În ce măsură se măsoară numărul de particule dintr-o substanță? Cum să rezolvi problemele de chimie, soluții gata făcute

Cantitatea de substanță. Un mol este o unitate de cantitate a unei substanțe. numărul lui Avogadro

Pe lângă masele absolute și relative ale atomilor și moleculelor considerate mai devreme, o cantitate specială are o mare importanță în chimie - cantitatea de substanță. Cantitatea de substanță este determinată de numărul de unități structurale (atomi, molecule, ioni sau alte particule) ale acestei substanțe. Cantitatea de substanță se notează cu litera ν. Știți deja că orice mărime fizică are propria sa unitate de măsură. De exemplu, lungimea unui corp se măsoară în metri, masa unei substanțe se măsoară în kilograme. Cum se măsoară cantitatea de substanță? Pentru a măsura cantitatea de substanță, există o unitate specială - alunița.

cârtiță- aceasta este cantitatea de substanță care conține atâtea particule (atomi, molecule sau altele) câte atomi de carbon există în 0,012 kg (adică 12 g de carbon. Aceasta înseamnă că un mol de zinc, un mol de aluminiu, un mol de carbonul conține unul și același număr de atomi.Aceasta înseamnă, de asemenea, că un mol de oxigen molecular, un mol de apă conțin același număr de molecule.Atât în ​​primul cât și în al doilea caz, numărul de particule (atomi, molecule) care este conținut într-un mol este egal cu numărul de atomi dintr-un mol de carbon.S-a stabilit experimental că un mol dintr-o substanță conține 6,02 1023 particule (atomi, molecule sau altele).substanță.Dacă o substanță constă din atomi (de exemplu, zinc, aluminiu, etc.), atunci un mol din această substanță este 6,02 1023 din atomii săi. Dacă o substanță este formată din molecule (de exemplu, oxigen, apă etc.), atunci un mol din această substanță este 6,02 1023 din moleculele sale. ina 6.02 1023 poartă numele celebrului om de știință italian Amedeo Avogadro „constanta lui Avogadro” și este desemnată NA. Numărul lui Avogadro arată numărul de particule dintr-un mol dintr-o substanță, deci ar putea avea dimensiunea „particule / mol”. Cu toate acestea, deoarece particulele pot fi diferite, cuvântul „particule” este omis și în schimb se scrie o unitate în dimensiunea numărului Avogadro: „1/mol” sau „mol-1”. Astfel: NA = 6,02 1023.

numărul lui Avogadro foarte larg. Comparați: dacă colectați 6,02 1023 de bile cu o rază de 14 centimetri, atunci volumul lor total va fi aproximativ același volum pe care îl ocupă întreaga noastră planetă Pământ.

Pentru a determina numărul de atomi (molecule) dintr-o anumită cantitate dintr-o substanță, este necesar să folosiți următoarea formulă: N = ν NA,

unde N este numărul de particule (atomi sau molecule).

De exemplu, să determinăm numărul de atomi de aluminiu conținut în 2 moli de substanță de aluminiu: N (Al) = ν (Al) · NA.

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

În plus, puteți determina cantitatea unei substanțe printr-un număr cunoscut de atomi (molecule):

stoichiometrie- rapoarte cantitative între substanţele care reacţionează.

Dacă reactanții intră în interacțiune chimică în cantități strict definite și, ca urmare a reacției, se formează substanțe, a căror cantitate poate fi calculată, atunci astfel de reacții se numesc stoichiometrice.

Legile stoichiometriei:

Se numesc coeficienții din ecuațiile chimice din fața formulelor compușilor chimici stoichiometrice.

Toate calculele conform ecuațiilor chimice se bazează pe utilizarea coeficienților stoichiometrici și sunt asociate cu găsirea cantităților unei substanțe (număr de moli).

Cantitatea de substanță din ecuația reacției (numărul de moli) = coeficient în fața moleculei corespunzătoare.

N / A=6,02×10 23 mol -1 .

η - raportul dintre masa reală a produsului m p la posibilul teoretic m t, exprimat în fracții de unitate sau ca procent.

Dacă randamentul produselor de reacție nu este specificat în condiție, atunci în calcule se ia egal cu 100% (randament cantitativ).

