Mennyiben mérik az anyag részecskéinek számát? A kémia problémák megoldása, kész megoldások

Az anyag mennyisége. A mól egy anyag mennyiségének egysége. Avogadro száma

A korábban figyelembe vett atomok és molekulák abszolút és relatív tömege mellett a kémiában nagy jelentősége van egy speciális mennyiségnek - az anyagmennyiségnek. Egy anyag mennyiségét az anyag szerkezeti egységeinek (atomok, molekulák, ionok vagy egyéb részecskék) száma határozza meg. Az anyag mennyiségét ν betűvel jelöljük. Azt már tudod, hogy minden fizikai mennyiségnek megvan a maga mértékegysége. Például egy test hosszát méterben, egy anyag tömegét kilogrammban mérik. Hogyan mérik az anyag mennyiségét? Az anyag mennyiségének mérésére van egy speciális egység - a mól.

anyajegy- ez annak az anyagnak a mennyisége, amely annyi részecskét (atomot, molekulát vagy mást) tartalmaz, ahány szénatom van 0,012 kg-ban (azaz 12 g szénben. Ez azt jelenti, hogy egy mól cink, egy mól alumínium, egy mól a szén egy és ugyanannyi atomot tartalmaz. Ez azt is jelenti, hogy egy mol molekuláris oxigén, egy mol víz ugyanannyi molekulát tartalmaz. Mind az első, mind a második esetben a részecskék (atomok, molekulák) száma amit egy mól tartalmaz, egyenlő az egy mól szénben lévő atomok számával.Kísérletileg megállapították, hogy egy mol anyag 6,02 1023 részecskét (atomot, molekulát vagy mást) tartalmaz. anyag.Ha egy anyag atomokból áll (például cink, alumínium stb.), akkor ennek az anyagnak egy mólja 6,02 1023 atom. Ha egy anyag molekulákból áll (például oxigén, víz stb.), akkor ebből az anyagból egy mól 6,02 1023 molekula van. Az ina 6.02 1023 a híres olasz tudós, Amedeo Avogadro "Avogadro állandója" nevéhez fűződik, és NA-val jelölték. Az Avogadro-szám az anyag egy móljában lévő részecskék számát mutatja, tehát a "részecskék / mól" dimenziója lehet. Mivel azonban a részecskék eltérőek lehetnek, a „részecskék” szót kihagyjuk, helyette az Avogadro-szám dimenziójában egy mértékegységet írunk: „1/mol” vagy „mol-1”. Így: NA = 6,02 1023.

Avogadro száma nagyon nagy. Hasonlítsa össze: ha 6,02 × 1023 14 centiméter sugarú golyót gyűjt össze, akkor a teljes térfogatuk megközelítőleg akkora lesz, mint az egész Föld bolygónk.

Egy adott anyagmennyiségben lévő atomok (molekulák) számának meghatározásához a következő képletet kell használni: N = ν NA,

ahol N a részecskék (atomok vagy molekulák) száma.

Határozzuk meg például a 2 mol alumíniumanyagban található alumíniumatomok számát: N (Al) = ν (Al) · NA.

N (Al) = 2 mol 6,02 1023 \u003d 12,04 1023 (atom).

Ezenkívül az anyag mennyiségét ismert számú atom (molekula) alapján határozhatja meg:

sztöchiometria- a reagáló anyagok közötti mennyiségi arányok.

Ha a reagensek szigorúan meghatározott mennyiségben lépnek kémiai kölcsönhatásba, és a reakció eredményeként olyan anyagok keletkeznek, amelyek mennyisége kiszámítható, akkor az ilyen reakciókat ún. sztöchiometrikus.

A sztöchiometria törvényei:

A kémiai egyenletekben a kémiai vegyületek képlete előtti együtthatókat ún sztöchiometrikus.

Minden kémiai egyenleteken alapuló számítás a sztöchiometrikus együtthatók használatán alapul, és az anyag mennyiségének (mólszámának) meghatározásához kapcsolódik.

Az anyag mennyisége a reakcióegyenletben (mólszám) = együttható a megfelelő molekula előtt.

N A=6,02×10 23 mol -1.

η - a termék tényleges tömegének aránya m p az elméletileg lehetségeshez m t, egység törtrészében vagy százalékban kifejezve.

