Для свідомого засвоєння знань з хімії велике значення мають розрахункові
задачі. Розв’язування їх є одним з
найважливіших засобів поєднання теорії з практикою, активізації розумової
діяльності учнів у процесі вивчення основ хімії.
Розв’язування задач сприяє розвитку спостережливості, виховує ініціативу,
бажання більше знати й застосовувати свої знання на практиці. Такий вид роботи
є необхідним при закріпленні правил, формулювань, законів, формул, розвитку
логічного мислення. Складання алгоритмів систематизує знання, виробляє методику
оптимального підходу до теоретичного обґрунтування задачі та її практичного
виконання.
У процесі розв’язування задачі
виділяють три етапи:
-
вивчення
й аналіз умови задачі;
-
складання
плану;
-
розв’язування
задачі.
При цьому потрібно
звертати увагу не лише на розрахунки, а й на хімічну сутність завдання.
Алгоритм дій може бути таким:
1.
Спочатку
треба уважно прочитати умову задачі й постаратися зрозуміти її суть.
2.
Записати
скорочено умову задачі, використовуючи при цьому загально вживані позначення
величин.
3.
Проаналізувати
умову задачі, установити логічні зв’язки між даними величинами та шуканою.
4.
Осмислити
логічну послідовність дій і вибрати спосіб розв’язування.
5.
Виконати
розрахунки в тих одиницях вимірювання, які задані умовою задачі.
6.
Обчислення
проводити з точністю до 0,01, в окремих випадках – 0,1 або навіть округлювати
результати до цілих чисел, користуючись при цьому правилами наближених
розрахунків.
7.
Записати
повну відповідь.
У розв’язуванні
задачі виділяють хімічну (дослідження, вибір способу розв’язування) і
математичну (розрахункову) частини, які знаходяться у взаємозв’язку.
У виборі способу
розв’язування задач існують загальні та спеціальні правила. Загальні правила
визначають основні підходи до розв’язування всіх хімічних задач, спеціальні
застосовують при розв’язуванні вузької групи задач.
Як визначити формулу речовини, якщо відома молекулярна
маса та кількість атомів одного з елементів.
1. Записують
формулу сполуки, де число атомів невідомого елемента позначають через
невідоме; N2O
2. Тоді записують
формулу для обчислення відносної молекулярної маси сполуки.
Mr (N2O
) = Ar(N)
+ Ar(O)
3. Підставляють
відомі величини і визначають невідоме (тобто кількість атомів невідомого
елемента).
4. У відповіді
записують шукану формулу.
Задача.
Відносна молекулярна маса сполуки Нітрогену з Оксигеном становить 108. Молекула
речовини містить два атоми Нітрогену. Яка її формула?
Обчислення відношення мас елементів у складній речовині.
1.
Записують
формулу за якою будуть проводити обчислення. Для сполуки АхВу формула має
вигляд.
m(A) : m(B) = xAr(A) : yAr(B)
2.
Записують
величини атомних мас елементів, потрібних для розрахунків.
3.
Виконують
обчислення.
4.
Одержані
числа ділять на найбільше спільне кратне для них.
Задача.
Обчислити відношення мас елементів у сульфатній кислоті H2SO4
H2SO4
Задача. Обчислити
відношення мас елементів у мідному купоросі
CuSO4×5H2O.
Обчислення масової частки елемента у сполуці.
Масова частка
елемента в сполуці – це відношення маси елемента до відповідної маси
сполуки.
w(E) =
Масова частка не
має розмірності, є додатним числом її значення перебуває у межах 0
Масову частку
виражають у відсотках:
w%(E) =
1.
Записують
формулу за якою будуть проводити обчислення.
2.
Записують
величини атомних мас елементів, потрібних для розрахунків.
3.
Обчислюють
відносну молекулярну масу сполуки
4.
Виконують
обчислення за формулою.
Задача. Обчислити
масові частки Натрію та Оксигену у натрій оксиді.
Як обчислювати маси елемента в певній масі сполуки.
Задача.
Які маси Карбону
та Оксигену містяться у вуглекислому газі масою 60г.?
Виведення
формул, якщо відомі масові частки хімічних елементів, що входять до складу
даної речовини.
Вивести
формулу за масовими частками означає знайти індекси.
Число
атомів у речовині прямо пропорційне масовій частці елемента та обернено
пропорційне його відносній атомній масі, тобто:
Задача: Виведіть формулу соди, у якій масові частки Na, C,
O
становлять відповідно 43,4%,
11,32%, 45, 28%.
Задача Визначити
формулу речовини, якщо відношення маси Силіцію до маси Оксигену в ній дорівнює
7:8.
Задача. В
манган оксиді масова частка Мангану 49,55%. Визначити формулу оксиду.
