किसी पदार्थ के कणों की संख्या किसमें मापी जाती है? रसायन शास्त्र में समस्याओं को कैसे हल करें, तैयार समाधान

पदार्थ की मात्रा। मोल किसी पदार्थ की मात्रा की एक इकाई है। अवोगाद्रो की संख्या

पहले विचार किए गए परमाणुओं और अणुओं के निरपेक्ष और सापेक्ष द्रव्यमान के अलावा, रसायन विज्ञान में एक विशेष मात्रा का बहुत महत्व है - पदार्थ की मात्रा। किसी पदार्थ की मात्रा इस पदार्थ की संरचनात्मक इकाइयों (परमाणु, अणु, आयन या अन्य कण) की संख्या से निर्धारित होती है। पदार्थ की मात्रा को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है। आप पहले से ही जानते हैं कि किसी भी भौतिक राशि की माप की अपनी इकाई होती है। उदाहरण के लिए, किसी पिंड की लंबाई मीटर में मापी जाती है, किसी पदार्थ का द्रव्यमान किलोग्राम में मापा जाता है। किसी पदार्थ की मात्रा को कैसे मापा जाता है? किसी पदार्थ की मात्रा को मापने के लिए एक विशेष इकाई होती है - तिल।

तिल- यह एक पदार्थ की मात्रा है जिसमें उतने ही कण (परमाणु, अणु या अन्य) होते हैं जितने कि 0.012 किग्रा (यानी 12 ग्राम कार्बन) में कार्बन परमाणु होते हैं। इसका मतलब है कि एक मोल जस्ता, एक मोल एल्युमिनियम, एक मोल कार्बन में एक और समान संख्या में परमाणु होते हैं। इसका मतलब यह भी है कि आणविक ऑक्सीजन के एक मोल, पानी के एक मोल में समान संख्या में अणु होते हैं। पहले और दूसरे दोनों मामलों में, कणों की संख्या (परमाणु, अणु) जो एक मोल में निहित है वह कार्बन के एक मोल में परमाणुओं की संख्या के बराबर है। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि किसी पदार्थ के एक मोल में 6.02 1023 कण (परमाणु, अणु, या अन्य) होते हैं। पदार्थ। यदि किसी पदार्थ में परमाणु होते हैं (उदाहरण के लिए, जस्ता, एल्यूमीनियम, आदि), तो इस पदार्थ का एक मोल इसके परमाणुओं का 6.02 1023 है। यदि किसी पदार्थ में अणु (उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, पानी, आदि) होते हैं, तो इस पदार्थ का एक मोल इसके अणुओं का 6.02 1023 है। ina 6.02 1023 का नाम प्रसिद्ध इतालवी वैज्ञानिक Amedeo Avogadro "Avogadro's Constant" के नाम पर रखा गया है और इसे NA नामित किया गया है। अवोगाद्रो की संख्या किसी पदार्थ के एक मोल में कणों की संख्या दर्शाती है, इसलिए इसका आयाम "कण / मोल" हो सकता है। हालांकि, चूंकि कण अलग-अलग हो सकते हैं, इसलिए "कण" शब्द को छोड़ दिया जाता है और इसके बजाय एवोगैड्रो संख्या के आयाम में एक इकाई लिखी जाती है: "1/mol" या "mol-1"। इस प्रकार: एनए = 6.02 1023।

अवोगाद्रो की संख्याबहुत बड़ा। तुलना करें: यदि आप 14 सेंटीमीटर की त्रिज्या के साथ 6.02 × 1023 गेंदों को इकट्ठा करते हैं, तो उनका कुल आयतन लगभग उतना ही होगा जितना कि हमारा पूरा ग्रह पृथ्वी घेरता है।

किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा में परमाणुओं (अणुओं) की संख्या निर्धारित करने के लिए, आपको निम्न सूत्र का उपयोग करना चाहिए: N = NA,

जहाँ N कणों (परमाणुओं या अणुओं) की संख्या है।

उदाहरण के लिए, आइए एल्यूमीनियम पदार्थ के 2 mol में निहित एल्यूमीनियम परमाणुओं की संख्या निर्धारित करें: N (Al) = (Al) · NA।

एन (अल) \u003d 2 मोल 6.02 1023 \u003d 12.04 1023 (परमाणु)।

इसके अलावा, आप ज्ञात संख्या में परमाणुओं (अणुओं) द्वारा किसी पदार्थ की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं:

स्तुईचिओमेटरी- प्रतिक्रियाशील पदार्थों के बीच मात्रात्मक अनुपात।

यदि अभिकारक कड़ाई से परिभाषित मात्रा में रासायनिक संपर्क में प्रवेश करते हैं, और प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप पदार्थ बनते हैं, जिसकी मात्रा की गणना की जा सकती है, तो ऐसी प्रतिक्रियाएं कहलाती हैं स्टोइकोमेट्रिक.

स्टोइकोमेट्री के नियम:

रासायनिक यौगिकों के सूत्रों के सामने रासायनिक समीकरणों में गुणांक कहलाते हैं स्टोइकोमेट्रिक.

