Oge ülesannete analüüs keemias. OGE keemias

Tunni arendamine (tunni märkmed)

Tähelepanu! Saidi haldamise sait ei vastuta metoodiliste arenduste sisu ega ka föderaalse osariigi haridusstandardi väljatöötamise vastavuse eest.

OGE keemia eksamimaterjalide küsimus nr 21 on keemilise reaktsiooni võrrandi ülesanne. 2018. aasta keemia põhiriigieksami kontrollmõõtematerjalide spetsifikatsioon toob selle ülesande täitmisel välja järgmised testitud oskused ja tegevusmeetodid: « Lahusaine massiosa arvutamine lahuses. Aine koguse, aine massi või ruumala arvutamine aine koguse, ühe reagendi või reaktsiooniprodukti massi või mahu järgi. Avapanga näidistööde ja ülesannete analüüs võimaldas välja tuua kolme tüüpi eksamitöödes kasutatud ülesandeid. OGE-ks valmistudes lahendan õpilastega igat tüüpi ülesannete näiteid ja pakun iseseisvaks lahendamiseks avatud pangast valitud sarnaseid ülesandeid. Keemiliste reaktsioonide võrrandite ülesandeid lahendades kasutan O.S.Gabrieliani 8. klassi keemiaõpikus toodud algoritmi.

1 liik

Antakse reaktsiooni produkti või ühe lähteaine lahuse mass. Arvutage lähteaine või reaktsioonisaaduse mass (ruumala).

1 toiming: arvutame reaktsiooni produkti või ühe algaine massi.

2 toiming: arvutame algaine massi või ruumala vastavalt algoritmile.

Ülesande näide: To lahendus alumiiniumkloriid massiga 53,2 g ja massiosa 5%, lisati hõbenitraadi lahuse liig. Arvutage moodustunud sademe mass.

Lahenduse analüüs

1. To lahendus alumiiniumsulfaati massiga 34,2 g ja massifraktsiooniga 10%, lisati baariumnitraadi lahuse liig. Arvutage moodustunud sademe mass.
2. Süsinikdioksiid juhiti läbi kaltsiumhüdroksiidi lahuse. Moodustati 324 g lahendus kaltsiumvesinikkarbonaat massiosaga 1%. Arvutage reageerinud gaasi maht.

2. vaade

Antakse aine või reaktsioonisaaduse lahuse mass. Arvutage aine või reaktsioonisaaduse massiosa.

1 toiming: algoritmi järgi arvutame reaktsiooni algaine (produkti) massi. Me ei pööra tähelepanu selle lahuse massile.

2 toiming: Teame algse aine (toote) massi – leitud esimeses etapis. Me teame lahuse massi – antud tingimuses. Leiame massiosa.

Ülesande näide: 73 g lahendus vesinikkloriidhape segati osa kaltsiumkarbonaadiga. Sel juhul vabanes 0,896 liitrit gaasi. Arvutage originaali massiosa lahendus vesinikkloriidhappest.

Lahenduse analüüs

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

ω = 2,92/73 100 = 4%

Ülesanded iseseisvaks lahendamiseks.

1. 200 g võrra lahendus lisati naatriumkarbonaadi lahust, kuni sade lakkas. Sademe mass oli 12,0 g Arvutage kaltsiumkloriidi massiosa alglahuses. (Võtke kloori suhteline aatommass 35,5)
2. Pärast 4,4 g süsihappegaasi laskmist läbi 320 g lahendus kaaliumhüdroksiid sai keskmise soola lahuse. Arvutage leelise massiosa lahuses

3 tüüpi

Esitatakse aine alglahuse massiosa. Määrake lähteaine mass.

1 Toiming. Algoritmi abil leidke algaine mass.

2 Tegevus. Teame algaine massi (vastavalt esimesele tegevusele). Me teame massiosa (tingimusest). Leidke lahuse mass.

Ülesande näide: kaaliumkarbonaadi lahusele massifraktsiooniga 6%, lisati baariumkloriidi lahuse liig. Selle tulemusena moodustus sade massiga 9,85 g. Määrake kaaliumkarbonaadi alglahuse mass.

Lahenduse analüüs

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

m (lahus) \u003d 6,9 / 6 ▪ 100% \u003d 115 g.

Ülesanded iseseisvaks lahendamiseks

1. Pärast 11,2 l (n.a.) ammoniaagi juhtimist läbi 10% väävelhappe lahuse saadi keskmise soola lahus. Määrake väävelhappe alglahuse mass.
2. 4,48 l süsinikdioksiidi (n.o.) juhtimisel läbi baariumhüdroksiidi lahuse massiosaga 12%, tekkis baariumkarbonaat. Arvutage baariumhüdroksiidi alglahuse mass.

Algoritm ülesannete lahendamiseks keemiliste reaktsioonide võrrandite järgi

1. Probleemiavalduse lühikirjeldus.
2. Keemilise reaktsiooni võrrandi kirjutamine.
3. Teadaolevate ja tundmatute suuruste kirjutamine ainete valemite kohale.
4. Märkige ainete valemite alla ainete kogused, molaarmassid ja massid (või molaarmahud ja -mahud).
5. Proportsioonide koostamine ja lahendamine.
6. Kirjutage ülesande vastus.

