цел:учат учениците да композират химични уравнения. Научете ги да изравняват, като използват коефициенти, базирани на познаването на закона за запазване на масата на материята M.V. Ломоносов.

Задачи:

• Образователни:
  • продължете изучаването на физични и химични явления с въвеждането на понятието „химична реакция“,
  • въведе понятието „химично уравнение“;
  • научете учениците как да пишат химични уравнения и уравнения за баланс с помощта на коефициенти.
• Развитие:
  • продължете да развивате творческия потенциал на личността на учениците чрез създаване на ситуация на проблемно обучение, наблюдение и провеждане на експерименти върху химични реакции.
• Образователни:
  • развиват способността за работа в екип, група.

Оборудване:табличен материал, справочници, алгоритми, набор от задачи.

ДО:„Горящи бенгалски огън”: кибрит, сухо гориво, железен лист/TB при работа с огън.

ХОД НА УРОКА

I. Организационен момент

Определяне на целта на урока.

II. Повторение

1) На дъската е набор от физични и химични явления: изпаряване на вода; филтриране; ръждясване; изгаряне на дърва; вкисване на мляко; топящ се лед; вулканично изригване; разтваряне на захар във вода.

Упражнение:

Дайте обяснение на всяко явление, назовете практическото приложение на това явление в човешкия живот.

2) Задача:

На дъската е нарисувана капка вода. Създайте пълна диаграма на трансформацията на водата от едно агрегатно състояние в друго. Как се нарича това явление в природата и какво е значението му в живота на нашата планета и всички живи същества?

III. Д/О „Горящи бенгалски огън“

1. Какво се случва с магнезия, който е в основата на бенгалските огън?
2. Каква е основната причина за това явление?
3. Какъв тип химична реакция е това?
4. Опитайте се да изобразите схематично химичната реакция, която наблюдавате в този експеримент.

– Предлагам да се опитаме да съставим диаграма на тази реакция:

Mg + въздух = друго вещество

- Как разбрахме, че е получено различно вещество? (По характеристики химическа реакция: промяна на цвета, мирис.)
– Какъв газ има във въздуха, който поддържа горенето? (Кислород – О)

IV. Нов материал

Химическа реакция може да бъде написана с помощта на химично уравнение.
Можете да си припомните понятието „уравнение“, което е дадено в математиката. Каква е същността на самото уравнение? Някои неща са изравнени, някои части.
Нека се опитаме да дадем определение на "химично уравнение", можете да погледнете диаграмата и да се опитате да дадете определение:

Химическото уравнение е условно означениехимическа реакция с използване на химически символи, формули и коефициенти.
Химичните уравнения са написани въз основа на закона за запазване на масата на материята, открит от М. В. Ломоносов през 1756 г., който гласи (учебник, стр. 96): „Масата на веществата, влезли в реакция, е равна на масата на веществата. в резултат на това."
– Трябва да се научим да изравняваме химичните уравнения с помощта на коефициенти.
– За да се научим как да пишем химични уравнения добре, трябва да помним:
– Какво е коефициент?
– Какво е индекс?
Не забравяйте алгоритъма „Създаване на химични формули“.

предлагам алгоритъм стъпка по стъпкасъставяне на химично уравнение:

V. Съставяне на химично уравнение

1. Записвам уравнението на реагиращите вещества от лявата страна: Al + O 2

2. Поставям знака "=" и записвам получените вещества от дясната страна на уравнението - продукти на реакцията: Al + O 2 = Al 2 O 3

3. Започвам да изравнявам с химичния елемент, който е по-голям или с кислород, след което правя конструкция:

Al + O 2 = Al 2 O 3
2 /6 3

кислородът влезе в „2“, но се оказа „3“, броят им не е равен.

4. Търся LCM (най-малкото общо кратно) на две цифри “2” и “3” - това е “6”

5. Разделям LCM “6” на числото “2” и “3” и го задавам като коефициенти пред формулите.

Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
6 = 6

6. Започвам да изравнявам следните химични елементи - Al, разсъждавам по същия начин. Al „1“ влезе, но „4“ се оказа, търся NOC

Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
1 /4 4
4 = 4
4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

Коефициентът „1” не се записва в уравненията, но се взема предвид при съставянето на уравнението.

7. Прочетох целия запис на химическото уравнение.

Такива дълги разсъждения ви позволяват бързо да научите как да изравнявате в химичните уравнения, като се има предвид, че правилният състав на реакционните уравнения за химията е от голямо значение: решаване на проблеми, писане на химични реакции.

VI. Задача за укрепване

Фосфор + кислород = фосфорен оксид (V)
Сярна киселина + алуминий = алуминиев сулфат + водород
Вода = водород + кислород

– Един силен ученик работи на дъската.