रासायनिक समीकरणों पर आधारित सभी गणनाएँ स्टोइकोमेट्रिक गुणांकों के उपयोग पर आधारित होती हैं और किसी पदार्थ की मात्रा (मोलों की संख्या) को खोजने से जुड़ी होती हैं।

अभिक्रिया समीकरण में पदार्थ की मात्रा (मोलों की संख्या) = संगत अणु के सामने गुणांक।

एन ए=6.02×10 23 मोल -1।

η - उत्पाद के वास्तविक द्रव्यमान का अनुपात एमपीसैद्धांतिक रूप से संभव के लिए एमटी, एक इकाई के अंशों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।

यदि प्रतिक्रिया उत्पादों की उपज स्थिति में निर्दिष्ट नहीं है, तो गणना में इसे 100% (मात्रात्मक उपज) के बराबर लिया जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों के अनुसार गणना योजना:

1. रासायनिक अभिक्रिया का समीकरण लिखिए।
2. पदार्थों के रासायनिक सूत्रों के ऊपर माप की इकाइयों के साथ ज्ञात और अज्ञात मात्राएँ लिखिए।
3. ज्ञात और अज्ञात पदार्थों के रासायनिक सूत्रों के अंतर्गत अभिक्रिया समीकरण से प्राप्त इन मात्राओं के संगत मानों को लिखिए।
4. अनुपात लिखें और हल करें।

उदाहरण। 24 ग्राम मैग्नीशियम के पूर्ण दहन के दौरान बनने वाले मैग्नीशियम ऑक्साइड पदार्थ के द्रव्यमान और मात्रा की गणना करें।

तिल शब्द का प्रयोग रसायनों को मापने के लिए किया जाता है। आइए हम इस मात्रा की विशेषताओं का पता लगाएं, इसकी भागीदारी के साथ गणना कार्यों के उदाहरण दें और इस शब्द के महत्व को निर्धारित करें।

परिभाषा

रसायन विज्ञान में एक तिल गणना की एक इकाई है। यह एक निश्चित पदार्थ की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें कई संरचनात्मक इकाइयाँ (परमाणु, अणु) होते हैं क्योंकि एक कार्बन परमाणु के 12 ग्राम में होते हैं।

अवोगाद्रो की संख्या

किसी पदार्थ की मात्रा अवोगैड्रो संख्या से संबंधित होती है, जो कि 6*10^23 1/mol है। आणविक संरचना के पदार्थों के लिए, यह माना जाता है कि एक मोल में ठीक अवोगाद्रो संख्या शामिल होती है। यदि आपको 2 मोल पानी में निहित अणुओं की संख्या की गणना करने की आवश्यकता है, तो आपको 6 * 10^23 को 2 से गुणा करने की आवश्यकता है, हमें 12 * 10^23 टुकड़े मिलते हैं। आइए रसायन शास्त्र में तिल की भूमिका को देखें।

पदार्थ की मात्रा

परमाणुओं से बने पदार्थ में एवोगैड्रो संख्या होती है। उदाहरण के लिए, सोडियम परमाणु के लिए, यह 6 * 10 * 23 1 / mol है। इसका पदनाम क्या है? रसायन शास्त्र में तिल को ग्रीक अक्षर "नू" या लैटिन "एन" द्वारा दर्शाया जाता है। किसी पदार्थ की मात्रा से संबंधित गणितीय गणना करने के लिए, गणितीय सूत्र का उपयोग करें:

n=N/N(A), जहां n पदार्थ की मात्रा है, N(A) अवोगैड्रो की संख्या है, N पदार्थ के संरचनात्मक कणों की संख्या है।

यदि आवश्यक हो, तो आप परमाणुओं (अणुओं) की संख्या की गणना कर सकते हैं:

मोल के वास्तविक द्रव्यमान को मोलर कहते हैं। यदि किसी पदार्थ की मात्रा मोल्स में निर्धारित की जाती है, तो दाढ़ द्रव्यमान के मूल्य में g / mol की इकाइयाँ होती हैं। संख्यात्मक शब्दों में, यह सापेक्ष आणविक भार के मूल्य से मेल खाता है, जिसे अलग-अलग तत्वों के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के योग द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड अणु के दाढ़ द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित गणना करना आवश्यक है:

M(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+2*16=44

सोडियम ऑक्साइड के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करते समय, हम प्राप्त करते हैं:

M(Na2O)=2*Ar(Na)+Ar(O)=2*23+16=62

सल्फ्यूरिक एसिड के दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करते समय, हम हाइड्रोजन के दो सापेक्ष परमाणु द्रव्यमानों को सल्फर के एक परमाणु द्रव्यमान और ऑक्सीजन के चार सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के साथ जोड़ते हैं। उनके मूल्य हमेशा मेंडलीफ की आवर्त सारणी में पाए जा सकते हैं। नतीजतन, हमें 98 मिलते हैं।