Selles jaotises süstematiseerin OGE keemiaülesannete analüüsi. Sarnaselt jaotisega leiate üksikasjalikud analüüsid koos juhistega keemia tüüpiliste ülesannete lahendamiseks OGE 9. klassis. Enne iga tüüpiliste ülesannete ploki analüüsimist annan teoreetilise tausta, ilma milleta on selle ülesande lahendamine võimatu. Teooriat on täpselt nii palju, kui piisab teadmisest, et ühelt poolt ülesanne edukalt sooritada. Teisalt püüdsin teoreetilist materjali kirjeldada huvitavas ja arusaadavas keeles. Olen kindel, et pärast minu materjalidega koolitust ei läbi te mitte ainult edukalt keemia OGE-d, vaid ka armute sellesse ainesse.

Üldine teave eksami kohta

OGE keemias koosneb kolm osad.

Esimeses osas 15 ülesannet ühe vastusega- see on esimene tase ja ülesanded selles on lihtsad, loomulikult keemia algteadmistega. Need ülesanded ei nõua arvutusi, välja arvatud ülesanne 15.

Teine osa koosneb neli küsimust- kahes esimeses - 16 ja 17 on vaja valida kaks õiget vastust ning 18 ja 19 puhul tuleb parema veeru väärtused või väited vasakpoolsega korreleerida.

Kolmas osa on probleemi lahendamine. Kell 20 peate reaktsiooni võrdsustama ja määrama koefitsiendid ning 21 juures lahendama arvutusülesande.

Neljas osa - praktiline, lihtne, kuid peate olema ettevaatlik ja ettevaatlik, nagu alati keemiaga töötades.

Kokku antud tööd 140 minutit.

Allpool analüüsitakse tüüpilisi ülesannete valikuid, millele on lisatud lahendamiseks vajalik teooria. Kõik ülesanded on temaatilised – iga ülesande ees on teema üldiseks mõistmiseks.

Keemia ülesannete lahendamise metoodika

Probleemide lahendamisel peate juhinduma mõnest lihtsast reeglist:

1. Lugege hoolikalt probleemi seisukorda;
2. Kirjutage, mis on antud;
3. Vajadusel teisendada füüsikaliste suuruste ühikud SI ühikuteks (mõned mittesüsteemsed ühikud on lubatud, näiteks liitrid);
4. Vajadusel kirjuta üles reaktsioonivõrrand ja järjesta koefitsiendid;
5. Lahendage probleem aine koguse mõiste, mitte proportsioonide koostamise meetodiga;
6. Kirjutage vastus üles.

Keemias edukaks valmistumiseks tuleks hoolikalt läbi mõelda tekstis toodud ülesannete lahendused, aga ka piisav hulk neist iseseisvalt lahendada. Just ülesannete lahendamise käigus fikseeritakse keemiakursuse peamised teoreetilised sätted. Probleemide lahendamine on vajalik kogu keemia õppimise ja eksamiks valmistumise aja jooksul.

Võite kasutada sellel lehel olevaid ülesandeid või saate alla laadida hea ülesannete ja harjutuste kogumi tüüpiliste ja keeruliste ülesannete lahendamisega (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): laadige alla.

Mool, molaarmass

Molaarmass on aine massi ja aine koguse suhe, s.o.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

kus M(x) on aine X molaarmass, m(x) on aine X mass, ν(x) on aine X kogus. Molaarmassi SI ühik on kg/mol, kuid g/mol kasutatakse tavaliselt. Massiühik on g, kg. Aine koguse SI-ühik on mool.

Ükskõik milline keemia probleem lahendatud läbi aine hulga. Pea meeles põhivalem:

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

kus V(x) on aine maht Х(l), Vm on gaasi molaarmaht (l/mol), N on osakeste arv, N A on Avogadro konstant.

1. Määrake mass naatriumjodiid NaI aine kogus 0,6 mol.

Antud: ν(NaI)= 0,6 mol.

Otsi: m(NaI) =?

Lahendus. Naatriumjodiidi molaarmass on:

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

Määrake NaI mass:

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

2. Määrake aine kogus aatomboor, mis sisaldub naatriumtetraboraadis Na 2 B 4 O 7 kaaluga 40,4 g.

Antud: m(Na2B4O7) = 40,4 g.

Otsi: ν(B)=?

Lahendus. Naatriumtetraboraadi molaarmass on 202 g/mol. Määrake aine Na 2 B 4 O 7 kogus:

ν (Na 2B 4 O 7) \u003d m (Na 2 B 4 O 7) / M (Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 / 202 \u003d 0,2 mol.

Tuletame meelde, et 1 mooli naatriumtetraboraadi molekuli sisaldab 2 mooli naatriumi, 4 mooli boori ja 7 mooli hapnikuaatomit (vt naatriumtetraboraadi valemit). Siis on aatombooraine kogus: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0,2 \u003d 0,8 mol.

Arvutused keemiliste valemite järgi. Massiline jagamine.