Ha a reakciótermékek hozama nincs megadva a feltételben, akkor a számításokban 100% -kal (kvantitatív hozam) veszik.

Számítási séma a kémiai reakcióegyenletek szerint:

  1. Írj egyenletet egy kémiai reakcióra!
  2. Az anyagok kémiai képletei fölé írjon ismert és ismeretlen mennyiségeket mértékegységekkel!
  3. Az ismert és ismeretlen anyagok kémiai képlete alá írja le ezeknek a mennyiségeknek a megfelelő értékeit a reakcióegyenletből.
  4. Állítsd össze és oldd meg az arányokat.

Példa. Számítsa ki a 24 g magnézium teljes elégetésekor keletkező magnézium-oxid tömegét és mennyiségét!

Adott:

m(Mg) = 24 g

Megtalálni:

ν (MgO)

m (MgO)

Döntés:

1. Készítsük el a kémiai reakció egyenletét:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2. Az anyagok képlete alatt feltüntetjük az anyag mennyiségét (mólszám), amely sztöchiometrikus együtthatónak felel meg:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2 mol 2 mol

3. Határozza meg a magnézium moláris tömegét:

A magnézium relatív atomtömege Ar (Mg) = 24.

Mert a moláris tömeg értéke megegyezik a relatív atom- vagy molekulatömeggel, akkor M (Mg)= 24 g/mol.

4. A feltételben megadott anyag tömegével számítjuk ki az anyag mennyiségét:

5. A magnézium-oxid kémiai képlete felett MgO, amelynek tömege ismeretlen, beállítjuk xanyajegy, magnézium képlet felett mgírja fel a moláris tömegét:

1 mol xanyajegy

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2 mol 2 mol

Az arányok megoldására vonatkozó szabályok szerint:

A magnézium-oxid mennyisége v(MgO)= 1 mol.

7. Számítsa ki a magnézium-oxid moláris tömegét:

M (Mg)\u003d 24 g/mol,

M (O)= 16 g/mol.

M(MgO)= 24 + 16 = 40 g/mol.

Számítsa ki a magnézium-oxid tömegét:

m (MgO) = ν (MgO) × M (MgO) = 1 mol × 40 g / mol \u003d 40 g.

Válasz: ν (MgO) = 1 mol; m(MgO) = 40 g.

A mol kifejezést vegyi anyagok mérésére használják. Ismerjük meg ennek a mennyiségnek a jellemzőit, mutassunk példákat a részvételével végzett számítási feladatokra, és határozzuk meg ennek a kifejezésnek a jelentőségét.

Meghatározás

A mól a kémiában számítási egység. Egy bizonyos anyag mennyiségét jelöli, amelyben annyi szerkezeti egység (atom, molekula) van, mint amennyi egy szénatom 12 grammjában van.

Avogadro száma

Egy anyag mennyisége az Avogadro-számhoz kapcsolódik, ami 6*10^23 1/mol. A molekuláris szerkezetű anyagok esetében úgy gondolják, hogy egy mól pontosan tartalmazza az Avogadro-számot. Ha ki kell számítania a 2 mol vízben található molekulák számát, akkor 6 * 10^23-at meg kell szoroznia 2-vel, így 12 * 10^23 darabot kapunk. Nézzük meg a vakond szerepét a kémiában.

Anyagmennyiség

Az atomokból álló anyag Avogadro-számot tartalmaz. Például egy nátriumatom esetében ez 6 * 10 * 23 1 / mol. Mi a megnevezése? A kémiában a vakondot a görög "nu" vagy a latin "n" betű jelöli. Az anyag mennyiségével kapcsolatos matematikai számítások elvégzéséhez használja a matematikai képletet:

n=N/N(A), ahol n az anyag mennyisége, N(A) Avogadro száma, N az anyag szerkezeti részecskéinek száma.

Ha szükséges, kiszámolhatja az atomok (molekulák) számát:

A mól tényleges tömegét molárisnak nevezzük. Ha egy anyag mennyiségét mólokban határozzuk meg, akkor a moláris tömeg értékének egységei g / mol. Számszerűen a relatív molekulatömeg értékének felel meg, amely az egyes elemek relatív atomtömegének összegzésével határozható meg.