Задача.
Масова частка Оксигену в оксиді Е2О3 становить 47,06%.
Визначте
елемент.
Виведення формул, якщо відомі маси хімічних елементів, що
входять до складу речовини.
Задача.
Речовина певної маси містить 15,6г металічного елемента, 19,2г Оксигену, 0,4г
Гідрогену і 12,8г Сульфуру. Виведіть формулу речовини.
Виведення
формули, якщо відома абсолютна маса молекули.
10
клас
Відносний вихід продукту реакції
Величину,
яка характеризує повноту перебігу хімічної реакції, або ступінь перетворення
речовини на іншу, називають відносним виходом продукту реакції. Цю величину
позначають грецькою літерою η (ета)
і обчислюють за формулами
Задача. Амоніак масою 20кг пропустили через розчин сульфатної
кислоти. Масова частка виходу амоній сульфату дорівнює 90%. Обчислити масу
амоній сульфату.
Розв’язування
задач за хімічними рівняннями, якщо одна з реагуючих речовин взята в надлишку
В деяких задачах вказується, що одну з реагуючих речовин
дано в надлишку. Для того щоб визначити кількість продукту за масою чи об’ємом
речовини, то спочатку визначають яка з реагуючих речовин в процесі
витрачається повністю, а яка в надлишку. І по тій речовині, що прореагує
повністю роблять подальші розрахунки.
Існує кілька способів таких розрахунків, але найзручнішим
вважається той, в якому використовують одиниці вимірювання кількості речовин.
Для цього порівнюють кількості молів обох вихідних речовин, які дано за умовою задачі.
Задача До розчину, що містить 2 моль сульфатної кислоти, додали
2 моль натрій гідроксиду. Яка сіль і якої маси при цьому утворилась?
Задача.
До розчину, що містив 9,8г
ортофосфатної кислоти, додали розчин, що містив 5г натрій гідроксиду. Які солі
та скільки молів кожної з них утворилось?
Розв’язування розрахункових задач у разі наявності
домішок у реагентах
Задача.
Який об’єм газу виділиться при взаємодії 200г вапняку з нітратною кислотою,
якщо у вапняку міститься 5% домішок?
Задача. При взаємодії 10,8г кальцинованої соди (безводний
натрій карбонат) з надлишком хлоридної кислоти одержали 2,24л (н.у.)
вуглекислого газу. Визначте вміст домішок у соді.
Задачі
для самостійного розв’язання
Як визначити формулу речовини, якщо відома молекулярна
маса та кількість атомів одного з елементів.
1.
Відносна
молекулярна маса сполуки Купруму з
Оксигеном становить 80. Молекула речовини містить один атом Оксигену. Яка її
формула?
2.
Виведіть
хімічну формулу речовини, якщо відомо, що молекула складається з одного атома
Феруму і атомів Брому. Відносна молекулярна маса цієї сполуки 216.
3.
Сполука
складається з Мангану і одного атома Сульфуру. Відомо, що відносна молекулярна
маса сполуки 87. Яка її формула?
Обчислення відношення мас елементів у складній речовині.
1.
Обчислити
відношення мас елементів у плюмбум сульфіді?
2.
Знайдіть
відношення мас елементів у калій йодиді.
3.
Обчисліть
відношення мас елементів у хром (ІІІ) оксиді.
Обчислення масової частки елемента у сполуці.
- Визначити
масові частки Натрію, Карбону, Оксигену в натрій карбонаті, формула якого Na2CO3.
- Біла магнезія, що застосовується у медицині, має формулу MgCO3. Обчислити масові частки елементів у даній речовині.
- Силікагель – це висушений осад силікатної кислоти, формула якої H2SiO3. Гранули його вміщують у різноманітне устаткування, прилади, вироби зі шкіри для поглинання вологи і запаху. Обчисліть масові частки елементів у даній речовині.
Як
обчислювати маси елемента в певній масі сполуки.
1.
Які
маси Цинку та Йоду містяться у 40г цинк йодиду?
2.
Скільки
натрію можна добути з 100кг кухонної солі, формула якої NaCl?
3.
Свинцевий
блиск має формулу PbS. Обчисліть масу свинцю, яку можна добути з 110т цього
мінералу.
Виведення
формул, якщо відомі масові частки хімічних елементів, що входять до складу
даної речовини.
1.
Визначити
формулу магній сульфату, у якому масові частки Mg,S,O відповідно становлять
20%, 26,6%, 53,4%.
2.
Масова
частка Оксигену у сполуці ЕО3 дорівнює 60%. Виведіть формулу
сполуки.
3.
