2. Расчёты по химическим уравнениям.

Напоминаем, что количества веществ, соответствующие химическому уравнению, называются «стехиометрическими количествами», а расчёты, связанные с химическими уравнениями, называются стехиометрическими вычислениями.

Приведем четыре типичных случая расчётов по химическим уравнениям на примере реакции вытеснения меди из раствора сульфата меди(II) CuSO₄ железом:

CuSO₄ + Fe = Fe SO₄ + Cu

В этом уравнении обозначены четыре вещества, количества которых связаны, как обычно в уравнениях, стехиометрическими отношениями; поэтому по известному количеству одного из веществ можно вычислить количества трёх остальных.

2.1Определение количества одного из продуктов реакции по известному количеству одного из исходных веществ.

Пример. Сколько меди можно получить из 16 г сульфата меди(II) при действии необходимого количества железа?

Решение:

16 г Х г

CuSO₄ + Fe = Fe SO₄ + Cu

160 64

160 - 64 160 : 16 = 64 : Х

16 - Х Х = 6,4.

Ответ: 6,4 г.

Задания:

1) Сколько водорода выделится из соляной кислоты HCl при её взаимодействии с цинком Zn, взятым в количестве: а) 6,5 г; б) 2 моль. Ответ выразить в граммах, молях и литрах. (Ответ: а) 0,2 г.;0,1 моль; 2,24 л. б) 4 г., 2 моль, 44, 8 л.)

2)Сколько граммов едкого натра NaOH образуется при взаимодействии воды с натрием, взятым в количестве: а) 4,6 г ; б) 4 моль. (Ответ: а) 8 г; б) 160 г)

3)Сколько водорода выделяется при взаимодействии воды с калием, взятым в количестве: а) 3,9 г; б) 10 моль. Ответ выразить в граммах, молях и литрах.

(Ответ: а) 3,9 г.; 0,1 моль; 2,24 л. б) 390 г., 10 моль, 224 л.)

2.2 Определение количества одного из исходных веществ по известному количеству одного из продуктов реакции.

Пример. Сколько граммов сульфата меди(II), взаимодействуя с необходимым количеством железа, выделяют 8 г меди?

Решение:

Х г 8 г

CuSO₄ + Fe = Fe SO₄ + Cu

160 64

160 - 64

Х - 8

160 : Х = 64 : 8 Х =

Х = 20.

Ответ: 20 г

Задания:

1)Какое количество оксида ртути(II) HgO выделяет при полном разложении: а) 11,2 л O₂; б)10 моль О₂; в) 320 г О₂? (Ответ: а) 217 г., б)4 331 г., в)4 331 г.)

2)Сколько необходимо малахита CuCO₃ * Cu(OH)₂, чтобы при его полном разложении получилось: а) 0,25 моль оксида меди(II) CuO; б) 0,2 моль воды; в) 224 л углекислого газа. (Ответ: а)55,25 г., б)44,2 г., в) 2 кг 210 г.)

2.3Определение количества одного из исходных веществ по известному количеству другого.

Пример. Сколько граммов железа вытеснят всю медь из 80 г сульфата меди(II)?

Решение:

80 г Х г

CuSO₄ + Fe = Fe SO₄ +Cu

160 56

180 - 56 160 : 80 = 56 : Х

80 - Х Х == 28.

Ответ:28 г.

Задания:

1)Из какого количества раствора сульфата меди действием 11,2 г порошкообразного железа выделяется 12,8 г меди?

Ответ: 31,9 г.

2)Из скольких граммов сульфата меди действием необходимого количества цинка образуются 3,2 г меди?

Ответ: 8 г.