Például egy szén-dioxid molekula moláris tömegének meghatározásához a következő számításokat kell elvégezni:

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

A nátrium-oxid moláris tömegének kiszámításakor a következőket kapjuk:

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

A kénsav moláris tömegének meghatározásakor a hidrogén két relatív atomtömegét egy kénatommal és négy relatív atomtömegét oxigénnel adjuk össze. Értékük mindig megtalálható Mengyelejev periódusos rendszerében. Ennek eredményeként 98-at kapunk.

A kémia vakondja lehetővé teszi a kémiai egyenletekkel kapcsolatos különféle számítások elvégzését. A szervetlen és szerves kémiában minden tipikus számítási feladat, amely az anyagok tömegének és térfogatának meghatározását jelenti, pontosan a mólokon keresztül oldódik meg.

Példák számítási feladatokra

Bármely anyag molekulaképlete jelzi az összetételében szereplő egyes elemek mólszámát. Például egy mól foszforsav három mól hidrogénatomot, egy mól foszforatomot és négy mól oxigénatomot tartalmaz. Minden nagyon egyszerű. A mól a kémiában egy átmenet a molekulák és atomok mikrokozmoszából a kilogrammokat és grammokat tartalmazó makrorendszerbe.

1. feladat. Határozza meg a 16,5 mólban található vízmolekulák számát!

A megoldáshoz az Avogadro-szám (anyagmennyiség) közötti összefüggést használjuk. Kapunk:

16,5*6,022*1023 = 9,9*1024 molekula.

2. feladat. Számítsa ki az 5 g szén-dioxidban található molekulák számát!

Először ki kell számítania egy adott anyag moláris tömegét, felhasználva a relatív molekulatömeghez való viszonyát. Kapunk:

N=5/44*6,023*1023=6,8*1023 molekula.

Algoritmus egy kémiai egyenletre vonatkozó feladatokhoz

A tömeg vagy a reakciótermékek egyenlet szerinti kiszámításakor egy bizonyos műveleti algoritmust használnak. Először is meg kell határozni, hogy melyik kiindulási anyag hiányos. Ehhez keresse meg a számukat anyajegyekben. Ezután alkotják meg a folyamat egyenletét, ügyeljen a sztereokémiai együtthatók elhelyezésére. A kiindulási adatok az anyagok felett vannak rögzítve, alattuk a felvett anyag mennyisége mólban (együtthatóval). Ha szükséges, konvertálja át a mértékegységeket képletek segítségével. Ezután arányt alkotnak, és matematikailag megoldják.

Ha összetettebb feladatot javasolnak, akkor előzetesen kiszámítják a tiszta anyag tömegét, eltávolítva a szennyeződéseket, majd elkezdik meghatározni a mennyiségét (mólokban). Egyetlen, a reakcióegyenlethez kapcsolódó kémiai probléma sem oldható meg ilyen mennyiség, mint egy mól nélkül. Ezen túlmenően, ezzel a kifejezéssel könnyen meghatározhatja a molekulák vagy atomok számát, az állandó Avogadro-számot használva az ilyen számításokhoz. A számítási feladatokat az alap- és középiskolát végzettek kémia tesztkérdései tartalmazzák.

Mól, moláris tömeg

A legkisebb részecskék - molekulák, atomok, ionok, elektronok - részt vesznek a kémiai folyamatokban. Az ilyen részecskék száma még az anyag kis részében is nagyon nagy. Ezért a nagy számokkal végzett matematikai műveletek elkerülése érdekében egy speciális mértékegységet használnak a kémiai reakcióban részt vevő anyag mennyiségének jellemzésére - anyajegy.

anyajegy- ez egy olyan mennyiségű anyag, amely bizonyos számú részecskét (molekulákat, atomokat, ionokat) tartalmaz, megegyezik az Avogadro állandóval

Az Avogadro-állandó NA a 12 g 12 C izotópban található atomok száma:

Így bármely anyag 1 mólja 6,02 10 23 részecskét tartalmaz ebből az anyagból.

1 mol oxigént tartalmaz 6,02 10 23 O 2 molekula.

1 mol kénsavat tartalmaz 6,02 10 23 H 2 SO 4 molekula.

1 mól vasat tartalmaz 6,02 10 23 Fe atom.

1 mol kén tartalmaz 6,02 10 23 S atomok.