Aine massiosa on süsteemi antud aine massi ja kogu süsteemi massi suhe, s.o. ω(X) =m(X)/m, kus ω(X) on aine X massiosa, m(X) on aine X mass, m on kogu süsteemi mass. Massiosa on mõõtmeteta suurus. Seda väljendatakse ühiku murdosa või protsendina. Näiteks aatomhapniku massiosa on 0,42 ehk 42%, s.o. ω(O)=0,42. Aatomkloori massiosa naatriumkloriidis on 0,607 ehk 60,7%, s.o. ω(Cl) = 0,607.

3. Määrake massiosa kristallisatsioonivesi baariumkloriidi dihüdraadis BaCl 2 2H 2 O.

Lahendus: BaCl 2 2H 2 O molaarmass on:

M (BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g/mol

Valemist BaCl 2 2H 2 O järeldub, et 1 mol baariumkloriiddihüdraati sisaldab 2 mol H 2 O. Selle järgi saame määrata BaCl 2 2H 2 O sisalduva vee massi:

m(H2O) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Leiame kristallisatsioonivee massiosa baariumkloriidi dihüdraadist BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36/244 \u003d 0,1475 \u003d 14,75%.

4. 25 g kaaluvast kivimiproovist, mis sisaldas mineraali argentiiti Ag 2 S, eraldati 5,4 g kaaluv hõbe. Määrake massiosa argentiit proovis.

Antud: m(Ag) = 5,4 g; m = 25 g.

Otsi: ω(Ag 2S) =?

Lahendus: määrame hõbeda koguse argentiidis: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol.

Valemist Ag 2 S järeldub, et argentiitaine kogus on pool hõbeda kogusest. Määrake argentiidi aine kogus:

ν (Ag 2 S) = 0,5 ν (Ag) = 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol

Arvutame argentiidi massi:

m (Ag 2 S) = ν (Ag 2 S) M (Ag 2 S) = 0,025 248 \u003d 6,2 g.

Nüüd määrame argentiidi massiosa kivimiproovis, mis kaalub 25 g.

ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m = 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.

Liitvalemite tuletamine

5. Määrake lihtsaim liitvalem kaalium mangaani ja hapnikuga, kui elementide massiosad selles aines on vastavalt 24,7, 34,8 ja 40,5%.

Antud: ω(K)=24,7%; ω(Mn)=34,8%; ω(O)=40,5%.

Otsi: liitvalem.

Lahendus: arvutusteks valime ühendi massi, mis võrdub 100 g, s.o. m = 100 g. Kaaliumi, mangaani ja hapniku massid on:

m (K) = mω (K); m (K) = 100 0,247 \u003d 24,7 g;

m (Mn) = mω(Mn); m (Mn) = 100 = 0,348 = 34,8 g;

m (O) = mω(O); m (O) = 100 0,405 \u003d 40,5 g.

Määrame aatomi kaaliumi, mangaani ja hapniku ainete koguse:

ν (K) \u003d m (K) / M (K) \u003d 24,7 / 39 \u003d 0,63 mol

ν (Mn) \u003d m (Mn) / M (Mn) \u003d 34,8 / 55 \u003d 0,63 mol

ν (O) \u003d m (O) / M (O) = 40,5 / 16 \u003d 2,5 mol

Leiame ainete koguste suhte:

ν(K): ν(Mn): ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Jagades võrrandi parema külje väiksema arvuga (0,63), saame:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1:1:4.

Seetõttu on KMnO 4 ühendi lihtsaim valem.

6. 1,3 g aine põlemisel tekkis 4,4 g vingugaasi (IV) ja 0,9 g vett. Leidke molekulaarvalem aine, kui selle vesiniku tihedus on 39.

Antud: m(in-va) \u003d 1,3 g; m(CO2) = 4,4 g; m(H20) = 0,9 g; D H2 \u003d 39.

Otsi: aine valem.

Lahendus: Oletame, et otsitav aine sisaldab süsinikku, vesinikku ja hapnikku, sest selle põlemisel tekkisid CO 2 ja H 2 O. Seejärel on vaja leida ainete CO 2 ja H 2 O kogused, et määrata aatomi süsiniku, vesiniku ja hapniku ainete koguseid.

ν (CO 2) \u003d m (CO 2) / M (CO 2) \u003d 4,4 / 44 = 0,1 mol;

ν (H2O) \u003d m (H2O) / M (H2O) = 0,9 / 18 = 0,05 mol.

Määrame aatomi süsiniku ja vesiniku ainete koguse:

ν(C)= ν(CO2); v(C) = 0,1 mol;

ν(H)= 2 v(H20); ν (H) = 2 0,05 \u003d 0,1 mol.

Seetõttu on süsiniku ja vesiniku massid võrdsed:

m(C) = ν(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m (H) \u003d ν (H) M (H) = 0,1 1 = 0,1 g.

Määrame aine kvalitatiivse koostise:

m (in-va) \u003d m (C) + m (H) = 1,2 + 0,1 \u003d 1,3 g.

Järelikult koosneb aine ainult süsinikust ja vesinikust (vt probleemi seisukorda). Määrame nüüd selle molekulmassi tingimuses antud põhjal ülesandeid aine tihedus vesiniku suhtes.

M (in-va) \u003d 2 D H2 \u003d 2 39 \u003d 78 g / mol.

