44 Г со2 содержит 12 г с

8,8 г СО₂ содержит х г С;

х = (8,8 · 12) / 44 = 2,4 г.

По количеству образовавшейся Н₂О вычислим содержание Н в веществе:

18 г Н₂О содержит 2 г Н

2,1 г Н₂О содержит у г Н;

У = (2,1 · 2) / 18 = 0,23 г.

Суммарная масса углерода, водорода и азота 3,1 г (2,4 +0,23 + 0,47) равна массе взятого вещества (3,1 г). Следовательно, кислород в состав соединения не входит. Если общая формула органического соединения С_хН_уN_z, то 12_х : 1_у : 14_z = 2,4 : 0,23 : 0,47, откуда

х : у : z =(2,4 : 12) : (0,23 : 1) : (0,47 : 14) = 0,2 : 0,23 : 0,033 = 6 : 7 : 1.

Простейшая формула соединения С₆Н₇N₁ (М = 93).

Зная массу 1 л паров этого вещества, можно рассчитать молекулярную массу:

1 л весит 4,15 г

22,4 л весит х г;

х = (22,4 · 4,15) / 1 = 93 г.

Вычисленная молекулярная масса 93 г подтверждает молекулярную форму вещества С₆Н₇N₁.

Пример. Рассмотрим взаимодействие гидроксида калия с фосфорной кислотой:

Н₃РО₄ + 3 КОН = К₃РО₄ + 3 Н₂О.

98 + 168 = 212 + 54

266 = 266

Из уравнения видно, что 1 моль фосфорной кислоты (98 г) реагирует с 3 молями гидроксида калия (3 · 56 г). В результате реакции образуется 1 моль фосфата калия (212 г) и 3 моля воды (3 · 18).

Подписав под формулами веществ, принимавших участие в реакции, их количества видим, что масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

Уравнение химической реакции позволяет производить различные расчеты: определение количества вещества, полученного в ходе реакции, сколько граммов вещества вступило в реакцию и др.

Приготовление растворов различной концентрации, молярности и нормальности.

Массовая доля растворенного вещества, как и массовая доля элемента является отношением однотипных величин, поэтому не имеет размерности. Она обычно выражается в долях единицы или в процентах, показывая, какую долю от общей массы раствора составляет масса растворенного вещества. При анализе почв чаще готовят процентные растворы.

Например, если в растворе массой 200 г содержится 40 г соли калий нитрат (КNO₃), то массовая доля растворенного вещества в этом растворе будет 40 г : 200 г = 0,2 доли единицы или 20 % (0,2 · 100 %).

Массовая доля в процентах показывает массу в граммах растворенного вещества, содержащегося в 100 г (дм³) раствора.

Раствор 5 %-ный означает, что на 100 г (дм³) раствора приходится 5 г растворенного вещества.

Концентрированные растворы.

Задача. Определить количество нитрата натрия (NaNO₃), который нужно растворить в 800 г воды при приготовлении 20%-ного ратвора.

В 100 г 20%-ного раствора должно содержаться 20 г растворенного вещества и 80 г растворителя. Составляем пропорцию:

В 80 г воды нужно растворить 20 г NaNO₃

В 800 г. воды нужно растворить х г NaNO₃;

х = (800 · 20) / 80 = 200 г.

Значит, для приготовления 20%-ного раствора необходимо в 800 г (дм³) воды растворить 200 г NaNO₃.

Задача. Определить количество железного купороса FeSO₄ · 7 H₂O, который нужно растворить в 372,2 г воды, чтобы получить 3,8 %-ный раствор сульфата железа (II).

Решение. В 1 моле, или 278 г железного купороса содержится 152 г сульфата железа (II и 126 г кристаллизационной воды. В процессе растворения кристаллогидрата количество растворителя должно увеличиваться пропорционально количеству кристаллогидрата. Поскольку неизвестно количество кристаллогидрата, то неизвестно и количество растворителя.

Первый вариант решения. В 100 г 3,8 %-ного раствора должно быть 3,8 г сульфата железа (II), которые содержатся в 6,95 г = 3,8 · 278 : 152 кристаллогидрата, и 96,2 г = 100 – 3,8 воды, или 6,95 г кристаллогидрата 93,05 воды. Составляем и решаем пропорцию:

в 93,05 г воды нужно растворить 6,95 г FeSO₄ · 7 H₂O

в 372,2 г. воды нужно растворить х г FeSO₄ · 7 H₂O;

х = (6,95 · 372,2) / 93,05 = 27,8 г

Значит, для приготовления 3,8 %-ного раствора сульфата железа (II) необходимо в 372,2 г воды растворить 27,8 г железного купороса.

Второй вариант решения. Если в 372,2 г воды растворить х г железного купороса, то получится (372,2 + х) г раствора, содержащего 152х /278 г сульфата железа (II).

Так как раствор должен быть 3,8 %-ным, то

в 100 г раствора должно содержаться 3,8 г FeSO₄

в (372,2 + х) г раствора должно содержаться 152х /278 г FeSO₄;

отсюда

100 · 152х : 278 = 3,8 · (372,2 + х)

15200х = 1056,4 (372,2 + х)

15200х = 393192,08 + 1056,4х

14143,6х = 393192,08; х = 27,8 г.

Задача. Определить количество воды, в котором необходимо растворить 100 г сульфата калия для получения 5 %-ного раствора.

Решение. Для получения 5 %-ного раствора сульфата калия