Zn + O 2 = ZnO;
Н 2 + О 2 = Н 2 О;
Ba + O 2 = BaO;
S + O 2 = SO 2;
Na + O 2 = Na 2 O 2;
Fe + O 2 = Fe 3 O 4

– Подредете коефициентите в уравненията на химичните реакции.

Химичните уравнения се различават по вид, но ще разгледаме това в следващия урок.

VII. Обобщаване на урока

Заключение. Класиране.

VIII. домашна работа: § 27, пр. 2, стр. 100.

Допълнителен материал: R.t.s. 90-91, упражнение 2 – индивид.

Тема: Химични уравнения

Цел: повторете и разширете знанията за химичните реакции; формират концепцията за химично уравнение като конвенционално представяне на химична реакция; обясняват правилата за съставяне на уравнения на химични реакции, избирайки коефициенти въз основа на закона за запазване на масата на веществото; стимулират познавателната дейност на учениците чрез дидактически игри, настройте ги да използват съществуващите знания, за да научат нов материал.

Мотивация:Какво представляват химичните уравнения и защо са необходими?

Оборудване и реактиви: Периодична таблицахимически елементи

Д. И. Менделеев; карти.

Тип урок:усвояване на нови знания

Форми на изпълнение:химическа загрявка, работа по двойки, работа с учебника,

самостоятелна работа.

Напредък на урока

Организационен етап

Подготовка на класа за урока.

Актуализиране на справочните знания

Загрявка

Блиц анкета:

1. Какво изучава химията? (Вещество.)

2. Какво е субстанция? (Това е определен вид материя, от която се състои тялото).

3. Как изразяваме състава на дадено вещество? (Използване на химични формули).

4. Как се съставя химическа формула? Какво трябва да знаете за това?

(Химични признаци на елементи, валентност.)

Познайте химичния елемент (работа с карти)

H, O, S, Fe, Cu, Al, Na, Cl.

Планиран отговор:

Име химически елемент,

Име на просто вещество

валентност,

Относителна атомна маса

Игра на тик-так

Печелившият начин са прости вещества

Кои вещества се наричат ​​прости и кои сложни?

Печелившият път са химичните явления

Изгаряне на въглища

Ръждясващ пирон

Топене на стъкло

Кои явления се наричат ​​физични и кои химични?

Избройте признаците на химичните реакции.

Работа с текст:

„Взаимодействието на водород H 2 и кислород O 2 произвежда вода H 2 O“

„Когато въглища C горят (взаимодействат с кислород O 2), се образува въглероден диоксид CO 2“

За какъв феномен говорим? Как да напиша тази химична реакция?

Проблем: Как да напиша химическа реакция?

Какво е химично уравнение?

Мотивация:

Какво знаете за уравнението като цяло?

В какви предмети срещнахте уравнения?

Уравнението е математическо равенство с една или повече неизвестни величини.

Какво мислите, че е химично уравнение?

Да се ​​върнем към нашите текстове.

Как можете да изразите (напишете) химична реакция?

Какъв закон трябва да се прилага при съставяне на химични уравнения? Какво пише?

Учене на нов материал

Съставяне на уравнения на химични реакции на взаимодействие прости вещества

Принципът на съставяне на реакционни уравнения за получаване на бинарни съединения от прости вещества:

от лявата страна на уравнението трябва да има онези прости вещества, чиито елементарни атоми присъстват в съединението от дясната страна на уравнението. Така че, за да се получи вода, е необходимо водородът и кислородът да реагират един с друг.

Нека напишем уравнението на реакцията и подредим коефициентите:

Н 2 + О 2  H2O.

Посочете реагентите и продуктите на химична реакция в уравнението.

Какво представляват реагентите?

Какво представляват реакционните продукти?

IN общ изглед алгоритъм за съставяне на химично уравнениеизглежда така. 66 учебник:

1. Направете диаграма на взаимодействие: запишете формулите на реагентите отляво, като поставите знака „+“ между тях. Отдясно напишете формулите на продуктите на реакцията. Ако има няколко от тях, също поставете знак „+“ между тях. Между лявата и дясната част на диаграмата поставете знак „  ».

2. Изберете коефициенти за формулите на всяко вещество, така че броят на атомите на всеки елемент от лявата страна да е равен на броя на атомите на този елемент от дясната страна на диаграмата.

3. Сравнете броя на атомите на всеки елемент от лявата и дясната страна на диаграмата. Ако са еднакви, заменете знака "  " знак " = ".

Химичните уравнения се използват за изчисляване на масите на реагентите и реакционните продукти.

И така: нека формулираме дефиницията на химично уравнение:

Химичното уравнение е конвенционално представяне на химическа реакция с помощта на химични формули, математически символи и коефициенти.