ν(C): ν(H) = 0,1: 0,1

Jagades võrrandi parema külje arvuga 0,1, saame:

ν(C): ν(H) = 1:1

Võtame süsiniku (või vesiniku) aatomite arvu kui "x", siis korrutades "x" süsiniku ja vesiniku aatommassidega ning võrdsustades selle koguse aine molekulmassiga, lahendame võrrandi:

12x + x \u003d 78. Seega x \u003d 6. Seetõttu on aine C 6 H 6 valem benseen.

Gaaside molaarmaht. Ideaalsete gaaside seadused. Mahuosa.

Gaasi molaarmaht võrdub gaasi ruumala ja selle gaasi ainekoguse suhtega, s.o.

Vm = V(X)/ ν(x),

kus V m on gaasi molaarmaht – mis tahes gaasi konstantne väärtus antud tingimustes; V(X) on gaasi X maht; ν(x) - gaasilise aine X kogus. Gaaside molaarmaht normaaltingimustes (normaalrõhk p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa ja temperatuur Tn \u003d 273,15 K ≈ 273 K) on V m \u003dl /mol.

Gaase hõlmavates arvutustes on sageli vaja nendelt tingimustelt üle minna tavatingimustele või vastupidi. Sel juhul on mugav kasutada Boyle-Mariotte ja Gay-Lussaci kombineeritud gaasiseadusest tulenevat valemit:

──── = ─── (3)

kus p on rõhk; V on helitugevus; T on temperatuur Kelvini skaalal; indeks "n" näitab normaaltingimusi.

Gaasisegude koostist väljendatakse sageli mahuosa abil - antud komponendi ruumala ja süsteemi kogumahu suhe, s.o.

kus φ(X) on X komponendi mahuosa; V(X) on X-komponendi ruumala; V on süsteemi maht. Mahuosa on mõõtmeteta suurus, seda väljendatakse ühiku murdosades või protsentides.

7. Mida maht võtab temperatuuril 20 ° C ja rõhul 250 kPa ammoniaagi kaaluga 51 g?

Antud: m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t = 20 °C.

Otsi: V(NH 3) \u003d?

Lahendus: määrake ammoniaagi kogus:

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 51/17 \u003d 3 mol.

Ammoniaagi maht tavatingimustes on:

V (NH 3) \u003d V m ν (NH 3) \u003d 22,4 3 \u003d 67,2 l.

Kasutades valemit (3), viime ammoniaagi mahu nendesse tingimustesse [temperatuur T \u003d (273 + 20) K \u003d 293 K]:

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

V (NH 3) \u003d ──────── \u003d ────────── \u003d 29,2 l.

8. Määrake maht, mis võtab tavatingimustes gaasisegu, mis sisaldab vesinikku kaaluga 1,4 g ja lämmastikku kaaluga 5,6 g.

Antud: m(N2) = 5,6 g; m(H2) = 1,4; hästi.

Otsi: V(segu)=?

Lahendus: leidke aine vesiniku ja lämmastiku kogus:

ν (N 2) \u003d m (N 2) / M (N 2) \u003d 5,6 / 28 \u003d 0,2 mol

ν (H 2) \u003d m (H 2) / M (H 2) \u003d 1,4 / 2 \u003d 0,7 mol

Kuna tavatingimustes need gaasid omavahel ei interakteeru, võrdub gaasisegu maht gaaside mahtude summaga, s.o.

V (segud) \u003d V (N 2) + V (H 2) \u003d V m ν (N 2) + V m ν (H 2) \u003d 22,4 0,2 + 22,4 0,7 \u003d 20,16 l.

Arvutused keemiliste võrrandite abil

Arvutused keemiliste võrrandite järgi (stöhhiomeetrilised arvutused) põhinevad ainete massi jäävuse seadusel. Reaalsetes keemilistes protsessides on aga mittetäieliku reaktsiooni ja erinevate ainete kadude tõttu tekkivate toodete mass sageli väiksem sellest, mis peaks moodustuma ainete massi jäävuse seaduse järgi. Reaktsioonisaaduse saagis (või saagise massiosa) on tegelikult saadud produkti massi ja protsentides väljendatud massi suhe, mis peaks kujunema vastavalt teoreetilisele arvutusele, s.o.

η = /m(X) (4)

kus η on produkti saagis, %; m p (X) - reaalses protsessis saadud produkti X mass; m(X) on aine X arvutuslik mass.

Nendes ülesannetes, kus toote saagist ei täpsustata, eeldatakse, et see on kvantitatiivne (teoreetiline), s.t. η=100%.

9. Millise massi fosforit tuleks põletada saamise eest fosforoksiid (V) kaaluga 7,1 g?

Antud: m(P2O5) = 7,1 g.

Otsi: m(P) =?

Lahendus: kirjutame üles fosfori põlemisreaktsiooni võrrandi ja järjestame stöhhiomeetrilised koefitsiendid.

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

Määrame reaktsioonis saadud aine P 2 O 5 koguse.

ν (P 2 O 5) \u003d m (P 2 O 5) / M (P 2 O 5) \u003d 7,1 / 142 \u003d 0,05 mol.

Reaktsioonivõrrandist tuleneb, et ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P), seega on reaktsioonis vajalik fosfori aine kogus:

ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) \u003d 2 0,05 \u003d 0,1 mol.