2 mol kén tartalmaz 12,04 10 23 S atomok.

0,5 mol kén tartalmaz 3,01 10 23 S atom.

Ez alapján egy anyag tetszőleges mennyisége kifejezhető meghatározott számú mólral ν (meztelen). Például egy anyagminta 12,04 10 23 molekulát tartalmaz. Ezért ebben a mintában az anyag mennyisége:

Általában:

ahol Negy adott anyag részecskéinek száma;
N a- az 1 mol anyagot tartalmazó részecskék száma (Avogadro-állandó).

Anyag moláris tömege (M) az a tömeg, amellyel egy adott anyag 1 mólja van.
Ez az érték egyenlő a tömeg arányával m anyag az anyag mennyiségéhez ν , van mérete kg/mol vagy g/mol. A g / mol-ban kifejezett moláris tömeg numerikusan egyenlő a relatív M r molekulatömeggel (atomszerkezetű anyagoknál - az Ar r relatív atomtömeg).
Például a metán CH 4 moláris tömegét a következőképpen határozzuk meg:

M r (CH 4) \u003d A r (C) + 4 A r (H) = 12 + 4 \u003d 16

M(CH4) = 16 g/mol, azaz. 16 g CH 4 6,02 10 23 molekulát tartalmaz.

Egy anyag moláris tömege akkor számítható ki, ha ismert a tömege més mennyiség (mólszám) ν , a képlet szerint:


Ennek megfelelően egy anyag tömegének és moláris tömegének ismeretében kiszámíthatjuk móljainak számát:


vagy keresse meg egy anyag tömegét a mólszám és a moláris tömeg alapján:

m = ν M

Megjegyzendő, hogy egy anyag moláris tömegének értékét annak minőségi és mennyiségi összetétele határozza meg, pl. M r-től és A r-től függ. Ezért az azonos mólszámmal rendelkező különböző anyagok tömege eltérő. m.


Példa
Számítsa ki a metán CH 4 és etán C 2 H 6 tömegét a mennyiségben! ν = egyenként 2 mól.

Döntés
Az M(CH 4) metán moláris tömege 16 g/mol;
etán moláris tömege M (C 2 H 6) \u003d 2 12 + 6 \u003d 30 g / mol.
Innen:

m(CH 4) \u003d 2 mol 16 g / mol \u003d 32 g;
m(C 2 H 6) \u003d 2 mol 30 g / mol \u003d 60 g.

Így a mól az anyagnak egy olyan része, amely ugyanannyi részecskét tartalmaz, de a különböző anyagokhoz eltérő tömegű, mivel az anyagrészecskék (atomok és molekulák) nem azonos tömegűek.

n(CH4) = n(C 2 H 6), de m(CH 4) < m (C 2 H 6)

számítás ν szinte minden számítási feladatban használatos.

Kapcsolat:

Problémamegoldó minták

1. számú feladat. Számítsa ki a vas tömegét (g) az anyag mennyiségével!

0,5 mol?

Adott: ν (Fe) \u003d 0,5 mol

Megtalálni: m(Fe) - ?

Döntés:

m = M ν

M (Fe) \u003d Ar (Fe) \u003d 56 g / mol (A periódusos rendszerből)

m (Fe) \u003d 56 g / mol 0,5 mol \u003d 28 g

Válasz: m (Fe) \u003d 28 g

2. számú feladat. Számítsd ki a tömeget (g) 12,04 10 23 oxid molekulákkalciumkbO?

Adott: N (CaO) \u003d 12,04 * 10 23 molekula

Megtalálni: m (CaO) -?

Döntés:

m \u003d M ν, ν \u003d N /N a,

ezért a számítási képlet

m = M (N/N a)

M(CaO)=Ar(Ca)+Ar(O)=40+16=56 g/mol

m = 56 g / mol (12,04 * 10 23 / 6,02 10 23 1 / mol) \u003d 112 g

A döntés egy ilyen notebook karbantartásának szükségességéről nem azonnal, hanem fokozatosan, a munkatapasztalat felhalmozódásával született.

Eleinte a munkafüzet végén volt a hely – néhány oldal a legfontosabb meghatározások feljegyzéséhez. Aztán ott helyezték el a legfontosabb asztalokat. Aztán jött a felismerés, hogy a legtöbb diáknak a problémamegoldás elsajátításához szigorú algoritmus-előírásokra van szüksége, amelyeket mindenekelőtt meg kell értenie és emlékeznie kell.