Schema de calcul conform ecuațiilor reacțiilor chimice:

  1. Scrieți o ecuație pentru o reacție chimică.
  2. Deasupra formulelor chimice ale substanțelor, scrieți mărimile cunoscute și necunoscute cu unități de măsură.
  3. Sub formulele chimice ale substanțelor cu cunoscute și necunoscute, notați valorile corespunzătoare ale acestor cantități găsite din ecuația reacției.
  4. Compuneți și rezolvați proporții.

Exemplu. Calculați masa și cantitatea de substanță oxid de magneziu formată în timpul arderii complete a 24 g de magneziu.

Dat:

m(Mg) = 24 g

A găsi:

ν (MgO)

m (MgO)

Decizie:

1. Să facem ecuația reacției chimice:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2. Sub formulele substanțelor, indicăm cantitatea de substanță (numărul de moli), care corespunde coeficienților stoichiometrici:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2 mol 2 mol

3. Determinați masa molară a magneziului:

Masa atomică relativă a magneziului Ar(Mg) = 24.

pentru că atunci valoarea masei molare este egală cu masa atomică sau moleculară relativă M(Mg)= 24 g/mol.

4. După masa substanței dată în condiție, calculăm cantitatea de substanță:

5. Deasupra formulei chimice a oxidului de magneziu MgO, a cărui masă este necunoscută, stabilim Xcârtiță, peste formula de magneziu mg scrie masa sa molara:

1 mol Xcârtiță

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2 mol 2 mol

Conform regulilor de rezolvare a proporțiilor:

Cantitatea de oxid de magneziu v(MgO)= 1 mol.

7. Calculați masa molară a oxidului de magneziu:

M (Mg)\u003d 24 g / mol,

M (O)= 16 g/mol.

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

Calculați masa oxidului de magneziu:

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

Răspuns: v (MgO) = 1 mol; m(MgO) = 40 g.

Termenul mol este folosit pentru a măsura substanțele chimice. Să aflăm caracteristicile acestei cantități, să dăm exemple de sarcini de calcul cu participarea sa și să determinăm importanța acestui termen.

Definiție

O mol în chimie este o unitate de calcul. Reprezintă cantitatea dintr-o anumită substanță în care există tot atâtea unități structurale (atomi, molecule) câte sunt în 12 grame de atom de carbon.

numărul lui Avogadro

Cantitatea de substanță este legată de numărul Avogadro, care este 6*10^23 1/mol. Pentru substanțele cu structură moleculară, se crede că un mol include exact numărul Avogadro. Dacă trebuie să calculați numărul de molecule conținute în 2 moli de apă, atunci trebuie să înmulțiți 6 * 10^23 cu 2, obținem 12 * 10^23 bucăți. Să ne uităm la rolul aluniței în chimie.

Cantitate de substanță

O substanță care este formată din atomi conține un număr Avogadro. De exemplu, pentru un atom de sodiu, acesta este 6 * 10 * 23 1 / mol. Care este denumirea lui? Alunița în chimie este desemnată cu litera greacă „nu” sau latinescul „n”. Pentru a efectua calcule matematice legate de cantitatea de substanță, utilizați formula matematică:

n=N/N(A), unde n este cantitatea de substanță, N(A) este numărul lui Avogadro, N este numărul de particule structurale ale substanței.

Dacă este necesar, puteți calcula numărul de atomi (molecule):

Masa reală a unei alunițe se numește molară. Dacă cantitatea unei substanțe este determinată în moli, atunci valoarea masei molare are unități de g / mol. În termeni numerici, corespunde valorii masei moleculare relative, care poate fi determinată prin însumarea maselor atomice relative ale elementelor individuale.

De exemplu, pentru a determina masa molară a unei molecule de dioxid de carbon, este necesar să se efectueze următoarele calcule:

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

Când se calculează masa molară a oxidului de sodiu, obținem:

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

Când se determină masa molară a acidului sulfuric, însumăm două mase atomice relative de hidrogen cu o masă atomică de sulf și patru mase atomice relative de oxigen. Valorile lor pot fi găsite întotdeauna în tabelul periodic al lui Mendeleev. Ca rezultat, obținem 98.

Mole în chimie vă permite să efectuați o varietate de calcule legate de ecuațiile chimice. Toate problemele tipice de calcul din chimia anorganică și organică, care implică aflarea masei și volumului substanțelor, sunt rezolvate tocmai prin moli.