Уравненията на химичните реакции се съставят въз основа на закона за запазване на масата на веществата.

Коефициентите в химическото уравнение показват най-простите връзки между количествата структурни частици на реагентите и продуктите на реакцията.

Броят на атомите на всеки елемент от лявата и дясната страна на уравнението е еднакъв.

Затвърдяване и обобщаване на знанията

„Нагретият железен прах беше добавен в колба с жълто-зелен газ - хлор, чиито молекули са двуатомни. Прахът се запали, което доведе до кафяв дим, образуван от частици железен (III) хлорид. Запишете уравнението на реакцията.

2. Изберете коефициенти за следните реакции:

а) Fe + Cl 2  FeCl3;

б) Na + Br 2  NaBr;

в) P + O 2  R2O3;

г) KS1O 3  KS1 + O 2;

д) FeCl 2 + C1 2  FeCl3;

д) FeCl3 + Br2  FeBr 3 + C1 2

3. Запишете уравненията на взаимодействие за следните прости вещества и подредете коефициентите:

а) водород и сяра;

б) магнезий и кислород;

в) алуминий и кислород;

г) алуминий и сяра;

д) цинк и кислород;

е) натрий и сяра;

ж) магнезий и сяра.

3. Какви прости вещества се образуват от: A1C1 3, CO 2, ZnS, Na 2 O, CuO, CH 4, Ca 3 P 2?

Запишете уравненията на реакцията.

4. Подредете коефициентите в следните схеми на химични реакции. Сумата от всички правилно поставени коефициенти трябва да бъде равна на относителното молекулно тегло на гасената вар Ca(OH) 2.

а) Fe(OH) 3  Fe 2 O 3 + H 2 O;

б) A1 2 O 3 + H 2 SO 4  Al 2 (SO 4) 3 + H 2 O;

в) НС1 + Cr 2 O 3  CrCl3 + Н20;

г) Na + H2O  NaOH + Н2;

д) A1 + O 2  A12O3;

д) A1C1 3 + NaOH  Al(OH)3 + NaCl;

g) Fe 2 O 3 + HN O 3  Fe (NO 3) 3 + H 2 O;

з) A1 + I 2  A1I 3;

i) Fe 2 O 3 + H 2  Fe + H2O;

й) Fe + Cl 2  FeCl3.

домашна работа:Проучете § 20, научете определенията; изпълнете задача: No 3, 4, 5 стр. 67-68.

Обобщаване на урока.

Така че днес научихме какво е химично уравнение. Разгледахме какво е необходимо за създаване на химическо уравнение.

Какво научихте в урока, кои точки изискват допълнителна практика?

Методи за решаване на задачи по химия

Когато решавате проблеми, трябва да се ръководите от няколко прости правила:

1. Прочетете внимателно условията на задачата;
2. Запишете какво се дава;
3. Преобразувайте, ако е необходимо, единици от физически величини в единици SI (разрешени са някои несистемни единици, например литри);
4. Запишете, ако е необходимо, уравнението на реакцията и подредете коефициентите;
5. Решете проблем, като използвате концепцията за количеството на веществото, а не метода за съставяне на пропорции;
6. Запишете отговора.

За да се подготвите успешно за химия, трябва внимателно да обмислите решенията на задачите, дадени в текста, както и да решите достатъчен брой от тях сами. Именно в процеса на решаване на задачи ще се затвърдят основните теоретични положения на курса по химия. Необходимо е да се решават задачи през цялото време на изучаване на химия и подготовка за изпита.

Можете да използвате задачите на тази страница или да изтеглите добра колекция от задачи и упражнения с решение на стандартни и сложни задачи (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): изтеглете.

Мол, моларна маса

Моларната маса е съотношението на масата на веществото към количеството вещество, т.е.

M(x) = m(x)/ν(x), (1)

където M(x) е моларната маса на веществото X, m(x) е масата на веществото X, ν(x) е количеството на веществото X. Единицата SI за моларна маса е kg/mol, но единицата g /mol обикновено се използва. Единица за маса – g, kg. Единицата SI за количество вещество е молът.

Всякакви проблемът по химия е решенчрез количеството вещество. Трябва да запомните основната формула:

ν(x) = m(x)/ M(x) = V(x)/V m = N/N A, (2)

където V(x) е обемът на веществото X(l), V m е моларният обем на газа (l/mol), N е броят на частиците, N A е константата на Авогадро.

1. Определете масатанатриев йодид NaI количество вещество 0,6 mol.

дадени: ν(NaI)= 0,6 mol.

Намерете: m(NaI) =?

Решение. Моларната маса на натриевия йодид е:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 g/mol

Определете масата на NaI:

m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 g.

2. Определете количеството веществоатомен бор, съдържащ се в натриев тетраборат Na 2 B 4 O 7 с тегло 40,4 g.