Ekkor született meg az a döntés, hogy a munkafüzet mellett egy másik kötelező kémiafüzetet - egy kémiai szótárat - vezetnek. Ellentétben a munkafüzetekkel, amelyekből egy tanév alatt akár kettő is lehet, a szótár egyetlen jegyzetfüzet a teljes kémia kurzushoz. A legjobb, ha ez a jegyzetfüzet 48 lapos és erős borítóval rendelkezik.

A jegyzetfüzet anyagát a következőképpen rendezzük el: az elején - a legfontosabb meghatározások, amelyeket a srácok kiírnak a tankönyvből, vagy leírják a tanár diktálása alapján. Például a 8. osztályban az első órán ez a „kémia” tantárgy meghatározása, a „kémiai reakciók” fogalma. A tanév során a 8. osztályban több mint harmincan gyűlnek össze. Ezen meghatározások szerint egyes tanórákon felméréseket végzek. Például egy szóbeli kérdés láncban, amikor az egyik tanuló kérdést tesz fel a másiknak, ha helyesen válaszolt, akkor már felteszi a következő kérdést; vagy ha egy tanulónak kérdéseket tesznek fel mások, ha nem birkózik meg a válasszal, akkor maguk válaszolnak. A szerves kémiában ezek főként a szerves anyagok osztályainak és főbb fogalmainak meghatározásai, például „homológok”, „izomerek” stb.

Útmutatónk végén az anyagot táblázatok és diagramok formájában mutatjuk be. Az utolsó oldalon található a legelső táblázat „Kémiai elemek. Kémiai jelek". Ezután a „Vegyérték”, „Savak”, „Indikátorok”, „Fémek elektrokémiai feszültségsorai”, „Elektronegativitás sorozatok” táblázatok.

Különösen a „Savak megfelelése a savas oxidoknak” táblázat tartalmánál szeretnék:

A savak és a savas oxidok megfeleltetése
savas oxid Sav
Név Képlet Név Képlet Savmaradék, vegyérték
szén-monoxid (II) CO2 szén H2CO3 CO 3 (II)
kén(IV)-oxid SO2 kénes H2SO3 SO3(II)
kén(VI)-oxid SO 3 kénes H2SO4 SO4(II)
szilícium(IV)-oxid SiO2 szilícium H2SiO3 SiO 3 (II)
nitrogén-monoxid (V) N 2 O 5 salétromos HNO3 NO 3 (I)
foszfor(V)-oxid P2O5 foszforos H3PO4 PO 4 (III)

A táblázat megértése és memorizálása nélkül a 8. osztályos tanulók nehezen tudják összeállítani a savas oxidok lúgokkal való reakcióinak egyenleteit.

Az elektrolitikus disszociáció elméletének tanulmányozásakor a jegyzetfüzet végére sémákat és szabályokat írunk le.

Az ionegyenletek összeállításának szabályai:

1. Ionok formájában írja fel a vízben oldódó erős elektrolitok képleteit!

2. Írja le molekuláris formában az egyszerű anyagok, oxidok, gyenge elektrolitok és minden oldhatatlan anyag képletét!

3. A rosszul oldódó anyagok képletei az egyenlet bal oldalán ionos formában, a jobb oldalon - molekuláris formában vannak felírva.

A szerves kémia tanulmányozása során a szótárban összefoglaló táblázatokat írunk a szénhidrogénekre, az oxigén- és nitrogéntartalmú anyagok osztályaira, a genetikai összefüggések sémáira.