Exemple de probleme de calcul

Formula moleculară a oricărei substanțe indică numărul de moli ai fiecărui element inclus în compoziția sa. De exemplu, un mol de acid fosforic conține trei moli de atomi de hidrogen, un mol de atomi de fosfor și patru moli de atomi de oxigen. Totul este destul de simplu. O mol în chimie este o tranziție de la microcosmosul moleculelor și atomilor la un macrosistem cu kilograme și grame.

Sarcina 1. Determinați numărul de molecule de apă conținute în 16,5 moli.

Pentru a rezolva, folosim relația dintre numărul Avogadro (cantitatea de substanță). Primim:

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

Sarcina 2. Calculați numărul de molecule conținute în 5 g de dioxid de carbon.

Mai întâi trebuie să calculați masa molară a unei substanțe date, folosind relația acesteia cu greutatea moleculară relativă. Primim:

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

Algoritm pentru sarcini pe o ecuație chimică

La calcularea masei sau a produselor de reacție conform ecuației, se folosește un anumit algoritm de acțiuni. În primul rând, se determină care dintre materiile prime este deficitară. Pentru a face acest lucru, găsiți numărul lor în alunițe. Apoi, ele alcătuiesc ecuația procesului, asigurați-vă că plasați coeficienții stereochimici. Datele inițiale se înregistrează deasupra substanțelor, sub acestea se indică cantitatea de substanță luată în moli (prin coeficient). Dacă este necesar, convertiți unitățile de măsură folosind formule. Apoi, alcătuiesc o proporție și o rezolvă matematic.

Dacă se propune o sarcină mai complexă, atunci masa unei substanțe pure este calculată preliminar, eliminând impuritățile, apoi încep să determine cantitatea acesteia (în moli). Nicio problemă de chimie legată de ecuația reacției nu poate fi rezolvată fără o astfel de cantitate precum o mol. În plus, folosind acest termen, puteți determina cu ușurință numărul de molecule sau atomi, folosind numărul constant Avogadro pentru astfel de calcule. Sarcinile de calcul sunt incluse în întrebările test la chimie pentru absolvenții școlilor primare și gimnaziale.

Aluniță, masă molară

Cele mai mici particule - molecule, atomi, ioni, electroni - participă la procesele chimice. Numărul de astfel de particule, chiar și într-o mică parte de materie, este foarte mare. Prin urmare, pentru a evita operațiile matematice cu numere mari, se utilizează o unitate specială pentru a caracteriza cantitatea de substanță care participă la o reacție chimică - cârtiță.

cârtiță- aceasta este o astfel de cantitate dintr-o substanță care conține un anumit număr de particule (molecule, atomi, ioni) egal cu constanta Avogadro

Constanta Avogadro N A este definită ca numărul de atomi conținute în 12 g de izotop 12 C:

Astfel, 1 mol din orice substanță conține 6,02 10 23 particule din această substanță.

1 mol de oxigen contine 6,02 10 23 molecule de O 2.

1 mol de acid sulfuric contine 6,02 1023 molecule de H2S04.

1 mol de fier contine 6,02 10 23 Atomi de Fe.

1 mol de sulf conţine 6,02 10 23 atomi de S.

2 moli de sulf conţine 12,04 10 23 atomi de S.

0,5 mol de sulf conţine 3,01 10 23 atomi de S.

Pe baza acestui fapt, orice cantitate dintr-o substanță poate fi exprimată printr-un anumit număr de moli ν (nud). De exemplu, o probă dintr-o substanță conține 12,04 10 23 de molecule. Prin urmare, cantitatea de substanță din această probă este:

În general:

Unde Neste numărul de particule dintr-o substanță dată;
N / A- numărul de particule care conţine 1 mol de substanţă (constanta lui Avogadro).

Masa molară a unei substanțe (M) este masa pe care o are 1 mol dintr-o substanță dată.
Această valoare, egală cu raportul masei m substanță la cantitate de substanță ν , are dimensiune kg/mol sau g/mol. Masa molară, exprimată în g/mol, este numeric egală cu masa moleculară relativă M r (pentru substanțele cu structură atomică - masa atomică relativă Ar r).
De exemplu, masa molară a metanului CH4 este definită după cum urmează:

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

M(CH 4) \u003d 16 g / mol, adică 16 g de CH4 conţin 6,02 10 23 molecule.