дадени: m(Na2B4O7) = 40,4 g.

Намерете: ν(B)=?

Решение. Моларната маса на натриевия тетраборат е 202 g/mol. Определете количеството вещество Na 2 B 4 O 7:

ν(Na 2 B 4 O 7) = m (Na 2 B 4 O 7)/ M (Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202 = 0,2 mol.

Спомнете си, че 1 мол молекула натриев тетраборат съдържа 2 мола натриеви атоми, 4 мола борни атоми и 7 мола кислородни атоми (вижте формулата на натриев тетраборат). Тогава количеството на атомното борно вещество е равно на: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0,2 = 0,8 mol.

Изчисления с помощта на химични формули. Масова част.

Масовата част на веществото е съотношението на масата на дадено вещество в система към масата на цялата система, т.е. ω(X) =m(X)/m, където ω(X) е масовата част на веществото X, m(X) е масата на веществото X, m е масата на цялата система. Масовата част е безразмерна величина. Изразява се като част от единица или като процент. Например, масовата част на атомарния кислород е 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Масовата част на атомния хлор в натриевия хлорид е 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

3. Определете масовата частвода от кристализация в бариев хлорид дихидрат BaCl 2 2H 2 O.

Решение: Моларната маса на BaCl 2 2H 2 O е:

M(BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 = 244 g/mol

От формулата BaCl 2 2H 2 O следва, че 1 mol бариев хлорид дихидрат съдържа 2 mol H 2 O. От това можем да определим масата на водата, съдържаща се в BaCl 2 2H 2 O:

m(H2O) = 2·18 = 36 g.

Намерете масовата част на кристализационната вода в бариев хлорид дихидрат BaCl 2 2H 2 O.

ω(H 2 O) = m(H 2 O)/ m(BaCl 2 2H 2 O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Сребро с тегло 5,4 g е изолирано от скална проба с тегло 25 g, съдържаща минерала аргентит Ag 2 S. Определете масовата частаргентит в пробата.

дадени m(Ag)=5.4 g; m = 25 g.

Намерете: ω(Ag 2 S) =?

Решение: определяме количеството сребърно вещество, намерено в аргентита: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 mol.

От формулата Ag 2 S следва, че количеството аргентитно вещество е наполовина по-малко от количеството сребърно вещество. Определете количеството аргентитно вещество:

ν(Ag 2 S)= 0,5 ν(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol

Изчисляваме масата на аргентита:

m(Ag 2 S) = ν(Ag 2 S) M(Ag 2 S) = 0,025 248 = 6,2 g.

Сега определяме масовата част на аргентита в скална проба с тегло 25 g.

ω(Ag 2 S) = m(Ag 2 S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Извеждане на съставни формули

5. Определете най-простата формула на съединениетокалий с манган и кислород, ако масовите фракции на елементите в това вещество са съответно 24,7, 34,8 и 40,5%.

дадени: ω(K) = 24.7%; ω(Mn) =34.8%; ω(О) =40,5%.

Намерете: формула на съединението.

Решение: за изчисления избираме масата на съединението, равна на 100 g, т.е. m=100 g Масите на калия, мангана и кислорода ще бъдат:

m (K) = m ω (K); m (K) = 100 0,247 = 24,7 g;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) = 100 0.348 = 34.8 g;

m (O) = m ω(O); m(O) = 100 0,405 = 40,5 g.

Определяме количествата на атомните вещества калий, манган и кислород:

ν(K)= m(K)/ M(K) = 24,7/39= 0,63 mol

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34.8/ 55 = 0.63 mol

ν(O)= m(O)/ M(O) = 40,5/16 = 2,5 mol

Намираме съотношението на количествата вещества:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

Разделяйки дясната страна на равенството на по-малко число (0,63), получаваме:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1:1:4.

Следователно най-простата формула за съединението е KMnO 4.

6. При изгарянето на 1,3 g вещество се получават 4,4 g въглероден окис (IV) и 0,9 g вода. Намерете молекулната формулавещество, ако неговата водородна плътност е 39.

дадени m(in-va) = 1.3 g; m(CO2)=4.4 g; m(H20) = 0.9 g; D H2 =39.

Намерете: формула на вещество.

Решение: Да приемем, че веществото, което търсим, съдържа въглерод, водород и кислород, защото по време на изгарянето му се образуват CO 2 и H 2 O. След това е необходимо да се намерят количествата CO 2 и H 2 O вещества, за да се определят количествата атомарни въглеродни, водородни и кислородни вещества.

ν(CO 2) = m(CO 2)/ M(CO 2) = 4,4/44 = 0,1 mol;

ν(H 2 O) = m(H 2 O)/ M(H 2 O) = 0,9/18 = 0,05 mol.