Fizikai mennyiségek
Kijelölés Név Egységek Képletek
anyagmennyiség anyajegy = N/N A; = m/M;

V / V m (gázokhoz)

N A Avogadro állandó molekulák, atomok és egyéb részecskék N A = 6,02 10 23
N részecskék száma molekulák,

atomok és egyéb részecskék

N = N A
M moláris tömeg g/mol, kg/kmol M = m/; / M/ = M r
m súly g, kg m = M; m = V
Vm gáz moláris térfogata l / mol, m 3 / kmol Vm \u003d 22,4 l / mol \u003d 22,4 m 3 / kmol
V hangerő l, m 3 V = V m (gázokra) ;
sűrűség g/ml; = m/V;

M / V m (gázokhoz)

A kémia iskolai tanításának 25 éve alatt különféle programokon, tankönyveken kellett dolgoznom. Ugyanakkor mindig is meglepő volt, hogy gyakorlatilag egyetlen tankönyv sem tanít a problémák megoldására. A kémia tanulmányozásának kezdetén az ismeretek szótárban való rendszerezése és megszilárdítása érdekében a hallgatókkal összeállítunk egy „Fizikai mennyiségek” táblázatot új mennyiségekkel:

Amikor számítási feladatok megoldására tanítom a hallgatókat, nagy jelentőséget tulajdonítok az algoritmusoknak. Úgy gondolom, hogy a cselekvések sorrendjének szigorú előírása lehetővé teszi, hogy egy gyenge tanuló megértse egy bizonyos típusú probléma megoldását. Az erős hallgatók számára ez egy lehetőség arra, hogy elérjék a további kémiai oktatás és önképzés kreatív szintjét, mivel először viszonylag kis számú standard technikát kell magabiztosan elsajátítania. Ennek alapján kialakul az a képesség, hogy ezeket helyesen alkalmazzuk a bonyolultabb problémák megoldásának különböző szakaszaiban. Ezért algoritmusokat állítottam össze számítási feladatok megoldására minden iskolai kurzusproblémára és tanórán kívüli tevékenységekre.

Mondok néhány példát ezek közül.

Algoritmus feladatok kémiai egyenletekkel történő megoldására.

1. Röviden írja le a feladat feltételét, és alkosson kémiai egyenletet!

2. A kémiai egyenletben szereplő képletek fölé írja be a feladat adatait, a képletek alá írja be a mólok számát (együtthatóval meghatározva).

3. Határozza meg egy anyag mennyiségét, amelynek tömege vagy térfogata a feladat feltételében van megadva, a képletekkel:

M/M; \u003d V / V m (gázokhoz V m \u003d 22,4 l / mol).

Írja be a kapott számot a képlet fölé az egyenletbe!

4. Határozza meg annak az anyagnak a mennyiségét, amelynek tömege vagy térfogata ismeretlen! Ehhez okoskodj az egyenlet szerint: hasonlítsd össze a feltétel szerinti mólszámot az egyenlet szerinti mólszámmal. Szükség esetén arányosítás.

5. Határozza meg a tömeget vagy a térfogatot a képletekkel: m = M ; V = V m .

Ez az algoritmus az alapja, amelyet a hallgatónak el kell sajátítania, hogy a jövőben különféle bonyolultságú egyenletekkel tudjon problémákat megoldani.

Feladatok a feleslegre és a hiányra.

Ha a probléma állapotában két reagáló anyag mennyisége, tömege vagy térfogata egyszerre ismert, akkor ez a felesleg és a hiány probléma.

Megoldáskor:

1. Meg kell találni két reagáló anyag mennyiségét a képlet szerint:

M/M; = V/V m .

2. A kapott mólszámokat az egyenlet fölé írjuk. Összehasonlítva őket az egyenlet szerinti mólszámmal, vonjon le következtetést arról, hogy melyik anyag adott hiányt.

3. Hiány esetén végezzen további számításokat.

Feladatok a reakciótermék hozamának az elméletileg lehetségesből gyakorlatilag kapott részarányára.

A reakcióegyenletek szerint elméleti számításokat végzünk, és elméleti adatokat találunk a reakciótermékre: elmélet. , m elmélet. vagy V elmélet. . Laboratóriumi vagy ipari reakciók végzésekor veszteségek lépnek fel, így a kapott gyakorlati adatok gyakorlatiak. ,

m gyakorlatias vagy V praktikus. mindig kisebb, mint az elméletileg számított adat. A hozamhányadot (eta) betűvel jelöljük, és a képletekkel számítjuk ki:

(ez) = gyakorlat. / theor. = m gyakorlatias. / m elmélet. = V gyakorlati. / V elmélet.

Ezt az egység töredékében vagy százalékban fejezik ki. Háromféle feladat létezik:

Ha a kiindulási anyagra vonatkozó adatok és a reakciótermék hozamának aránya ismert a probléma feltételében, akkor meg kell találni a gyakorlati megoldást. , m praktikus vagy V praktikus. reakciótermék.