रसायन विज्ञान में तिल आपको रासायनिक समीकरणों से संबंधित विभिन्न प्रकार की गणना करने की अनुमति देता है। अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान में सभी विशिष्ट गणना समस्याएं, जिसमें पदार्थों के द्रव्यमान और मात्रा का पता लगाना शामिल है, को मोल के माध्यम से ठीक से हल किया जाता है।

गणना समस्याओं के उदाहरण

किसी भी पदार्थ का आणविक सूत्र उसकी संरचना में शामिल प्रत्येक तत्व के मोलों की संख्या को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, फॉस्फोरिक एसिड के एक मोल में तीन मोल हाइड्रोजन परमाणु, एक मोल फॉस्फोरस परमाणु और चार मोल ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। सब कुछ काफी सरल है। रसायन विज्ञान में एक तिल अणुओं और परमाणुओं के सूक्ष्म जगत से किलोग्राम और ग्राम के साथ एक मैक्रोसिस्टम में संक्रमण है।

कार्य 1। 16.5 मोल में निहित पानी के अणुओं की संख्या निर्धारित करें।

हल करने के लिए, हम अवोगाद्रो संख्या (पदार्थ की मात्रा) के बीच संबंध का उपयोग करते हैं। हम पाते हैं:

16.5*6.022*1023 = 9.9*1024 अणु।

कार्य 2. 5 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड में निहित अणुओं की संख्या की गणना करें।

सबसे पहले आपको किसी दिए गए पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करने की आवश्यकता है, इसके सापेक्ष आणविक भार के साथ संबंध का उपयोग करके। हम पाते हैं:

एन=5/44*6.023*1023=6.8*1023 अणु।

रासायनिक समीकरण पर कार्यों के लिए एल्गोरिदम

समीकरण के अनुसार द्रव्यमान या प्रतिक्रिया उत्पादों की गणना करते समय, क्रियाओं के एक निश्चित एल्गोरिथ्म का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, यह निर्धारित किया जाता है कि कौन सी प्रारंभिक सामग्री की कमी है। ऐसा करने के लिए, मोल्स में उनकी संख्या पाएं। इसके बाद, वे प्रक्रिया के समीकरण को बनाते हैं, स्टीरियोकेमिकल गुणांक रखना सुनिश्चित करें। प्रारंभिक डेटा पदार्थों के ऊपर दर्ज किए जाते हैं, उनके नीचे मोल्स में लिए गए पदार्थ की मात्रा (गुणांक द्वारा) इंगित की जाती है। यदि आवश्यक हो, तो सूत्रों का उपयोग करके माप की इकाइयों को परिवर्तित करें। इसके बाद, वे एक अनुपात बनाते हैं और इसे गणितीय रूप से हल करते हैं।

यदि अधिक जटिल कार्य प्रस्तावित किया जाता है, तो शुद्ध पदार्थ के द्रव्यमान की गणना पहले से की जाती है, अशुद्धियों को दूर करते हुए, और फिर वे इसकी मात्रा (मोल्स में) निर्धारित करना शुरू करते हैं। प्रतिक्रिया समीकरण से संबंधित रसायन विज्ञान में एक भी समस्या को तिल के रूप में इतनी मात्रा के बिना हल नहीं किया जा सकता है। इसके अलावा, इस शब्द का उपयोग करके, आप ऐसी गणनाओं के लिए निरंतर एवोगैड्रो संख्या का उपयोग करके आसानी से अणुओं या परमाणुओं की संख्या निर्धारित कर सकते हैं। बुनियादी और माध्यमिक विद्यालयों के स्नातकों के लिए रसायन विज्ञान में परीक्षण प्रश्नों में गणना कार्य शामिल हैं।

तिल, दाढ़ द्रव्यमान

सबसे छोटे कण - अणु, परमाणु, आयन, इलेक्ट्रॉन - रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। ऐसे कणों की संख्या, पदार्थ के एक छोटे से हिस्से में भी, बहुत बड़ी होती है। इसलिए, बड़ी संख्या में गणितीय संक्रियाओं से बचने के लिए, रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थ की मात्रा को चिह्नित करने के लिए एक विशेष इकाई का उपयोग किया जाता है - तिल.

तिल- यह एक पदार्थ की ऐसी मात्रा है जिसमें अवोगैड्रो स्थिरांक के बराबर कणों (अणु, परमाणु, आयन) की एक निश्चित संख्या होती है

एवोगैड्रो स्थिरांक N A को 12 C समस्थानिक के 12 g में निहित परमाणुओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है:

इस प्रकार, किसी भी पदार्थ के 1 मोल में इस पदार्थ के 6.02 10 23 कण होते हैं।

1 मोल ऑक्सीजन होता है 6.02 10 23 हे 2 अणु।

1 मोल सल्फ्यूरिक एसिड होता है 6.02 10 23 एच 2 एसओ 4 अणु।

1 मोल आयरन होता है 6.02 10 23 Fe परमाणु।

1 मोल सल्फर शामिल है 6.02 10 23 एस परमाणु।

सल्फर के 2 मोल शामिल है 12.04 10 23 एस परमाणु।

0.5 मोल सल्फर शामिल है 3.01 10 23 एस परमाणु।

इसके आधार पर, किसी पदार्थ की किसी भी मात्रा को एक निश्चित संख्या में मोल द्वारा व्यक्त किया जा सकता है ν (नंगा) उदाहरण के लिए, किसी पदार्थ के नमूने में 12.04 10 23 अणु होते हैं। इसलिए, इस नमूने में पदार्थ की मात्रा है:

सामान्य रूप में:

कहाँ पे एनकिसी दिए गए पदार्थ के कणों की संख्या है;
एन ए- कणों की संख्या जिसमें पदार्थ का 1 मोल होता है (अवोगाद्रो स्थिरांक)।

किसी पदार्थ का मोलर द्रव्यमान (M) वह द्रव्यमान है जो किसी दिए गए पदार्थ के 1 मोल में होता है।
यह मान, द्रव्यमान के अनुपात के बराबर है एमपदार्थ की मात्रा के लिए पदार्थ ν , आयाम है किलो/मोलया जी/मोल. दाढ़ द्रव्यमान, g / mol में व्यक्त किया जाता है, संख्यात्मक रूप से सापेक्ष सापेक्ष आणविक द्रव्यमान M r (परमाणु संरचना के पदार्थों के लिए - सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान Ar r) के बराबर होता है।
उदाहरण के लिए, मीथेन सीएच 4 का दाढ़ द्रव्यमान निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

एम आर (सीएच 4) \u003d ए आर (सी) + 4 ए आर (एच) \u003d 12 + 4 \u003d 16

एम(सीएच 4) \u003d 16 ग्राम / मोल, यानी। सीएच 4 के 16 ग्राम में 6.02 10 23 अणु होते हैं।

किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान की गणना की जा सकती है यदि उसका द्रव्यमान ज्ञात हो एमऔर मात्रा (मोल्स की संख्या) ν , सूत्र के अनुसार:

तदनुसार, किसी पदार्थ के द्रव्यमान और दाढ़ द्रव्यमान को जानकर, हम उसके मोलों की संख्या की गणना कर सकते हैं:

या किसी पदार्थ का द्रव्यमान मोल्स की संख्या और दाढ़ द्रव्यमान से ज्ञात करें:

एम = ν एम

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का मूल्य उसकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना से निर्धारित होता है, अर्थात। एम आर और ए आर पर निर्भर करता है। इसलिए, समान संख्या में मोल वाले विभिन्न पदार्थों के द्रव्यमान अलग-अलग होते हैं। एम.

उदाहरण
मात्रा में ली गई मीथेन सीएच 4 और ईथेन सी 2 एच 6 के द्रव्यमान की गणना करें ν = 2 मोल प्रत्येक।

फेसला
मीथेन एम (सीएच 4) का दाढ़ द्रव्यमान 16 ग्राम/मोल है;
एथेन एम (सी 2 एच 6) \u003d 2 12 + 6 \u003d 30 ग्राम / मोल का दाढ़ द्रव्यमान।
यहां से:

एम(सीएच 4) \u003d 2 मोल 16 ग्राम / मोल \u003d 32 ग्राम;
एम(सी 2 एच 6) \u003d 2 मोल 30 ग्राम / मोल \u003d 60 ग्राम.

इस प्रकार, एक मोल एक पदार्थ का एक हिस्सा होता है जिसमें कणों की संख्या समान होती है, लेकिन विभिन्न पदार्थों के लिए अलग-अलग द्रव्यमान होते हैं, क्योंकि पदार्थ के कण (परमाणु और अणु) द्रव्यमान में समान नहीं होते हैं।

हिसाब ν लगभग हर कम्प्यूटेशनल समस्या में उपयोग किया जाता है।

संबंध:

समस्या समाधान नमूने

ऐसी नोटबुक को बनाए रखने का निर्णय तुरंत नहीं आया, बल्कि धीरे-धीरे, कार्य अनुभव के संचय के साथ आया।

सबसे पहले यह कार्यपुस्तिका के अंत में एक जगह थी - सबसे महत्वपूर्ण परिभाषाओं को लिखने के लिए कुछ पृष्ठ। तब सबसे महत्वपूर्ण टेबल वहां रखे गए थे। फिर यह अहसास हुआ कि समस्याओं को हल करने का तरीका सीखने के लिए, अधिकांश छात्रों को सख्त एल्गोरिथम नुस्खे की आवश्यकता होती है, जिसे सबसे पहले उन्हें समझना और याद रखना चाहिए।

यह तब था जब कार्यपुस्तिका के अलावा, एक और अनिवार्य रसायन विज्ञान नोटबुक - एक रासायनिक शब्दकोश को बनाए रखने का निर्णय आया। कार्यपुस्तिकाओं के विपरीत, जो एक शैक्षणिक वर्ष के दौरान दो भी हो सकती हैं, एक शब्दकोश पूरे रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम के लिए एक एकल नोटबुक है। यह सबसे अच्छा है अगर इस नोटबुक में 48 शीट और एक मजबूत कवर है।