Определяме количествата атомни въглеродни и водородни вещества:

ν(C)= ν(CO 2); ν(C)=0.1 mol;

ν(H)= 2 ν(H 2 O); ν(H) = 2 0,05 = 0,1 mol.

Следователно масите на въглерода и водорода ще бъдат равни:

m(C) = ν(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m(N) = ν(N) M(N) = 0,1 1 =0,1 g.

Ние определяме висококачествен съставвещества:

m(in-va) = m(C) + m(H) = 1,2 + 0,1 = 1,3 g.

Следователно веществото се състои само от въглерод и водород (вижте постановката на проблема). Нека сега определим неговото молекулно тегло въз основа на даденото условие задачиводородна плътност на дадено вещество.

M(v-va) = 2 D H2 = 2 39 = 78 g/mol.

ν(С) : ν(Н) = 0,1 : 0,1

Разделяйки дясната страна на равенството на числото 0,1, получаваме:

ν(С) : ν(Н) = 1 : 1

Нека вземем броя на въглеродните (или водородните) атоми като "x", след което умножим "x" по атомни масивъглерод и водород и приравнявайки тази сума към молекулната маса на веществото, решаваме уравнението:

12x + x = 78. Следователно x = 6. Следователно формулата на веществото е C 6 H 6 - бензен.

Моларен обем на газовете. Закони на идеалните газове. Обемна фракция.

Моларният обем на газа е равен на отношението на обема на газа към количеството вещество на този газ, т.е.

V m = V(X)/ ν(x),

където V m е моларният обем на газа - постоянна стойност за всеки газ при дадени условия; V(X) – обем газ X; ν(x) е количеството на газовото вещество X. Моларният обем на газовете при нормални условия (нормално налягане pH = 101,325 Pa ≈ 101,3 kPa и температура Tn = 273,15 K ≈ 273 K) е V m = 22,4 l / mol.

При изчисления, включващи газове, често е необходимо да се премине от тези условия към нормални или обратното. В този случай е удобно да се използва формулата, следваща от комбинирания газов закон на Бойл-Мариот и Гей-Люсак:

──── = ─── (3)

Където p е налягане; V – обем; T - температура в скалата на Келвин; индексът "n" показва нормални условия.

Съставът на газовите смеси често се изразява с помощта на обемната фракция - съотношението на обема на даден компонент към общия обем на системата, т.е.

където φ(X) е обемната част на компонента X; V(X) – обем на компонента X; V е обемът на системата. Обемната фракция е безразмерна величина; изразява се в части от единица или като процент.

7. Коя обемще вземе при температура 20 o C и налягане 250 kPa амоняк с тегло 51 g?

дадени m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t=20 o C.

Намерете: V(NH3) =?

Решение: определете количеството амонячно вещество:

ν(NH3) = m(NH3)/ M(NH3) = 51/17 = 3 mol.

Обемът на амоняка при нормални условия е:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 l.

Използвайки формула (3), намаляваме обема на амоняка до тези условия [температура T = (273 +20) K = 293 K]:

p n TV n (NH3) 101,3 293 67,2

V(NH 3) =───────── = ────────── = 29,2 l.

8. Дефинирайте обем, който при нормални условия ще бъде зает от газова смес, съдържаща водород с тегло 1,4 g и азот с тегло 5,6 g.

дадени m(N2)=5.6 g; m(H2)=1.4; добре.

Намерете: V(смеси)=?

Решение: намерете количествата водородни и азотни вещества:

ν(N 2) = m(N 2)/ M(N 2) = 5,6/28 = 0,2 mol

ν(H 2) = m(H 2)/ M(H 2) = 1,4/ 2 = 0,7 mol

Тъй като при нормални условия тези газове не взаимодействат помежду си, обемът на газовата смес ще бъде равно на суматаобеми газове, т.е.

V(смеси)=V(N 2) + V(H 2)=V m ν(N 2) + V m ν(H 2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 l.

Изчисления с помощта на химични уравнения

Изчисленията с помощта на химични уравнения (стехиометрични изчисления) се основават на закона за запазване на масата на веществата. В действителност обаче химически процесипоради непълна реакция и различни загубивещества, масата на образуваните продукти често е по-малка от тази, която трябва да се образува в съответствие със закона за запазване на масата на веществата. Добивът на реакционния продукт (или масовата част на добива) е съотношението, изразено като процент, на масата на действително получения продукт към неговата маса, което трябва да се формира в съответствие с теоретичното изчисление, т.е.

η = /m(X) (4)

Където η е добивът на продукта, %; m p (X) е масата на продукта X, получен в реалния процес; m(X) – изчислената маса на веществото X.

В тези задачи, където добивът на продукта не е посочен, се приема, че той е количествен (теоретичен), т.е. η=100%.