Masa molară a unei substanțe poate fi calculată dacă masa ei este cunoscută mși cantitatea (numărul de moli) ν , dupa formula:


În consecință, cunoscând masa și masa molară a unei substanțe, putem calcula numărul de moli ai acesteia:


sau găsiți masa unei substanțe după numărul de moli și masa molară:

m = ν M

Trebuie remarcat faptul că valoarea masei molare a unei substanțe este determinată de compoziția sa calitativă și cantitativă, adică. depinde de M r și A r . Prin urmare, substanțe diferite cu același număr de moli au mase diferite. m.


Exemplu
Calculați masele de metan CH 4 și etan C 2 H 6 luate în cantitate ν = 2 moli fiecare.

Decizie
Masa molară a metanului M(CH4) este 16 g/mol;
masa molară a etanului M (C 2 H 6) \u003d 2 12 + 6 \u003d 30 g / mol.
De aici:

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.

Astfel, o mol este o porțiune dintr-o substanță care conține același număr de particule, dar care are o masă diferită pentru substanțe diferite, deoarece particulele de materie (atomi și molecule) nu au aceeași masă.

n(CH4) = n(C2H6), dar m(CH 4) < m (C2H6)

calcul ν utilizat în aproape orice problemă de calcul.

Relaţie:

Mostre de rezolvare a problemelor

Sarcina numărul 1. Calculați masa (g) de fier luată în funcție de cantitatea de substanță

0,5 mol?

Dat: ν (Fe) \u003d 0,5 mol

A găsi: m(Fe) - ?

Decizie:

m = M ν

M (Fe) \u003d Ar (Fe) \u003d 56 g / mol (Din sistemul periodic)

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

Răspuns: m (Fe) \u003d 28 g

Sarcina numărul 2. Calculați masa (g) 12,04 10 23 molecule de oxidcalciuCaO?

Dat: N (CaO) \u003d 12,04 * 10 23 de molecule

A găsi: m (CaO) - ?

Decizie:

m \u003d M ν, ν \u003d N /N a,

deci, formula de calcul

m = M (N/N a)

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

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

Decizia de a menține un astfel de caiet nu a venit imediat, ci treptat, odată cu acumularea experienței de muncă.

La început a fost un loc la sfârșitul caietului de lucru - câteva pagini pentru a scrie cele mai importante definiții. Apoi cele mai importante mese au fost amplasate acolo. Apoi a venit conștientizarea că, pentru a învăța cum să rezolve probleme, majoritatea studenților au nevoie de prescripții algoritmice stricte, pe care ei, în primul rând, trebuie să le înțeleagă și să le amintească.

Atunci s-a luat decizia de a menține, pe lângă carnetul de muncă, un alt caiet de chimie obligatoriu - un dicționar de chimie. Spre deosebire de caietele de lucru, care pot fi chiar două pe parcursul unui an universitar, dicționarul este un singur caiet pentru întregul curs de chimie. Cel mai bine este ca acest notebook să aibă 48 de coli și o copertă puternică.

Aranjam materialul din acest caiet astfel: la început - cele mai importante definiții pe care băieții le notează din manual sau le notează sub dictarea profesorului. De exemplu, la prima lecție din clasa a VIII-a, aceasta este definiția materiei „chimie”, conceptul de „reacții chimice”. Pe parcursul anului școlar în clasa a VIII-a acumulează mai mult de treizeci. Conform acestor definiții, fac sondaje în cadrul unor lecții. De exemplu, o întrebare orală în lanț, când un elev pune o întrebare altuia, dacă a răspuns corect, atunci el pune deja următoarea întrebare; sau, atunci când unui elev i se pun întrebări de către alți elevi, dacă el nu face față răspunsului, atunci ei își răspund singuri. În chimia organică, acestea sunt în principal definiții ale claselor de substanțe organice și concepte principale, de exemplu, „omologi”, „izomeri” etc.

La sfârșitul cărții noastre de referință, materialul este prezentat sub formă de tabele și diagrame. Pe ultima pagină se află chiar primul tabel „Elemente chimice. Semne chimice”. Apoi tabelele „Valență”, „Acizi”, „Indicatori”, „Seria electrochimică de tensiuni ale metalelor”, „Seria de electronegativitate”.

