуючих речовин і продуктів реакції за рівнянням реакції.

Ефективним методом видалення з води кисню є обробка її гідразином N₂H₄. Реакція відбувається за рівнянням:

.

Скільки грамів N₂H₄ треба взяти, щоб утворилося 50 г Н₂О? Який об’єм (н.у.) азоту при цьому виділиться?

Розв’язання. Як видно з рівняння реакції з 1 моль N₂H₄ утворюється 1 моль N₂ і 2 моль Н₂О.

Кількість речовини і масаm пов’язані між собою формулою:

,

де М - молярна маса речовини, .

Далі знаходимо:

;

;

;

.

Для визначення маси N₂H₄, потрібної для утворення 50 г води, складаємо пропорцію за рівнянням реакції:

32 г N₂H₄ утворюють 36 г Н₂О

х г N₂H₄ -“- 50 г Н₂О

Звідси N₂H₄.

Для визначення об’єму азоту, який утворюється разом з 50 г Н₂О виходимо з молярного об’єму газу за нормальних умов (н.у.):

;

Далі складаємо пропорцію за рівнянням реакції:

22,4л N₂ утворюються разом з 36 г Н₂О

y л N₂ -“- 50 г Н₂О

Отже y = .

Приклад 3. Розрахунки за рівнянням Менделєєва-Клапейрона.

Визначити об’єм , який займає водень масою 0.357 г при температурі 27⁰С та тиску 1,5·10⁵ Па?

Розв’язання. Об’єм водню можна визначити користуючись рівнянням Менделєєва-Клапейрона:

,

де: Р – тиск, Па; V – об’єм газу, м³; m – маса газу, г; Т – температура, К; R – універсальна газова стала, ; М – молярна маса газу, г/ моль.

=2 г/моль, Т=27+273=300К.

Об’єм газу дорівнює:

Приклад 4. Обчислити молярну масу газу, якщо за нормальних умов маса 0,112 л цього газу дорівнює 0.22 г.

Розв’язання. Нормальні умови: 0⁰С, або 273К; тиск 1,013·10⁵ Па.

Молярну масу газу можна визначити, користуючись рівнянням Менделєєва-Клапейрона:

,

де Р – тиск, Па; V – об’єм газу, м³;

m – маса газу, г;

Т – температура, К;

R – універсальна газова стала, ;

М – молярна маса газу, г/ моль. Т=273К.

Молярна маса газу дорівнює:

Приклад 5. Визначення молярної маси еквівалента реагуючої речовини.

Визначити молярну масу еквівалента Феруму, якщо при взаємодії 5,6 г заліза з сіркою утворюється 8,8 г ферум сульфіду. Молярна маса еквівалента Сульфуру дорівнює 16 г/моль.

Розв’язання. З умов задачі виходить, що з 8,8 г ферум сульфіду 5,6 г - маса Феруму, а 8,8 г – 5,6 г = 3,2 г – маса Сульфуру.

На основі закону еквівалентів маси реагуючих речовин пропорційні молярним масам їхніх еквівалентів, тобто

Звідси .

Відповідь. Молярна маса еквівалента Феруму дорівнює 28 г/моль.

Приклад 6. Визначення маси реагуючої речовини.

Визначити масу натрій гідрогенсульфату , що утворюється при нейтралізації сульфатною кислотою розчину, який містить 8 г NaOH.

Розв’язання. Знаходимо молярну масу еквівалента натрій гідроксиду:

.

Знаходимо молярну масу еквівалента утвореної солі:

Згідно закону еквівалентів .

Відповідь. Маса натрій гідрогенсульфату дорівнює 24 г.

Приклад 7. Визначення об’єму реагуючої речовини.

Визначити об’єм водню (н.у.), який виділяється при взаємодії 1,75 г металу з кислотою, якщо молярна маса еквівалента металу дорівнює 28 г/моль.

Розв’язання. Згідно із законом еквівалентів речовини реагують і утворюються в еквівалентних кількостях, тобто

,

де - кількість молів еквівалентів металу та водню відповідно.

Оскільки кількість речовини v пов’язана з масою речовини m та об’ємом газу V співвідношеннями

то закон еквівалентів для даної реакції набуває вигляду

Звідси виражаємо об’єм Н₂

Знаходимо молярний об’єм еквіваленту водню, враховуючи, що 1 моль Н₂ містить 2 моль еквівалентів Н₂ (Е_Н = Н) і, як наслідок,

.

Отже .

Відповідь. Об’єм водню, що виділяється, дорівнює 0,7 л.