1.5 Вычисление количества вещества, содержащего известное количество элемента.

Пример. Найти, в каком количестве углекислого газа CO₂ содержится 3 г углерода.

Решение:

Молекулярная масса CO₂ равна 12+(16×2)=44.

1 моль =44 г.

44 г CO₂ содержат 12 г углерода

Х г. содержат 3 г углерода

Составляем пропорцию: 44 : Х = 12 : 3

Вычисляем неизвестное:

Х==11

Ответ: 3 г углерода содержится в 11 г углекислого газа.

Справочный материал:

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в СИ — моль.

Задания:

1)Сколько граммов оксида ртути(II) HgO содержат: а) 10 г ртути; б) 32 г кислорода? (Ответ: а)216,6; б) 434 г.)

2)Сколько тонн известняка CaCO₃ содержат: а) 4 т кальция; б) 27 т углерода; в) 16 т кислорода? (Ответ: а)10 т.; б) 225 т. в)33,33 т.)

3)В каком количестве бертолетовой соли KClO₃ содержится: а) 156 г калия; б) 177,5 г хлора; в) 144 г кислорода? (Ответ: а)481,7 г. ; б)617,5 г. ; в) 367,5 г.)

1.6 Вычисление количества элемента в известном количестве вещества.

Пример. Сколько граммов кислорода содержится в 16 г сернистого газа SO₂?

Решение:

Молекулярная масса SO₂ равна 32+(16×2)=64

1 моль=64 г.

Формула SO₂ показывает, что в 1 моль сернистого газа, т.е. в 64 г его находится 2 атома кислорода, т.е. 32 г кислорода.

На этом основании делаем следующую запись:

в 64 г SO₂ содержится 32 г кислорода

в 16 г SO₂ содержится Х г кислорода

Составляем пропорцию:

64 : 16 = 32 : Х

Вычисляем известное:

Х==8.

Ответ: в 16 г сернистого газа содержится 8 г кислорода.

Задания:

1)Сколько граммов кислорода содержится в 2 г: а) оксида ртути(II) HgO; б) оксида меди(II) CuO; в) оксида серебра Ag₂O; г) оксида магния MgO; д) калийной селитры KNO₃; е) бертолетовой соли KClO₃; ж) сурика Pb₃O₄? (Ответ: а)0,15 г.; б)0,4 г., в)0,14 г. г)0,8 г, д)0,94 г е)1,15 г., ж)0,19 г.

2)Сколько граммов азота содержится в 0,5 моль каждого из перечисленных веществ: а) аммиака NH₃; б) оксиде азота(I) N₂O; в) оксиде азота(I I) NO; г) азотистого ангидрида N₂O₃; д) оксиде азота(IY) NO₂; е) оксиде азота(Y) N₂O₅? (Ответ: а)8,5 г.; б)22 г.; в)15 г, г)38 г.; д)23 г. е)54 г. г.)

3) Сколько килограммов углерода содержится в тонне: а) мрамора CaCO₃; б) магнезита MgCO₃; в) сидерита FeCO₃?

(Ответ: а)0,12 т..; б)0,14 т.; в)0,1 т.)

1.7Случаи более сложных вариантов задач разобранных выше типов.

На практике редко приходится встречаться с чистыми веществами. В связи с этим расчёты в задачах приведённых выше типов выражаются в определении содержания элементов в смесях веществ или в определении количества смеси по известному количеству элемента в веществе и др.

Пример. Образец красного железняка - железной руды, являющейся природным оксидом железа(III), содержит 92% оксида железа(III) Fe₂O₃ , остальное составляют примеси, не содержащие железа.

Определить содержание железа в 1 т этой руды.

Решение:

1)Сколько оксида железа(III) Fe₂O₃ содержит 1 т руды?

100 т -92 т

1 т - Х

Х=0,92 т

2)Сколько железа находиться в 1 т руды ?

Fe₂O₃ - 2 Fe 160 - 112

160 - 112 0,92 - Х

160:0,92=112:Х

Х=0,644

Ответ: одна тонна руды содержит 0,644 т железа.

Пример. Сколько меди содержится в 200 г 5%-ного раствора серной меди CuSO₄?

Решение:

1)100 г раствора содержат 5 г CuSO₄

200 г раствора содержат Х г CuSO₄

Х=10 г

2)Сколько меди содержится в 10 г CuSO₄

CuSO₄ - Cu 160 - 64

160 64 10 - Х

Х==4.

Ответ: 200 г 5%-ного раствора сернокислой меди содержат 4 г меди?

Пример. Сколько 15%-ного раствора хлористого натрия NaCl надо взять, чтобы в нём заключалось 2 г хлора?

Решение:

1)Сколько граммов NaCl содержат 2 г хлора?

NaCl - Cl 58,5 - 35,5

58,5 35,5 Х - 2

58,5:Х=35,5:2,

Х=3,29

2)100 г раствора содержат 15 г NaCl

Х г раствора содержат 3,29 г NaCl

100:Х=15:3,29,

Х=,

Х=21,9.

Ответ:21,93 г.

Задания:

1)36 л воды подверглись полностью разложению. Сколько при этом получилось: а) водорода; б) кислорода? Ответ выразить в килограммах и кило-молях. (Ответ: а) 2 кг или 1 кило-моль, б) 32 кг или 1 кило – моль.)

2)Сколько граммов оксида меди(II) CuO образуется при окислении: а) 4 г меди; б) 6 моль меди?

Ответ: а)5 г., б)477 г.

3)Сколько кислорода может выделиться при разложении оксида ртути(II), взятой в количестве: а) 86,8 г; б) 10 моль. (Ответ: а) 6,36 г., б)160 г.)