Vreau în special să mă opresc asupra conținutului tabelului „Correspondența acizilor cu oxizii acizi”:

Corespondența acizilor cu oxizii acizi
oxid acid Acid
Nume Formulă Nume Formulă Reziduu acid, valență
monoxid de carbon (II) CO2 cărbune H2CO3 CO 3 (II)
oxid de sulf(IV). SO2 sulfuros H2SO3 SO3(II)
oxid de sulf(VI). SO 3 sulfuric H2SO4 SO4(II)
oxid de siliciu (IV). SiO2 siliciu H2SiO3 SiO 3 (II)
oxid nitric (V) N2O5 azotic HNO3 NR 3 (I)
oxid de fosfor (V). P2O5 fosforic H3PO4 PO 4 (III)

Fără înțelegerea și memorarea acestui tabel, este dificil pentru elevii din clasa a VIII-a să alcătuiască ecuații pentru reacțiile oxizilor acizi cu alcalii.

Când studiem teoria disociației electrolitice, la sfârșitul caietului notăm scheme și reguli.

Reguli pentru compilarea ecuațiilor ionice:

1. Sub formă de ioni, notați formulele electroliților puternici care sunt solubili în apă.

2. În formă moleculară, notează formulele substanțelor simple, oxizilor, electroliților slabi și tuturor substanțelor insolubile.

3. Formulele substanțelor slab solubile din partea stângă a ecuației sunt scrise în formă ionică, în dreapta - în formă moleculară.

Când studiem chimia organică, scriem în dicționar tabele rezumative pentru hidrocarburi, clase de substanțe care conțin oxigen și azot, scheme pentru relațiile genetice.

Mărimi fizice
Desemnare Nume Unități Formule
cantitate de substanță cârtiță = N / N A ; = m / M;

V / V m (pentru gaze)

N / A constanta lui Avogadro molecule, atomi și alte particule NA = 6,02 10 23
N numărul de particule molecule,

atomi și alte particule

N = N A
M Masă molară g/mol, kg/kmol M = m/; / M/ = M r
m greutate g, kg m = M; m = V
Vm volumul molar de gaz l/mol, m3/kmol Vm \u003d 22,4 l / mol \u003d 22,4 m 3 / kmol
V volum l, m 3 V = V m (pentru gaze) ;
densitate g/ml; = m/V;

M / V m (pentru gaze)

În cei 25 de ani de predare a chimiei la școală, a trebuit să lucrez la diferite programe și manuale. În același timp, a fost întotdeauna surprinzător că practic niciun manual nu învață cum să rezolvi problemele. La începutul studiului chimiei, pentru a sistematiza și consolida cunoștințele în dicționar, eu și studenții alcătuim un tabel „Mărimi fizice” cu mărimi noi:

Când îi învăț pe studenți cum să rezolve probleme de calcul, acord o mare importanță algoritmilor. Consider că prescrierea strictă a secvenței de acțiuni permite unui elev slab să înțeleagă soluția unor probleme de un anumit tip. Pentru studenții puternici, aceasta este o oportunitate de a atinge nivelul creativ al educației chimice ulterioare și al autoeducației, deoarece mai întâi trebuie să stăpânești cu încredere un număr relativ mic de tehnici standard. Pe baza acestui fapt, se va dezvolta capacitatea de a le aplica corect în diferite etape ale rezolvării unor probleme mai complexe. Prin urmare, am compilat algoritmi pentru rezolvarea problemelor de calcul pentru toate tipurile de probleme ale cursurilor școlare și pentru activități extracurriculare.

Voi da exemple pentru unele dintre ele.

Algoritm pentru rezolvarea problemelor prin ecuații chimice.

1. Scrieți pe scurt starea problemei și faceți o ecuație chimică.

2. Deasupra formulelor din ecuația chimică, scrieți datele problemei, scrieți numărul de moli sub formule (determinat de coeficient).

3. Aflați cantitatea unei substanțe a cărei masă sau volum este dată în starea problemei, folosind formulele:

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

Scrieți numărul rezultat deasupra formulei din ecuație.

4. Aflați cantitatea dintr-o substanță a cărei masă sau volum este necunoscută. Pentru a face acest lucru, raționați conform ecuației: comparați numărul de moli în funcție de condiție cu numărul de moli conform ecuației. Proporționează dacă este necesar.

5. Aflați masa sau volumul folosind formulele: m = M ; V = V m .

Acest algoritm este baza pe care elevul trebuie să o stăpânească pentru ca pe viitor să poată rezolva probleme folosind ecuații cu diverse complicații.

Sarcini pentru exces și deficiență.