हम इस नोटबुक में सामग्री को इस प्रकार व्यवस्थित करते हैं: शुरुआत में - सबसे महत्वपूर्ण परिभाषाएँ जो लोग पाठ्यपुस्तक से लिखते हैं या शिक्षक के श्रुतलेख के तहत लिखते हैं। उदाहरण के लिए, 8वीं कक्षा के पहले पाठ में, यह "रसायन विज्ञान", "रासायनिक प्रतिक्रियाओं" की अवधारणा विषय की परिभाषा है। 8 वीं कक्षा में स्कूल वर्ष के दौरान, वे तीस से अधिक जमा करते हैं। इन परिभाषाओं के अनुसार, मैं कुछ पाठों में सर्वेक्षण करता हूँ। उदाहरण के लिए, एक श्रृंखला में एक मौखिक प्रश्न, जब एक छात्र दूसरे से प्रश्न पूछता है, यदि उसने सही उत्तर दिया है, तो वह पहले से ही अगला प्रश्न पूछता है; या, जब एक छात्र से अन्य छात्रों द्वारा प्रश्न पूछे जाते हैं, यदि वह उत्तर का सामना नहीं करता है, तो वे स्वयं उत्तर देते हैं। कार्बनिक रसायन विज्ञान में, ये मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों और मुख्य अवधारणाओं के वर्गों की परिभाषाएँ हैं, उदाहरण के लिए, "होमोलॉग", "आइसोमर्स", आदि।

हमारी संदर्भ पुस्तक के अंत में सामग्री को तालिकाओं और आरेखों के रूप में प्रस्तुत किया गया है। अंतिम पृष्ठ पर पहली तालिका "रासायनिक तत्व" है। रासायनिक संकेत"। फिर टेबल "वैलेंस", "एसिड", "इंडिकेटर", "धातुओं के वोल्टेज की इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला", "इलेक्ट्रोनगेटिविटी की श्रृंखला"।

मैं विशेष रूप से "एसिड ऑक्साइड के लिए एसिड का पत्राचार" तालिका की सामग्री पर ध्यान देना चाहता हूं:

इस तालिका को समझे और याद किए बिना, 8वीं कक्षा के छात्रों के लिए क्षार के साथ एसिड ऑक्साइड की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण संकलित करना मुश्किल है।

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत का अध्ययन करते समय, नोटबुक के अंत में हम योजनाओं और नियमों को लिखते हैं।

आयनिक समीकरणों को संकलित करने के नियम:

1. आयनों के रूप में जल में घुलनशील प्रबल विद्युत अपघट्यों के सूत्र लिखिए।

2. आण्विक रूप में सरल पदार्थों, ऑक्साइडों, दुर्बल विद्युत अपघट्यों तथा सभी अघुलनशील पदार्थों के सूत्र लिखिए।

3. समीकरण के बाईं ओर खराब घुलनशील पदार्थों के सूत्र आयनिक रूप में, दाईं ओर - आणविक रूप में लिखे गए हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय, हम शब्दकोश में हाइड्रोकार्बन, ऑक्सीजन के वर्ग- और नाइट्रोजन युक्त पदार्थों, आनुवंशिक संबंधों के लिए योजनाओं के लिए तालिकाओं को सारांशित करते हैं।

स्कूल में रसायन विज्ञान पढ़ाने के 25 वर्षों के दौरान, मुझे विभिन्न कार्यक्रमों और पाठ्यपुस्तकों पर काम करना पड़ा। साथ ही, यह हमेशा आश्चर्य की बात थी कि व्यावहारिक रूप से कोई पाठ्यपुस्तक समस्याओं को हल करना नहीं सिखाती है। रसायन विज्ञान के अध्ययन की शुरुआत में, शब्दकोश में ज्ञान को व्यवस्थित और समेकित करने के लिए, छात्र और मैं नई मात्राओं के साथ एक तालिका "भौतिक मात्रा" संकलित करते हैं:

छात्रों को कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने का तरीका सिखाते समय, मैं एल्गोरिदम को बहुत महत्व देता हूं। मेरा मानना ​​​​है कि क्रियाओं के अनुक्रम के सख्त निर्देश एक कमजोर छात्र को एक निश्चित प्रकार की समस्याओं के समाधान को समझने की अनुमति देते हैं। मजबूत छात्रों के लिए, यह उनकी आगे की रासायनिक शिक्षा और आत्म-शिक्षा के रचनात्मक स्तर तक पहुंचने का एक अवसर है, क्योंकि पहले आपको अपेक्षाकृत कम संख्या में मानक तकनीकों में आत्मविश्वास से महारत हासिल करने की आवश्यकता है। इसके आधार पर, अधिक जटिल समस्याओं को हल करने के विभिन्न चरणों में उन्हें सही ढंग से लागू करने की क्षमता विकसित होगी। इसलिए, मैंने सभी प्रकार के स्कूल पाठ्यक्रम की समस्याओं और पाठ्येतर गतिविधियों के लिए गणना की समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम संकलित किया है।