Масові
частки Алюмінію і Оксигену, що входять до складу деякої сполуки відповідно
становлять 52,94%, 47,06%. Визначте формулу сполуки.
4.
Виведіть
формулу манган (VII)
оксиду, якщо відомо, що
маса Мангану в ньому відноситься
до маси Оксигену як 1:1.
Відносний вихід продукту реакції
1.
Крізь
розчин масою 50г з масовою часткою натрій йодиду 15% пропустили надлишок хлору.
Виділився йод масою 5,6г. Визначте масову частку практичного виходу йоду.
2.
У
результаті взаємодії 200г розчину з масовою часткою арґентум нітрату 6,7% з
барій хлоридом добули осад. Знайдіть масу осаду, якщо масова частка практичного
виходу його становить 89%.
3.
Визначте
кількість речовини ферум (ІІ) хлориду утвореної в результаті взаємодії 28г
заліза з надлишком хлоридної кислоти, якщо масова частка практичного виходу
солі становить 95%.
Розв’язування
задач за хімічними рівняннями, якщо одна з реагуючих речовин взята в надлишку
1.
Через
розчин, що містить 2,5г натрій йодиду пропустили 11,2л (н.у.) сірководню. Яка
сіль і якої маси утвориться при цьому?
2.
Яка
сіль і з якою масою утвориться, якщо 4,48л амоніаку (н.у.) пропустити через
230г розчину амоній дигідрофосфату з
масовою часткою солі 10%?
3.
Яка
сіль і якої маси утвориться в результаті
повного поглинання 112мл (н.у.) вуглекислого газу 12,5мл 0,4М розчину натрій
гідроксиду?
Розв’язування розрахункових задач у разі наявності
домішок у реагентах
1.
Зразок
кальцію, масова частка домішок в якому 8%, взаємодіє з водою. Який об’єм газу
(н.у.) виділиться при взаємодії з водою такого зразка масою 30г?
2.
При
сплавлянні 150г вапняку з піском утворилось 150г кальцій силікату. Визначте
масову частку домішок у вапняку.
3.
Який
об’єм повітря потрібний для повного спалювання вугілля масою 10кг, в якому
масова частка Карбону – 80%, Гідрогену – 6%, негорючих домішок – 14%?
Розшифруйте елементи, позначені літерами X, Y, Z
у наведених рівняннях реакцій
1)
Ca
+ X2 = CaX 2
5) 2Ca + Y2 = 2CaY
2)
Ca
+ 2Z = CaZ2 6) 2X2 + Y2 = 2X2Y
3)
Z
+ Y2 = ZY2 7) CaX2 + 2X2Y = Ca(YX)2
+ 2X2
4)
ZY2 + Z = 2ZY 8) CaZ2 + 2X2Y = Ca(YX)2
+ Z2X2
Розв’язання
Проаналізувавши рівняння у які входить елемент X можна припустити, що це є
одновалентний неметал. Це добре видно з 1 рівняння.
Елемент Y є
неметал, але він двохвалентний. Це видно з рівняння 5і6.
Елемент Z
неметал. Це припускаємо виходячи з формули CaZ2. Він чотирьох валентний . це можемо судити по рівнянні
3. Але у рівнянні 4 він двохвалентний. У
рівнянні 2 проста речовина одноатомна. Отже, це Карбон.
Виходячи з рівняння 8 CaC2 привзаємодії з водою дасть Ca(OH)2
і C2H2
Отже, елемент X
– Гідроген , а Y –
Оксиген.
1) Ca + H2 = CaH 2
5) 2Ca + O2
= 2CaO
2) Ca
+ 2C = CaC2
6) 2H2 + O2 = 2H2O
3) C
+ O2 = CO2 7) CaH2
+ 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2
4) CO2
+ C = 2CO 8)
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2
Які елементи, позначені символами X і Y можуть давати вказані перетворення? Напишіть рівняння
всіх можливих реакцій:
YO2→H2YO3→Na2YO3→YO2→Y→XY
↑
XY→ZnO→XCl2→X(OH)2→XO→X→XY
↓
ZnO→Na2XO2→X(OH)2→XCl2→Cl2
Ми бачимо, що з речовини XY треба одержати ZnO. Отже, елементом X є Zn. Елемент Y- неметал, він утворює кислотний оксид. Напевне це є S. Отже,
сполука XY є ZnS. А потім складаємо відповідні рівняння реакцій
пронумерувавши кожну стрілочку.
Напишіть рівняння реакцій, за
допомогою яких можна здійснити ланцюги перетворень:
Cu→CuSO4→?→CuO →?→CuCl2
FeCl3→?→Fe2O3→FeCl3
Cl2→?→ ?→?→Fe2O3→Fe
Комментариев нет:
Отправить комментарий