Dacă în starea problemei se cunosc simultan cantitățile, masele sau volumele a două substanțe care reacționează, atunci aceasta este o problemă de exces și deficiență.

La rezolvare:

1. Este necesar să se afle cantitățile a două substanțe care reacţionează după formulele:

M/M; = V/V m .

2. Numerele de moli rezultate sunt înscrise deasupra ecuației. Comparându-le cu numărul de moli conform ecuației, trageți o concluzie despre care substanță este dată în deficiență.

3. Prin deficiență, faceți calcule suplimentare.

Sarcini pentru ponderea randamentului produsului de reacție, obținut practic din teoretic posibil.

Conform ecuațiilor de reacție, se efectuează calcule teoretice și se găsesc date teoretice pentru produsul de reacție: teor. , m teor. sau V teor. . La efectuarea reacțiilor în laborator sau în industrie apar pierderi, deci datele practice obținute sunt practice. ,

m practic sau V practice. este întotdeauna mai mică decât datele calculate teoretic. Fracția de randament se notează cu litera (eta) și se calculează prin formulele:

(this) = practica. / theor. = m practic. / m teor. = V practic. / V teor.

Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent. Există trei tipuri de sarcini:

Dacă datele pentru substanța inițială și ponderea randamentului produsului de reacție sunt cunoscute în starea problemei, atunci trebuie să găsiți practic. , m practic sau V practice. produs de reacție.

Ordinea soluției:

1. Calculați conform ecuației, pe baza datelor pentru substanța originală, găsiți teoria. , m teor. sau V teor. produs de reacție;

2. Aflați masa sau volumul produsului de reacție, obținut practic, după formulele:

m practic = m teor. ; V practica. = V teor. ; practic = theor. .

Dacă în starea problemei sunt cunoscute datele pentru substanța și practica inițială. , m practic sau V practice. a produsului obţinut, în timp ce este necesar să se găsească ponderea randamentului produsului de reacţie.

Ordinea soluției:

1. Calculați conform ecuației, pe baza datelor pentru substanța inițială, găsiți

Theor. , m teor. sau V teor. produs de reacție.

2. Aflați ponderea randamentului produsului de reacție folosind formulele:

Prakt. / theor. = m practic. / m teor. = V practic. /V teor.

Dacă în starea problemei sunt cunoscute se practică. , m practic sau V practice. a produsului de reacție rezultat și a ponderii randamentului acestuia, în acest caz, trebuie să găsiți date pentru substanța inițială.

Ordinea soluției:

1. Găsiți teor., m teor. sau V teor. produs de reacție după formulele:

Theor. = practic / ; m teor. = m practic. / ; V teor. = V practic. / .

2. Calculați conform ecuației, pe baza teoriei. , m teor. sau V teor. produsul de reacție și găsiți date pentru materia primă.

Desigur, luăm în considerare aceste trei tipuri de probleme treptat, dezvoltăm abilitățile de rezolvare a fiecăreia dintre ele folosind exemplul unui număr de probleme.

Probleme la amestecuri și impurități.

O substanță pură este cea care se află mai mult în amestec, restul sunt impurități. Denumiri: masa amestecului - m cm, masa substanței pure - m q.v., masa impurităților - m aprox. , fracția de masă a unei substanțe pure - h.v.

Fracția de masă a unei substanțe pure se găsește prin formula: h.v. = m q.v. / m vezi, exprimă-l în fracții de unitate sau ca procent. Distingem 2 tipuri de sarcini.

Dacă în starea problemei este dată fracția de masă a unei substanțe pure sau fracția de masă a impurităților, atunci este dată masa amestecului. Cuvântul „tehnic” înseamnă și prezența unui amestec.

Ordinea soluției:

1. Aflați masa unei substanțe pure folosind formula: m p.m. = q.v. vad eu.

Dacă este dată fracția de masă a impurităților, atunci mai întâi trebuie să găsiți fracția de masă a unei substanțe pure: = 1 - aprox.

2. Pe baza masei unei substanțe pure, faceți calcule suplimentare conform ecuației.

Dacă starea problemei dă masa amestecului inițial și n, m sau V a produsului de reacție, atunci trebuie să găsiți fracția de masă a substanței pure din amestecul inițial sau fracția de masă a impurităților din acesta.