मैं उनमें से कुछ का उदाहरण दूंगा।

रासायनिक समीकरणों द्वारा समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम।

1. संक्षेप में समस्या की स्थिति लिखिए और एक रासायनिक समीकरण बनाइए।

2. रासायनिक समीकरण में सूत्रों के ऊपर, समस्या का डेटा लिखें, सूत्रों के तहत मोलों की संख्या (गुणांक द्वारा निर्धारित) लिखें।

3. किसी पदार्थ की मात्रा ज्ञात करें, जिसका द्रव्यमान या आयतन समस्या की स्थिति में सूत्रों का उपयोग करके दिया गया है:

एम / एम; \u003d वी / वी एम (गैसों वी एम \u003d 22.4 एल / मोल के लिए)।

परिणामी संख्या को समीकरण में सूत्र के ऊपर लिखिए।

4. उस पदार्थ की मात्रा ज्ञात कीजिए जिसका द्रव्यमान या आयतन अज्ञात है। ऐसा करने के लिए, समीकरण के अनुसार कारण: स्थिति के अनुसार मोल्स की संख्या की तुलना समीकरण के अनुसार मोल्स की संख्या से करें। यदि आवश्यक हो तो अनुपात।

5. सूत्रों का उपयोग करके द्रव्यमान या आयतन ज्ञात कीजिए: m = M; वी = वी एम।

यह एल्गोरिथम वह आधार है जिसे छात्र को मास्टर करना चाहिए ताकि भविष्य में वह विभिन्न जटिलताओं के साथ समीकरणों का उपयोग करके समस्याओं को हल कर सके।

अधिकता और कमी के लिए कार्य।

यदि समस्या की स्थिति में दो प्रतिक्रियाशील पदार्थों की मात्रा, द्रव्यमान या मात्रा एक साथ ज्ञात हो, तो यह अधिकता और कमी की समस्या है।

इसे हल करते समय:

1. सूत्रों के अनुसार दो अभिकारक पदार्थों की मात्रा ज्ञात करना आवश्यक है:

एम / एम; = वी / वी एम।

2. परिणामी मोल्स की संख्या समीकरण के ऊपर अंकित है। समीकरण के अनुसार मोलों की संख्या से उनकी तुलना करके यह निष्कर्ष निकालें कि किस पदार्थ की कमी में दिया गया है।

3. कमी से, आगे की गणना करें।

प्रतिक्रिया उत्पाद की उपज के हिस्से के लिए कार्य, व्यावहारिक रूप से सैद्धांतिक रूप से संभव से प्राप्त किया जाता है।

प्रतिक्रिया समीकरणों के अनुसार, सैद्धांतिक गणना की जाती है और प्रतिक्रिया उत्पाद के लिए सैद्धांतिक डेटा पाए जाते हैं: सिद्धांत। , एम सिद्धांत। या वी सिद्धांत। . प्रयोगशाला या उद्योग में प्रतिक्रिया करते समय, नुकसान होता है, इसलिए प्राप्त व्यावहारिक डेटा व्यावहारिक होता है। ,

एम व्यावहारिक या वी व्यावहारिक। सैद्धांतिक रूप से गणना किए गए डेटा से हमेशा कम होता है। उपज अंश को पत्र (ईटा) द्वारा दर्शाया जाता है और सूत्रों द्वारा गणना की जाती है:

(यह) = अभ्यास। / या। = एम व्यावहारिक। / एम सिद्धांत। = वी व्यावहारिक। / वी सिद्धांत।

इसे एक इकाई के अंश के रूप में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। तीन प्रकार के कार्य हैं:

यदि समस्या की स्थिति में प्रारंभिक पदार्थ का डेटा और प्रतिक्रिया उत्पाद की उपज का हिस्सा ज्ञात है, तो आपको व्यावहारिक खोजने की आवश्यकता है। , एम व्यावहारिक या वी व्यावहारिक। प्रतिक्रिया उत्पाद।

समाधान आदेश:

1. मूल पदार्थ के आँकड़ों के आधार पर समीकरण के अनुसार गणना कीजिए, सिद्धांत ज्ञात कीजिए। , एम सिद्धांत। या वी सिद्धांत। प्रतिक्रिया उत्पाद;

2. सूत्रों के अनुसार व्यावहारिक रूप से प्राप्त प्रतिक्रिया उत्पाद का द्रव्यमान या आयतन ज्ञात कीजिए:

एम व्यावहारिक = एम सिद्धांत। ; वी अभ्यास। = वी सिद्धांत। ; व्यावहारिक = सिद्धांत। .