Megoldás sorrendje:

1. Számítsa ki az egyenlet alapján, az eredeti anyag adatai alapján, keresse meg az elméletet! , m elmélet. vagy V elmélet. reakciótermék;

2. Határozza meg a gyakorlatban kapott reakciótermék tömegét vagy térfogatát az alábbi képletek szerint:

m gyakorlatias = m elmélet. ; V gyakorlat. = V elmélet. ; gyakorlati = elmélet. .

Ha a probléma állapotában ismertek a kiindulási anyagra és a gyakorlatra vonatkozó adatok. , m praktikus vagy V praktikus. a kapott termékből, miközben meg kell találni a reakciótermék hozamának hányadát.

Megoldás sorrendje:

1. Számítsa ki az egyenlet szerint, a kiindulási anyag adatai alapján, találja meg!

Theor. , m elmélet. vagy V elmélet. reakciótermék.

2. Határozza meg a reakciótermék hozamának arányát a képletekkel:

Prakt. / theor. = m gyakorlatias. / m elmélet. = V gyakorlati. /V elmélet.

Ha a probléma állapotában ismert gyakorlat. , m praktikus vagy V praktikus. a keletkező reakciótermék és a hozam aránya, ebben az esetben a kiindulási anyagra kell adatokat találni.

Megoldás sorrendje:

1. Keresse elmélet., m elmélet. vagy V elmélet. reakciótermék a következő képletekkel:

Theor. = praktikus / ; m elmélet. = m gyakorlatias. / ; V elmélet. = V gyakorlati. / .

2. Számítsa ki az egyenlet alapján, elmélet alapján. , m elmélet. vagy V elmélet. reakcióterméket, és keresse meg a kiindulási anyag adatait.

Természetesen ezt a három problématípust fokozatosan mérlegeljük, mindegyikük megoldásának készségeit számos probléma példáján dolgozzuk ki.

Problémák a keverékeknél és a szennyeződéseknél.

Tiszta anyag az, ami több van a keverékben, a többi szennyeződés. Megnevezések: a keverék tömege - m cm, a tiszta anyag tömege - m q.v., a szennyeződések tömege - m kb. , tiszta anyag tömegrésze - h.v.

A tiszta anyag tömeghányadát a következő képlet határozza meg: h.v. = m q.v. / m lásd, fejezze ki az egység töredékében vagy százalékban. 2 típusú feladatot különböztetünk meg.

Ha a probléma állapotában egy tiszta anyag tömeghányadát vagy a szennyeződések tömeghányadát adjuk meg, akkor a keverék tömegét adjuk meg. A „műszaki” szó egyben keverék jelenlétét is jelenti.

Megoldás sorrendje:

1. Határozza meg a tiszta anyag tömegét a következő képlet segítségével: m p.m. = q.v. m látod.

Ha megadjuk a szennyeződések tömeghányadát, akkor először meg kell találni a tiszta anyag tömeghányadát: = 1 - kb.

2. A tiszta anyag tömege alapján végezzen további számításokat az egyenlet szerint!

Ha a probléma feltétele megadja a kiindulási keverék tömegét és a reakciótermék n, m vagy V tömegét, akkor meg kell találni a tiszta anyag tömeghányadát a kiindulási keverékben vagy a benne lévő szennyeződések tömeghányadát.

Megoldás sorrendje:

1. Számítsa ki az egyenlet alapján, a reakciótermékre vonatkozó adatok alapján, és találjon n órát! és m h.v.

2. Határozza meg a keverékben lévő tiszta anyag tömeghányadát a következő képlettel: q.v. = m q.v. / m szennyeződések szem- és tömeghányada: kb. = 1 - h.c.

A gázok térfogatarányának törvénye.

A gázok térfogata ugyanúgy összefügg, mint az anyagmennyiségük:

V 1/V 2 = 1/2

Ezt a törvényt olyan egyenletek megoldására használják, amelyekben egy gáz térfogata adott, és meg kell találni egy másik gáz térfogatát.

A gáz térfogathányada a keverékben.

Vg / Vcm, ahol (phi) a gáz térfogathányada.