Siit leiame fosfori massi:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. 6 g kaaluv magneesium ja 6,5 ​​g tsink lahustati vesinikkloriidhappe liias. Milline maht vesinik, mõõdetuna tavatingimustes, välja paistma kus?

Antud: m(Mg)=6 g; m(Zn) = 6,5 g; hästi.

Otsi: V(H2) =?

Lahendus: kirjutame üles reaktsioonivõrrandid magneesiumi ja tsingi vastastikmõju kohta vesinikkloriidhappega ning järjestame stöhhiomeetrilised koefitsiendid.

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Määrame vesinikkloriidhappega reageerinud magneesiumi ja tsingi ainete koguse.

ν (Mg) \u003d m (Mg) / M (Mg) \u003d 6/24 \u003d 0,25 mol

ν (Zn) \u003d m (Zn) / M (Zn) \u003d 6,5 / 65 \u003d 0,1 mol.

Reaktsioonivõrranditest järeldub, et metalli ja vesiniku aine hulk on võrdne, s.o. ν (Mg) \u003d ν (H2); ν (Zn) \u003d ν (H 2) määrame kahest reaktsioonist tuleneva vesiniku koguse:

ν (Н 2) \u003d ν (Mg) + ν (Zn) \u003d 0,25 + 0,1 \u003d 0,35 mol.

Arvutame reaktsiooni tulemusena vabaneva vesiniku mahu:

V (H 2) \u003d V m ν (H 2) \u003d 22,4 0,35 \u003d 7,84 l.

11. 2,8-liitrise vesiniksulfiidi (tavatingimustes) juhtimisel läbi vask(II)sulfaadi liialahuse, tekkis sade kaaluga 11,4 g. Määrake väljapääs reaktsiooniprodukt.

Antud: V(H2S)=2,8 l; m (sade) = 11,4 g; hästi.

Otsi: η =?

Lahendus: kirjutame vesiniksulfiidi ja vask(II)sulfaadi vastastikmõju reaktsioonivõrrandi.

H 2 S + CuSO 4 \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

Määrake reaktsioonis osaleva vesiniksulfiidi kogus.

ν (H 2 S) \u003d V (H 2 S) / V m = 2,8 / 22,4 \u003d 0,125 mol.

Reaktsioonivõrrandist järeldub, et ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0,125 mol. Nii saate leida CuS teoreetilise massi.

m (CuS) \u003d ν (CuS) M (CuS) = 0,125 96 \u003d 12 g.

Nüüd määrame toote saagise valemi (4) abil:

η = /m(X) = 11,4 100 / 12 = 95%.

12. Mida kaal ammooniumkloriid tekib 7,3 g kaaluva vesinikkloriidi ja 5,1 g kaaluva ammoniaagi vastasmõjul? Mis gaasi üle jääb? Määrake ülejäägi mass.

Antud: m(HCl) = 7,3 g; m(NH3) \u003d 5,1 g.

Otsi: m(NH4CI) =? m(liigne) =?

Lahendus: kirjutage reaktsioonivõrrand.

HCl + NH3 \u003d NH4Cl

See ülesanne on "liigse" ja "puuduse" jaoks. Arvutame vesinikkloriidi ja ammoniaagi koguse ning määrame, milline gaas on üleliigne.

ν(HCl) \u003d m (HCl) / M (HCl) = 7,3 / 36,5 \u003d 0,2 mol;

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 5,1 / 17 = 0,3 mol.

Ammoniaaki on üleliigne, seega arvestatakse defitsiidi, s.o. vesinikkloriidi abil. Reaktsioonivõrrandist tuleneb, et ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0,2 mol. Määrake ammooniumkloriidi mass.

m (NH 4 Cl) \u003d ν (NH 4 Cl) M (NH 4 Cl) = 0,2 53,5 \u003d 10,7 g.

Tegime kindlaks, et ammoniaaki on liias (vastavalt aine kogusele on liig 0,1 mol). Arvutage üleliigse ammoniaagi mass.

m (NH 3) \u003d ν (NH 3) M (NH 3) = 0,1 17 \u003d 1,7 g.

13. Tehnilist kaltsiumkarbiidi massiga 20 g töödeldi liigse veega, saades atsetüleeni, mille läbimisel läbi liigse broomivee tekkis 1,1,2,2-tetrabromoetaan massiga 86,5 g. massiosa SaS 2 tehnilises karbiidis.

Antud m = 20 g; m(C2H2Br4) \u003d 86,5 g.

Otsi: ω (CaC 2) =?

Lahendus: paneme kirja kaltsiumkarbiidi ja vee ning atsetüleeni ja broomveega interaktsiooni võrrandid ning korraldame stöhhiomeetrilised koefitsiendid.

CaC 2 + 2 H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 + 2 Br 2 \u003d C 2 H 2 Br 4

Leidke aine tetrabromoetaani kogus.

ν (C2H2Br4) \u003d m (C2H2Br4) / M (C2H2Br4) \u003d 86,5 / 346 = 0,25 mol.

Reaktsioonivõrranditest järeldub, et ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (CaC 2) \u003d 0,25 mol. Siit leiame puhta kaltsiumkarbiidi massi (ilma lisanditeta).

m (CaC 2) \u003d ν (CaC 2) M (CaC 2) = 0,25 64 \u003d 16 g.

Määrame CaC 2 massiosa tehnilises karbiidis.