यदि समस्या की स्थिति में प्रारंभिक पदार्थ और अभ्यास के लिए डेटा ज्ञात है। , एम व्यावहारिक या वी व्यावहारिक। प्राप्त उत्पाद का, जबकि प्रतिक्रिया उत्पाद की उपज का हिस्सा खोजना आवश्यक है।

समाधान आदेश:

1. प्रारंभिक पदार्थ के डेटा के आधार पर समीकरण के अनुसार गणना करें, खोजें

या। , एम सिद्धांत। या वी सिद्धांत। प्रतिक्रिया उत्पाद।

2. सूत्रों का उपयोग करके प्रतिक्रिया उत्पाद की उपज का हिस्सा ज्ञात करें:

प्राक्ट। / या। = एम व्यावहारिक। / एम सिद्धांत। = वी व्यावहारिक। / वी सिद्धांत।

यदि समस्या की स्थिति में जाना जाता है तो अभ्यास करें। , एम व्यावहारिक या वी व्यावहारिक। परिणामी प्रतिक्रिया उत्पाद और इसकी उपज का हिस्सा, इस मामले में, आपको प्रारंभिक पदार्थ के लिए डेटा खोजने की आवश्यकता है।

समाधान आदेश:

1. सिद्धांत खोजें।, एम सिद्धांत। या वी सिद्धांत। सूत्रों के अनुसार प्रतिक्रिया उत्पाद:

या। = व्यावहारिक / ; एम सिद्धांत। = एम व्यावहारिक। / ; वी सिद्धांत। = वी व्यावहारिक। /।

2. सिद्धांत के आधार पर समीकरण के अनुसार गणना करें। , एम सिद्धांत। या वी सिद्धांत। प्रतिक्रिया उत्पाद और प्रारंभिक सामग्री के लिए डेटा खोजें।

बेशक, हम इन तीन प्रकार की समस्याओं पर धीरे-धीरे विचार करते हैं, हम कई समस्याओं के उदाहरण का उपयोग करके उनमें से प्रत्येक को हल करने के कौशल पर काम करते हैं।

मिश्रण और अशुद्धियों पर समस्याएं।

शुद्ध पदार्थ वह है जो मिश्रण में अधिक है, शेष अशुद्धता है। पदनाम: मिश्रण का द्रव्यमान - m सेमी, शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान - m q.v., अशुद्धियों का द्रव्यमान - m लगभग। , शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश - h.v.

शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश सूत्र द्वारा पाया जाता है: h.v. = एम क्यू.वी. / मी देखें, इसे एक इकाई के अंशों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त करें। हम 2 प्रकार के कार्यों को अलग करते हैं।

यदि समस्या की स्थिति में शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश या अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश दिया जाता है, तो मिश्रण का द्रव्यमान दिया जाता है। "तकनीकी" शब्द का अर्थ मिश्रण की उपस्थिति भी है।

समाधान आदेश:

1. सूत्र का उपयोग करके शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए: m p.m. = क्यू.वी. मैं देखता हूँ।

यदि अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश दिया जाता है, तो सबसे पहले आपको शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश ज्ञात करना होगा: = 1 - लगभग।

2. शुद्ध पदार्थ के द्रव्यमान के आधार पर समीकरण के अनुसार आगे की गणना कीजिए।

यदि समस्या की स्थिति प्रारंभिक मिश्रण का द्रव्यमान और प्रतिक्रिया उत्पाद के n, m या V को देती है, तो आपको प्रारंभिक मिश्रण में शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश या उसमें अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश खोजने की आवश्यकता है।

समाधान आदेश:

1. प्रतिक्रिया उत्पाद के डेटा के आधार पर समीकरण के अनुसार गणना करें, और n घंटे खोजें। और एम एच.वी.

2. एक मिश्रण में शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान अंश सूत्र द्वारा ज्ञात कीजिए: q.v. = एम क्यू.वी. / मी देखें और अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश: लगभग। = 1 - एच.सी.

गैसों के आयतन अनुपात का नियम।

गैसों के आयतन उसी प्रकार संबंधित होते हैं जैसे उनके पदार्थों की मात्राएँ:

वी 1 / वी 2 = 1 / 2

इस नियम का उपयोग समीकरणों का उपयोग करके समस्याओं को हल करने में किया जाता है जिसमें एक गैस का आयतन दिया जाता है और दूसरी गैस का आयतन ज्ञात करना आवश्यक होता है।

मिश्रण में गैस का आयतन अंश।

Vg / Vcm, जहाँ (phi) गैस का आयतन अंश है।

Vg गैस का आयतन है, Vcm गैसों के मिश्रण का आयतन है।

यदि समस्या की स्थिति में गैस का आयतन अंश और मिश्रण का आयतन दिया जाता है, तो सबसे पहले आपको गैस का आयतन ज्ञात करना होगा: Vg = Vcm।

गैसों के मिश्रण का आयतन सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है: Vcm \u003d Vg /।

किसी पदार्थ को जलाने पर खर्च होने वाली हवा का आयतन समीकरण द्वारा प्राप्त ऑक्सीजन के आयतन से ज्ञात होता है:

वैर \u003d वी (ओ 2) / 0.21

सामान्य सूत्रों द्वारा कार्बनिक पदार्थों के सूत्रों की व्युत्पत्ति।

कार्बनिक पदार्थ सजातीय श्रृंखला बनाते हैं जिनके सामान्य सूत्र होते हैं। यह अनुमति देता है:

1. आपेक्षिक आणविक भार को संख्या n के पदों में व्यक्त कीजिए।

एम आर (सी एन एच 2एन + 2) = 12एन + 1 (2एन + 2) = 14एन + 2.