9. Колко фосфор трябва да се изгори? да получавашфосфорен (V) оксид с тегло 7,1 g?

дадени: m(P2O5) = 7.1 g.

Намерете: m(P) =?

Решение: записваме уравнението за реакцията на горене на фосфора и подреждаме стехиометричните коефициенти.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Определете количеството вещество P 2 O 5 в резултат на реакцията.

ν(P 2 O 5) = m(P 2 O 5)/ M(P 2 O 5) = 7,1/142 = 0,05 mol.

От уравнението на реакцията следва, че ν(P 2 O 5) = 2 ν(P), следователно количеството фосфор, необходимо в реакцията, е равно на:

ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 mol.

От тук намираме масата на фосфора:

m(P) = ν(P) M(P) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. Магнезий с тегло 6 g и цинк с тегло 6,5 g бяха разтворени в излишък от солна киселина. Какъв обемводород, измерен при стандартни условия, ще се открояватв същото време?

дадени m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; добре.

Намерете: V(H 2) =?

Решение: записваме уравненията на реакцията за взаимодействие на магнезий и цинк със солна киселина и подреждаме стехиометричните коефициенти.

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2

Определяме количествата магнезиеви и цинкови вещества, реагирали със солна киселина.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 mol

ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 мол.

От реакционните уравнения следва, че количествата метални и водородни вещества са равни, т.е. ν(Mg) = ν(H 2); ν(Zn) = ν(H 2), ние определяме количеството водород в резултат на две реакции:

ν(H 2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol.

Изчисляваме обема на отделения водород в резултат на реакцията:

V(H 2) = V m ν(H 2) = 22,4 0,35 = 7,84 l.

11. Когато обем от 2,8 литра сероводород (нормални условия) премина през излишен разтвор на меден (II) сулфат, се образува утайка с тегло 11,4 g. Определете изходареакционен продукт.

дадени: V(H2S)=2.8 l; m (утайка) = 11.4 g; добре.

Намерете: η =?

Решение: записваме уравнението за реакцията между сероводород и меден (II) сулфат.

H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓+ H 2 SO 4

Определяме количеството сероводород, участващ в реакцията.

ν(H 2 S) = V(H 2 S) / V m = 2,8/22,4 = 0,125 mol.

От уравнението на реакцията следва, че ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 mol. Това означава, че можем да намерим теоретичната маса на CuS.

m(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0,125 96 = 12 g.

Сега определяме добива на продукта, използвайки формула (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Коя теглоамониев хлорид се образува при взаимодействието на хлороводород с тегло 7,3 g с амоняк с тегло 5,1 g? Кой газ ще остане в излишък? Определете масата на излишъка.

дадени m(HC1)=7.3 g; m(NH3)=5.1 g.

Намерете: m(NH4CI) =? m(излишък) =?

Решение: напишете уравнението на реакцията.

HCl + NH3 = NH4Cl

Тази задача е за „излишък“ и „недостиг“. Изчисляваме количествата хлороводород и амоняк и определяме кой газ е в излишък.

ν(HCl) = m(HCl)/ M(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 mol;

ν(NH3) = m(NH3)/ M(NH3) = 5.1/17 = 0.3 mol.

Амонякът е в излишък, така че изчисляваме въз основа на дефицита, т.е. за хлороводород. От уравнението на реакцията следва, че ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 mol. Определете масата на амониевия хлорид.

m(NH 4 Cl) = ν(NH 4 Cl) М(NH 4 Cl) = 0.2 53.5 = 10.7 g.

Установихме, че амонякът е в излишък (по отношение на количеството вещество, излишъкът е 0,1 mol). Нека изчислим масата на излишния амоняк.

m(NH3) = ν(NH3) M(NH3) = 0,1 17 = 1,7 g.

13. Технически калциев карбид с тегло 20 g се обработва с излишък от вода, като се получава ацетилен, който при преминаване през излишък от бромна вода образува 1,1,2,2-тетрабромоетан с тегло 86,5 g масова част CaC 2 в технически карбид.

дадени m = 20 g; m(C2H2Br4) = 86.5 g.

Намерете: ω(CaC 2) =?

Решение: записваме уравненията за взаимодействие на калциев карбид с вода и ацетилен с бромна вода и подреждаме стехиометричните коефициенти.

CaC2 +2 H2O = Ca(OH)2 + C2H2

C 2 H 2 +2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4

Намерете количеството тетрабромоетан.

ν(C2H2Br4) = m(C2H2Br4)/ M(C2H2Br4) = 86.5/346 = 0.25 mol.

От уравненията на реакцията следва, че ν(C 2 H 2 Br 4) = ν (C 2 H 2) = ν (CaC 2) = 0,25 mol. От тук можем да намерим масата на чистия калциев карбид (без примеси).

m(CaC 2) = ν(CaC 2) M(CaC 2) = 0,25 64 = 16 g.