ω (CaC 2) \u003d m (CaC 2) / m \u003d 16/20 \u003d 0,8 \u003d 80%.

Lahendused. Lahuse komponendi massiosa

14. Väävel massiga 1,8 g lahustati benseenis mahuga 170 ml Benseeni tihedus on 0,88 g/ml. Määrake massiosa väävel lahuses.

Antud: V(C6H6) = 170 ml; m(S) = 1,8 g; ρ(C6C6) = 0,88 g/ml.

Otsi: ω(S) =?

Lahendus: väävli massiosa leidmiseks lahuses on vaja arvutada lahuse mass. Määrake benseeni mass.

m (C 6 C 6) \u003d ρ (C 6 C 6) V (C 6 H 6) = 0,88 170 \u003d 149,6 g.

Leidke lahuse kogumass.

m (lahus) \u003d m (C 6 C 6) + m (S) = 149,6 + 1,8 \u003d 151,4 g.

Arvutage väävli massiosa.

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

15. Raudsulfaat FeSO 4 7H 2 O massiga 3,5 g lahustati vees kaaluga 40 g. raudsulfaadi massiosa (II) saadud lahuses.

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

Otsi: ω(FeSO4) =?

Lahendus: leidke FeSO 4 7H 2 O-s sisalduva FeSO 4 mass. Selleks arvutage aine FeSO 4 7H 2 O kogus.

ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d m (FeSO 4 7H 2 O) / M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3,5 / 278 \u003d 0,0125 mol

Raudsulfaadi valemist järeldub, et ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 0,0125 mol. Arvutage FeSO 4 mass:

m (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4) M (FeSO 4) = 0,0125 152 \u003d 1,91 g.

Arvestades, et lahuse mass koosneb raudsulfaadi massist (3,5 g) ja vee massist (40 g), arvutame raudsulfaadi massiosa lahuses.

ω (FeSO 4) \u003d m (FeSO 4) / m \u003d 1,91 / 43,5 \u003d 0,044 \u003d 4,4%.

Ülesanded iseseisvaks lahendamiseks

1. 50 g metüüljodiidi heksaanis töödeldi naatriummetalliga ja eraldus tavatingimustes mõõdetuna 1,12 liitrit gaasi. Määrake metüüljodiidi massiosa lahuses. Vastus: 28,4%.
2. Osa alkoholist oksüdeeriti, moodustades ühealuselise karboksüülhappe. 13,2 g selle happe põletamisel saadi süsinikdioksiid, mille täielikuks neutraliseerimiseks kulus 192 ml KOH lahust massiosaga 28%. KOH lahuse tihedus on 1,25 g/ml. Määrake alkoholi valem. Vastus: butanool.
3. 9,52 g vase ja 50 ml 81% lämmastikhappe lahusega, tihedusega 1,45 g / ml, koostoimel saadud gaas juhiti läbi 150 ml 20% NaOH lahuse tihedusega 1,22 g / ml. ml. Määrake lahustunud ainete massiosad. Vastus: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
4. Määrake 10 g nitroglütseriini plahvatuse käigus eralduvate gaaside maht. Vastus: 7,15 l.
5. 4,3 g kaaluv orgaanilise aine proov põletati hapnikus. Reaktsiooniproduktideks on süsinikmonooksiid (IV) mahuga 6,72 liitrit (normaaltingimustes) ja vesi massiga 6,3 g Lähteaine aurutihedus vesiniku jaoks on 43. Määrake aine valem. Vastus: C6H14.

Kooliülesannete lahendamine keemias võib kooliõpilastele teatud raskusi tekitada, seetõttu esitame üksikasjaliku analüüsiga mitmeid näiteid koolikeemia põhiprobleemide lahendamise kohta.

Keemiaprobleemide lahendamiseks peate teadma mitmeid allolevas tabelis näidatud valemeid. Seda lihtsat komplekti õigesti kasutades saate lahendada peaaegu kõik keemiakursuse probleemid.

Teatud koguse aine massi arvutamine

Harjutus:

Määrake 5 mooli vee (H 2 O) mass.

Lahendus:

1. Arvutage aine molaarmass D. I. Mendelejevi perioodilisustabeli abil. Kõigi aatomite massid ümardatakse ühikuteni, kloori - kuni 35,5.
   M(H20) = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol
2. Leidke vee mass järgmise valemi abil:
   m \u003d ν × M (H2O) = 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
3. Salvestage vastus:
   Vastus: 5 mooli vee mass on 90 g.

Lahustunud aine massifraktsiooni arvutamine

Harjutus:

Arvutage soola (NaCl) massiosa lahuses, mis on saadud 25 g soola lahustamisel 475 g vees.

Lahendus:

1. Kirjutage üles valem massiosa leidmiseks:
   ω (%) \u003d (m in-va / m lahus) × 100%
2. Leidke lahuse mass.
   m lahus \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
3. Arvutage massiosa, asendades väärtused valemiga.
   ω (NaCl) \u003d (m in-va / m lahus) × 100% = (25/500) × 100% = 5%
4. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: NaCl massiosa on 5%.

Aine massi arvutamine lahuses selle massiosa järgi

Harjutus:

Mitu grammi suhkrut ja vett tuleb võtta, et saada 200 g 5% lahust?