2. n के पदों में व्यक्त M r को वास्तविक M r से समरूप कीजिए और n ज्ञात कीजिए।

3. प्रतिक्रिया समीकरणों को सामान्य रूप में लिखें और उन पर गणना करें।

दहन उत्पादों द्वारा पदार्थों के सूत्रों की व्युत्पत्ति।

1. दहन उत्पादों की संरचना का विश्लेषण करें और जले हुए पदार्थ की गुणात्मक संरचना के बारे में निष्कर्ष निकालें: एच 2 ओ -> एच, सीओ 2 -> सी, एसओ 2 -> एस, पी 2 ओ 5 -> पी, ना 2 सीओ 3 -> ना, सी।

पदार्थ में ऑक्सीजन की उपस्थिति के लिए सत्यापन की आवश्यकता होती है। सूत्र में सूचकांकों को x, y, z के रूप में निर्दिष्ट करें। उदाहरण के लिए, CxHyOz (?)

2. सूत्रों का उपयोग करके दहन उत्पादों के पदार्थों की मात्रा ज्ञात करें:

एन = एम / एम और एन = वी / वीएम।

3. जले हुए पदार्थ में निहित तत्वों की मात्रा ज्ञात कीजिए। उदाहरण के लिए:

एन (सी) \u003d एन (सीओ 2), एन (एच) \u003d 2 एन (एच 2 ओ), एन (ना) \u003d 2 एन (ना 2 सीओ 3), एन (सी) \u003d एन (ना 2 सीओ 3) आदि।

वीएम = जी/एल 22.4 एल/मोल; आर = एम / वी।

बी) यदि सापेक्ष घनत्व ज्ञात है: एम 1 = डी 2 एम 2, एम = डी एच 2 2, एम = डी ओ 2 32,

एम = डी हवा। 29, एम = डी एन 2 28, आदि।

1 तरीका: किसी पदार्थ का सबसे सरल सूत्र (पिछला एल्गोरिथम देखें) और सबसे सरल दाढ़ द्रव्यमान खोजें। फिर वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान की तुलना सरलतम से करें और सूत्र में सूचकांकों को आवश्यक संख्या में बढ़ाएं।

2 तरीका: सूत्र n = (e) Mr / Ar (e) का उपयोग करके सूचकांक खोजें।

यदि तत्वों में से किसी एक का द्रव्यमान अंश अज्ञात है, तो उसे अवश्य पाया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, किसी अन्य तत्व के द्रव्यमान अंश को 100% या एकता से घटाएं।

धीरे-धीरे, रासायनिक शब्दकोश में रसायन विज्ञान का अध्ययन करने के दौरान, विभिन्न प्रकार की समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम का संचय होता है। और छात्र हमेशा जानता है कि समस्या को हल करने के लिए सही सूत्र या सही जानकारी कहां से प्राप्त करें।

कई छात्र ऐसी नोटबुक रखना पसंद करते हैं, वे स्वयं इसे विभिन्न संदर्भ सामग्री के साथ पूरक करते हैं।

जहां तक ​​पाठ्येतर गतिविधियों का संबंध है, मैं और छात्र स्कूल पाठ्यक्रम के दायरे से बाहर की समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम लिखने के लिए एक अलग नोटबुक भी शुरू करते हैं। उसी नोटबुक में, प्रत्येक प्रकार के कार्य के लिए, हम 1-2 उदाहरण लिखते हैं, वे बाकी कार्यों को दूसरी नोटबुक में हल करते हैं। और, यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो सभी विश्वविद्यालयों में रसायन विज्ञान में परीक्षा में होने वाले हजारों विभिन्न कार्यों में से, आप 25 - 30 विभिन्न प्रकार के कार्यों का चयन कर सकते हैं। बेशक, उनमें से कई भिन्नताएं हैं।

वैकल्पिक कक्षाओं में समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम विकसित करने में, ए.ए. कुश्नारेव। (रसायन विज्ञान में समस्याओं को हल करना सीखना, - एम।, स्कूल - प्रेस, 1996)।

रसायन विज्ञान में समस्याओं को हल करने की क्षमता विषय की रचनात्मक आत्मसात करने का मुख्य मानदंड है। यह जटिलता के विभिन्न स्तरों की समस्याओं को हल करने के माध्यम से है कि एक रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम को प्रभावी ढंग से महारत हासिल किया जा सकता है।

यदि किसी छात्र के पास सभी संभावित प्रकार की समस्याओं का स्पष्ट विचार है, प्रत्येक प्रकार की बड़ी संख्या में समस्याओं को हल किया है, तो वह एकीकृत राज्य परीक्षा के रूप में रसायन विज्ञान में परीक्षा उत्तीर्ण करने और विश्वविद्यालयों में प्रवेश करने में सक्षम है। .