Определяме масовата част на CaC 2 в технически карбид.

ω(CaC2) =m(CaC2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Решения. Масова част от компонента на разтвора

14. Сяра с тегло 1,8 g е разтворена в бензен с обем 170 ml. Плътността на бензена е 0,88 g/ml. Дефинирайте масова частсяра в разтвор.

дадени: V(C6H6) = 170 ml; m(S) = 1.8 g; ρ(C6C6) = 0.88 g/ml.

Намерете: ω(S) =?

Решение: за да се намери масовата част на сярата в разтвор, е необходимо да се изчисли масата на разтвора. Определете масата на бензена.

m(C 6 C 6) = ρ (C 6 C 6) V (C 6 H 6) = 0,88 170 = 149,6 g.

Намерете общата маса на разтвора.

m(разтвор) = m(C 6 C 6) + m(S) = 149,6 + 1,8 = 151,4 g.

Нека изчислим масовата част на сярата.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19%.

15. Железен сулфат FeSO 4 7H 2 O с тегло 3,5 g се разтваря във вода с тегло 40 g масова част на железен (II) сулфатв получения разтвор.

дадени m(H20)=40 g; m(FeSO 4 7H 2 O) = 3,5 g.

Намерете: ω(FeSO 4) =?

Решение: намерете масата на FeSO 4, съдържаща се в FeSO 4 7H 2 O. За да направите това, изчислете количеството на веществото FeSO 4 7H 2 O.

ν(FeSO 4 7H 2 O)=m(FeSO 4 7H 2 O)/M(FeSO 4 7H 2 O)=3,5/278=0,0125 mol

От формулата железен сулфатследва, че ν(FeSO 4)= ν(FeSO 4 7H 2 O)=0.0125 mol. Нека изчислим масата на FeSO 4:

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0,0125 152 = 1,91 g.

Като се има предвид, че масата на разтвора се състои от масата на железен сулфат (3,5 g) и масата на водата (40 g), изчисляваме масовата част на железния сулфат в разтвора.

ω(FeSO4) =m(FeSO4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4%.

Проблеми за самостоятелно решаване

1. 50 g метил йодид в хексан бяха изложени на метален натрий и бяха освободени 1,12 литра газ, измерено при нормални условия. Определете масовата част на метилйодида в разтвора. отговор: 28,4%.
2. Част от алкохола се окислява до образуване на монокарбоксилна киселина. При изгаряне на 13,2 g от тази киселина се получава въглероден диоксид, чиято пълна неутрализация изисква 192 ml разтвор на KOH с масова част от 28%. Плътността на разтвора на KOH е 1,25 g/ml. Определете формулата на алкохола. отговор: бутанол.
3. Газът, получен при взаимодействие на 9,52 g мед с 50 ml 81% разтвор на азотна киселина с плътност 1,45 g/ml, се пропуска през 150 ml 20% разтвор на NaOH с плътност 1,22 g/ml. Определете масовите дялове на разтворените вещества. отговор: 12,5% ​​NaOH; 6,48% NaN03; 5,26% NaNO2.
4. Определете обема на газовете, отделени при експлозията на 10 g нитроглицерин. отговор: 7.15 л.
5. Проба от органично вещество с тегло 4,3 g се изгаря в кислород. Продуктите на реакцията са въглероден оксид (IV) с обем 6,72 l (нормални условия) и вода с маса 6,3 g. Плътността на парите на изходното вещество по отношение на водорода е 43. Определете формулата на веществото. отговор: C 6 H 14.

Решаването на уравнения на химичните реакции създава трудности за значителен брой ученици гимназиядо голяма степен поради голямото разнообразие от елементи, включени в тях, и неяснотата на тяхното взаимодействие. Но тъй като основната част от общия курс по химия в училище разглежда взаимодействието на веществата въз основа на техните реакционни уравнения, учениците трябва задължително да попълнят пропуските в тази област и да се научат да решават химични уравнения, за да избегнат проблеми с темата в бъдеще.

Уравнението на химическата реакция е символична нотация, която показва взаимодействащите химични елементи, тяхното количествено съотношение и веществата, получени в резултат на взаимодействието. Тези уравнения отразяват същността на взаимодействието на веществата от гледна точка на атомно-молекулярно или електронно взаимодействие.

1. В самото начало на училищния курс по химия те се учат да решават уравнения въз основа на концепцията за валентността на елементите от периодичната таблица. Въз основа на това опростяване, нека разгледаме решението на химично уравнение, като използваме примера за окисляване на алуминий с кислород. Алуминият реагира с кислорода, за да образува алуминиев оксид. Имайки зададените първоначални данни, ще съставим диаграма на уравнение.