Lahendus:

1. Kirjutage üles lahustunud aine massiosa määramise valem.
   ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
2. Arvutage soola mass.
   m in-va (sool) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
3. Määrake vee mass.
   m (H 2 O) \u003d m (lahus) - m (sool) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
4. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: peate võtma 10 g suhkrut ja 190 g vett

Reaktsioonisaaduse saagise määramine protsentides teoreetiliselt võimalikust

Harjutus:

Arvutage ammooniumnitraadi (NH 4 NO 3) saagis protsentides teoreetiliselt võimalikust, kui 85 g ammoniaagi (NH 3) lämmastikhappe (HNO 3) lahusesse suunamisel saadi 380 g väetist.

Lahendus:

1. Kirjutage keemilise reaktsiooni võrrand ja järjestage koefitsiendid
   NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3
2. Kirjutage ülesande tingimuse andmed reaktsioonivõrrandi kohale.
   

   m = 85 g				sulamiskaal = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. Ainete valemite all arvutage aine kogus koefitsientide järgi aine koguse ja aine molaarmassi korrutisena:
   
4. Praktiliselt saadud ammooniumnitraadi mass on teada (380 g). Ammooniumnitraadi teoreetilise massi määramiseks koostage proportsioon
   85/17=x/380
   
5. Lahendage võrrand, leidke x.
   x=400 g ammooniumnitraadi teoreetiline mass
6. Määrake reaktsioonisaaduse saagis (%), viidates praktilisele massile teoreetilisele ja korrutades 100%
   η=m pr /m teoor. = (380/400) × 100% = 95%
7. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: ammooniumnitraadi saagis oli 95%.

Toote massi arvutamine teatud osa lisandeid sisaldava reaktiivi teadaoleva massi põhjal

Harjutus:

Arvutage kaltsiumoksiidi (CaO) mass, mis saadakse 300 g 10% lisandeid sisaldava lubjakivi (CaCO 3) põletamisel.

Lahendus:

1. Kirjutage üles keemilise reaktsiooni võrrand, pange koefitsiendid.
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
2. Arvutage lubjakivis sisalduva puhta CaCO 3 mass.
   ω (puhas) \u003d 100% - 10% \u003d 90% või 0,9;
   m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
3. Saadud CaCO 3 mass kirjutatakse reaktsioonivõrrandis valemi CaCO 3 kohale. Soovitud CaO mass on tähistatud x-ga.
   

   270 g		x r
   CaCO 3	=	CaO	+	CO 2

4. Võrrandis olevate ainete valemite alla kirjutage aine kogus (vastavalt koefitsientidele); ainete koguste korrutis nende molaarmassiga (CaCO 3 molekulmass \u003d 100 , CaO = 56 ).
   
5. Seadistage proportsioon.
   270/100=x/56
6. Lahenda võrrand.
   x = 151,2 g
7. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: kaltsiumoksiidi mass on 151,2 g

Reaktsioonisaaduse massi arvutamine, kui reaktsioonisaaduse saagis on teada

Harjutus:

Mitu g ammooniumnitraati (NH 4 NO 3) saab 44,8 liitri ammoniaagi (n.a.) reageerimisel lämmastikhappega, kui on teada, et praktiline saagis on 80% teoreetiliselt võimalikust?

Lahendus:

1. Kirjutage üles keemilise reaktsiooni võrrand, korraldage koefitsiendid.
   NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3
2. Kirjutage need ülesande tingimused reaktsioonivõrrandi kohale. Ammooniumnitraadi mass on tähistatud x-ga.
   
3. Reaktsioonivõrrandi alla kirjutage:
   a) ainete kogus koefitsientide järgi;
   b) ammoniaagi molaarmahu korrutis aine kogusega; NH 4 NO 3 molaarmassi korrutis aine kogusega.
4. Seadistage proportsioon.
   44,4/22,4=x/80
5. Lahendage võrrand, leides x (ammooniumnitraadi teoreetiline mass):
   x \u003d 160 g.
6. Leidke NH 4 NO 3 praktiline mass, korrutades teoreetilise massi praktilise saagisega (ühe murdosades)
   m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
7. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: ammooniumnitraadi mass on 128 g.

Toote massi määramine, kui ühte reaktiividest võetakse üle

Harjutus:

14 g kaltsiumoksiidi (CaO) töödeldi lahusega, mis sisaldas 37,8 g lämmastikhapet (HNO 3 ). Arvutage reaktsioonisaaduse mass.

Lahendus:

1. Kirjutage reaktsioonivõrrand, järjestage koefitsiendid
   CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2. Määrake reaktiivide mool järgmise valemi abil: ν = m/M
   ν(CaO) = 14/56 = 0,25 mol;
   ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 mol.
   
3. Reaktsioonivõrrandi kohale kirjutage aine arvutatud kogused. Võrrandi all - aine kogus stöhhiomeetriliste koefitsientide järgi.
   
4. Määrake defitsiidiga võetud aine, võrreldes võetud ainete koguste ja stöhhiomeetriliste koefitsientide suhteid.
   0,25/1 < 0,6/2
   Järelikult võetakse lämmastikhapet defitsiidis. Selle põhjal määrame toote massi.
5. Võrrandis oleva kaltsiumnitraadi (Ca (NO 3) 2) valemi alla pange:
   a) aine kogus vastavalt stöhhiomeetrilisele koefitsiendile;
   b) molaarmassi korrutis aine kogusega. Üle valemi (Ca (NO 3) 2) - x g.