Vg a gáz térfogata, Vcm a gázkeverék térfogata.

Ha a feladat feltételében a gáz térfogathányada és a keverék térfogata adott, akkor először is meg kell találni a gáz térfogatát: Vg = Vcm.

A gázkeverék térfogatát a következő képlet határozza meg: Vcm \u003d Vg /.

Az anyag elégetésére fordított levegő térfogatát az oxigén térfogata határozza meg az egyenlet alapján:

Vair \u003d V (O 2) / 0,21

Szerves anyagok képleteinek származtatása általános képletekkel.

A szerves anyagok homológ sorozatokat alkotnak, amelyeknek közös képlete van. Ez lehetővé teszi:

1. Adja meg a relatív molekulatömeget n számmal!

M r (Cn H 2n + 2) = 12n + 1 (2n + 2) = 14n + 2.

2. Egyenlítse ki az n-ben kifejezett M r-t az igaz M r-rel, és keresse meg n-t.

3. Állítson össze reakcióegyenleteket általános formában, és végezzen számításokat rajtuk!

Anyagképletek származtatása égéstermékek alapján.

1. Elemezze az égéstermékek összetételét, és vonjon le következtetést az égett anyag minőségi összetételére vonatkozóan: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2 CO 3 -> Na, C.

Az oxigén jelenlétét az anyagban ellenőrizni kell. Jelölje a képlet indexeit x, y, z alakban. Például CxHyOz (?).

2. Határozza meg az égéstermékek anyagmennyiségét a képletekkel:

n = m/M és n = V/Vm.

3. Határozza meg az elégetett anyagban található elemek mennyiségét! Például:

n (C) \u003d n (CO 2), n (H) \u003d 2 ћ n (H 2 O), n (Na) \u003d 2 ћ n (Na 2 CO 3), n (C) \u003d n (Na 2 CO 3) stb.

Vm = g/l 22,4 l/mol; r = m/V.

b) ha ismert a relatív sűrűség: M 1 = D 2 M 2, M = D H2 2, M = D O2 32,

M = D levegő. 29, M = D N2 28 stb.

1 mód: keresse meg egy anyag legegyszerűbb képletét (lásd az előző algoritmust) és a legegyszerűbb moláris tömegét. Ezután hasonlítsa össze a valódi moláris tömeget a legegyszerűbbvel, és növelje a képletben szereplő indexeket a szükséges számú alkalommal.

2 út: keresse meg az indexeket az n = (e) Mr / Ar (e) képlettel.

Ha az egyik elem tömeghányada ismeretlen, akkor azt meg kell találni. Ehhez vonjuk le egy másik elem tömeghányadát 100%-ból vagy az egységből.

A kémiai szótárban a kémia tanulmányozása során fokozatosan felhalmozódnak az algoritmusok különböző típusú problémák megoldására. A tanuló pedig mindig tudja, hol találja meg a megfelelő képletet vagy a megfelelő információt a probléma megoldásához.

Sok diák szeret ilyen füzetet vezetni, ők maguk is kiegészítik különféle referenciaanyagokkal.

Ami a tanórán kívüli tevékenységeket illeti, a tanulókkal külön füzetet is indítunk az iskolai tananyag keretein túlmutató feladatok megoldására szolgáló algoritmusok írására. Ugyanabba a füzetbe minden feladattípushoz felírunk 1-2 példát, a többi feladatot egy másik füzetben oldják meg. És ha belegondolunk, az összes egyetemen a kémia vizsgán előforduló több ezer különböző feladat közül 25-30 különböző típusú feladat közül választhat. Természetesen sok variáció létezik köztük.

Az opcionális osztályok feladatmegoldására szolgáló algoritmusok fejlesztése során A.A. Kushnarev. (Kémiai feladatok megoldásának megtanulása, - M., Iskola - sajtó, 1996).

A téma kreatív asszimilációjának fő kritériuma a kémia problémamegoldó képessége. Különböző bonyolultságú feladatok megoldásával lehet hatékonyan elsajátítani egy kémiatanfolyamot.

Ha a hallgatónak világos elképzelése van az összes lehetséges problématípusról, számos problémát megoldott az egyes típusokból, akkor képes megbirkózni a kémia vizsga letételével az egységes államvizsga formájában és az egyetemekre való belépéssel. .