   Al + O 2 → AlO

   
   

   В този случай ние сме записали приблизителна диаграма на химическа реакция, която само частично отразява нейната същност. Веществата, които участват в реакцията, са изписани от лявата страна на диаграмата, а резултатът от тяхното взаимодействие е изписан от дясната страна. Освен това, кислородът и другите типични окислители обикновено се записват отдясно на металите и другите редуциращи агенти от двете страни на уравнението. Стрелката показва посоката на реакцията.

2. За да може тази съставена реакционна схема да придобие пълна форма и да отговаря на закона за запазване на масата на веществата, е необходимо:
   • Поставете индекси от дясната страна на уравнението за веществото, получено от взаимодействието.
     
   • Изравнете количеството елементи, участващи в реакцията, с количеството на полученото вещество в съответствие със закона за запазване на масата на веществата.
3. Нека започнем със суспендиране на индексите в химичната формула на готовото вещество. Индексите се задават в съответствие с валентността на химичните елементи. Валентността е способността на атомите да образуват съединения с други атоми поради комбинацията от техните несдвоени електрони, когато някои атоми отдават своите електрони, докато други ги добавят към себе си на външно енергийно ниво. Общоприето е, че валентността на химичния елемент се определя от неговата група (колона) в периодичната система. На практика обаче взаимодействието на химичните елементи е много по-сложно и разнообразно. Например, кислородният атом във всички реакции има валентност Ⅱ, въпреки факта, че е в шестата група в периодичната таблица.
4. За да ви помогнем да се ориентирате в това многообразие, ние ви предлагаме следния малък справочен помощник, който ще ви помогне да определите валентността на даден химичен елемент. Изберете елемента, който ви интересува, и ще видите възможните стойности на неговата валентност. Редките валентности за избрания елемент са посочени в скоби.
5. Да се ​​върнем към нашия пример. Нека запишем неговата валентност от дясната страна на реакционната диаграма над всеки елемент.

   За алуминия Al валентността ще бъде равна на Ⅲ, а за кислородната молекула O 2 валентността ще бъде равна на Ⅱ. Намерете най-малкото общо кратно на тези числа. Ще бъде равно на шест. Разделяме най-малкото общо кратно на валентността на всеки елемент и получаваме индексите. За алуминий разделете шест на валентност, за да получите индекс 2, за кислород 6/2 = 3. Химическа формулаАлуминиевият оксид, получен в резултат на реакцията, ще приеме формата на Al 2 O 3.

   Al + O 2 → Al 2 O 3

6. След получаване правилна формулаготовото вещество трябва да бъде проверено и в повечето случаи дясната и лявата част на диаграмата трябва да бъдат изравнени според закона за запазване на масата, тъй като продуктите на реакцията се образуват от същите атоми, които първоначално са били част от първоначалните вещества участващи в реакцията.
7. Закон за запазване на масатазаявява, че броят на атомите, които са влезли в реакцията, трябва да бъде равен на броя на атомите, получени от взаимодействието. В нашата схема взаимодействието включва един алуминиев атом и два кислородни атома. В резултат на реакцията получаваме два атома алуминий и три атома кислород. Очевидно диаграмата трябва да се нивелира с помощта на коефициенти за елементи и материя, за да се спази законът за запазване на масата.
8. Изравняването се извършва и чрез намиране на най-малкото общо кратно, което се намира между елементите с най-големи индекси. В нашия пример това ще бъде кислород с индекс от дясната страна, равен на 3 и от лявата страна, равен на 2. Най-малкото общо кратно в този случай също ще бъде равно на 6. Сега разделяме най-малкото общо кратно на стойността на най-големия индекс от лявата и дясната страна на уравнението и получете следните индекси за кислород.

   Al + 3∙O 2 → 2∙Al 2 O 3

9. Сега остава само да изравним алуминия от дясната страна. За да направите това, поставете коефициент 4 от лявата страна.

   4∙Al + 3∙O 2 = 2∙Al 2 O 3

10. След подреждането на коефициентите уравнението на химичната реакция отговаря на закона за запазване на масата и между лявата и дясната му страна може да се постави знак за равенство. Коефициентите, поставени в уравнението, показват броя на молекулите на веществата, участващи в реакцията и произтичащи от нея, или съотношението на тези вещества в молове.

След развиване на умения за решаване на химични уравнения въз основа на валентностите на взаимодействащи елементи, училищен курс по химия въвежда концепцията за степен на окисление и теорията на редокс реакциите. Този типреакции е най-често срещаната и в бъдеще химичните уравнения най-често се решават въз основа на степента на окисление на взаимодействащите вещества. Това е описано в съответната статия на нашия уебсайт.