Ordinea soluției:

1. Calculați conform ecuației, pe baza datelor pentru produsul de reacție și găsiți n ore. și m h.v.

2. Aflați fracția de masă a unei substanțe pure într-un amestec folosind formula: q.v. = m q.v. / m vezi și fracția de masă a impurităților: aprox. = 1 - h.c.

Legea raporturilor volumetrice ale gazelor.

Volumele de gaze sunt legate în același mod ca și cantitățile lor de substanțe:

V 1 / V 2 = 1 / 2

Această lege este folosită în rezolvarea problemelor prin ecuații în care este dat volumul unui gaz și este necesar să se afle volumul altui gaz.

Fracția volumică de gaz din amestec.

Vg / Vcm, unde (phi) este fracția de volum a gazului.

Vg este volumul de gaz, Vcm este volumul amestecului de gaze.

Dacă fracția de volum a gazului și volumul amestecului sunt date în starea problemei, atunci, în primul rând, trebuie să găsiți volumul gazului: Vg = Vcm.

Volumul amestecului de gaze se găsește prin formula: Vcm \u003d Vg /.

Volumul de aer cheltuit pentru arderea unei substanțe se află prin volumul de oxigen găsit prin ecuația:

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

Derivarea formulelor substanţelor organice prin formule generale.

Substanțele organice formează serii omoloage care au formule comune. Asta permite:

1. Exprimați greutatea moleculară relativă în termeni de număr n.

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

2. Echivalați M r exprimat în termeni de n cu adevăratul M r și găsiți n.

3. Compuneți ecuații de reacție în formă generală și efectuați calcule pe ele.

Derivarea formulelor substanțelor prin produse de ardere.

1. Analizați compoziția produselor de ardere și trageți o concluzie despre compoziția calitativă a substanței arse: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2CO3 -> Na, C.

Prezența oxigenului în substanță necesită verificare. Desemnați indicii din formulă ca x, y, z. De exemplu, CxHyOz (?).

2. Aflați cantitatea de substanțe ale produselor de ardere folosind formulele:

n = m / M și n = V / Vm.

3. Aflați cantitățile de elemente conținute în substanța arsă. De exemplu:

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) etc.

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

b) dacă se cunoaște densitatea relativă: M 1 = D 2 M 2 , M = D H2 2, M = D O2 32,

M = D aer. 29, M = D N2 28 etc.

1 mod: găsiți cea mai simplă formulă a unei substanțe (vezi algoritmul anterior) și cea mai simplă masă molară. Apoi comparați masa molară adevărată cu cea mai simplă și creșteți indicii din formulă de numărul necesar de ori.

2 mod: găsiți indicii folosind formula n = (e) Mr / Ar (e).

Dacă fracția de masă a unuia dintre elemente este necunoscută, atunci trebuie găsită. Pentru a face acest lucru, scădeți fracția de masă a altui element din 100% sau din unitate.

Treptat, în cursul studierii chimiei în dicționarul chimic, există o acumulare de algoritmi pentru rezolvarea problemelor de diferite tipuri. Iar studentul știe întotdeauna unde să găsească formula potrivită sau informațiile potrivite pentru a rezolva problema.

Mulți studenți le place să păstreze un astfel de caiet, ei înșiși îl completează cu diverse materiale de referință.

În ceea ce privește activitățile extracurriculare, elevii și cu mine începem și un caiet separat pentru redactarea algoritmilor de rezolvare a problemelor care depășesc sfera programului școlar. În același caiet, pentru fiecare tip de sarcină, notăm 1-2 exemple, ele rezolvă restul sarcinilor într-un alt caiet. Și, dacă vă gândiți bine, dintre miile de sarcini diferite întâlnite la examenul la chimie în toate universitățile, se pot distinge sarcini de 25 - 30 de tipuri diferite. Desigur, există multe variații între ele.

În dezvoltarea algoritmilor de rezolvare a problemelor din clasele opționale, A.A. Kushnarev. (Învățarea rezolvării problemelor din chimie, - M., Școala - presă, 1996).

Capacitatea de a rezolva probleme de chimie este principalul criteriu de asimilare creativă a subiectului. Un curs de chimie poate fi stăpânit eficient prin rezolvarea unor probleme de diferite niveluri de complexitate.

Dacă un student are o idee clară despre toate tipurile posibile de sarcini, a rezolvat un număr mare de sarcini de fiecare tip, atunci este capabil să facă față promovării examenului de chimie sub forma examenului unificat de stat și să intre în universități .