   0,25 mol		0,6 mol		x r
   CaO	+	2HNO 3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
   1 mol		2 mol		1 mol
   				m = 1 × 164 g

6. Tee proportsioon
   0,25/1 = x/164
7. Määrake x
   x = 41 g
8. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: soola mass (Ca (NO 3) 2) on 41 g.

Arvutused termokeemiliste reaktsioonivõrrandite abil

Harjutus:

Kui palju soojust eraldub 200 g vask(II)oksiidi (CuO) lahustamisel vesinikkloriidhappes (HCl vesilahuses), kui termokeemilise reaktsiooni võrrand:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63,6 kJ

Lahendus:

1. Kirjutage ülesande tingimuse andmed reaktsioonivõrrandi kohale
   
2. Vaskoksiidi valemi alla kirjutage selle kogus (vastavalt koefitsiendile); molaarmassi ja aine koguse korrutis. Pane x reaktsioonivõrrandis soojushulgast kõrgemale.
   

   200 g
   CuO	+	2 HCl	=	CuCl2	+	H2O	+	63,6 kJ
   1 mol
   m = 1 × 80 g

3. Seadistage proportsioon.
   200/80=x/63,6
4. Arvuta x.
   x = 159 kJ
5. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: 200 g CuO lahustamisel vesinikkloriidhappes eraldub 159 kJ soojust.

Termokeemilise võrrandi koostamine

Harjutus:

6 g magneesiumi põletamisel eraldub 152 kJ soojust. Kirjutage magneesiumoksiidi moodustumise termokeemiline võrrand.

Lahendus:

1. Kirjutage keemilise reaktsiooni võrrand, mis näitab soojuse eraldumist. Korraldage koefitsiendid.
   2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q
2. 
   

   6 g						152
   2 mg	+	O2	=	2MgO	+	K

3. Kirjutage ainete valemite alla:
   a) aine kogus (vastavalt koefitsientidele);
   b) molaarmassi korrutis aine kogusega. Asetage x reaktsioonisoojuse alla.
   
4. Seadistage proportsioon.
   6/(2×24)=152/x
5. Arvutage x (soojuse kogus võrrandi järgi)
   x = 1216 kJ
6. Kirjuta vastusesse termokeemiline võrrand.
   Vastus: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Gaasi mahtude arvutamine keemiliste võrrandite järgi

Harjutus:

Kui ammoniaak (NH 3) oksüdeeritakse hapnikuga katalüsaatori juuresolekul, tekib lämmastikoksiid (II) ja vesi. Kui suur hulk hapnikku reageerib 20 liitri ammoniaagiga?

Lahendus:

1. Kirjutage reaktsioonivõrrand ja järjestage koefitsiendid.
   4NH3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
2. Kirjutage ülesande tingimuse andmed reaktsioonivõrrandi kohale.
   

   20 l		x
   4NH3	+	5O2	=	4EI	+	6H2O

3. Reaktsioonivõrrandi alla kirjuta ainete kogused koefitsientide järgi.
   
4. Seadistage proportsioon.
   20/4=x/5
5. Leia x.
   x= 25 l
6. Kirjutage vastus üles.
   Vastus: 25 liitrit hapnikku.

Gaasilise toote mahu määramine teadaoleva massiga lisandeid sisaldava reaktiivi põhjal

Harjutus:

Kui suur hulk (n.c.) süsinikdioksiidi (CO 2) eraldub, kui lahustatakse 50 g marmorit (CaCO 3), mis sisaldab 10% vesinikkloriidhappes lisandeid?

Lahendus:

1. Kirjutage keemilise reaktsiooni võrrand, järjestage koefitsiendid.
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. Arvutage puhta CaCO 3 kogus 50 g marmoris.
   ω (CaCO 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
   Ühe murdosadeks teisendamiseks jagage 100% -ga.
   w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
   m (CaCO 3) \u003d m (marmor) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 g
3. Kirjutage saadud väärtus reaktsioonivõrrandis kaltsiumkarbonaadi kohale. Üle CO 2 pane x l.
   

   45 g								x
   CaCO3	+	2 HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Kirjutage ainete valemite alla:
   a) aine kogus koefitsientide järgi;
   b) molaarmassi korrutis aine kogusega, kui räägime aine massist, ja molaarmahu korrutis aine kogusega, kui räägime aine mahust.

   Segu koostise arvutamine keemilise reaktsiooni võrrandi järgi

   Harjutus:

   Metaani ja süsinikmonooksiidi (II) segu täielik põlemine nõudis sama palju hapnikku. Määrake gaasisegu koostis mahuosades.

   Lahendus:

   1. Kirjutage üles reaktsioonivõrrandid, korraldage koefitsiendid.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
   2. Tähistage süsinikmonooksiidi (CO) kogus x-ga ja metaani kogus y-ga
      

   45 g								x
   CaCO3	+	2 HCl	=

   X
   NII	+	1/2O 2	=	CO 2
   juures
   CH 4	+	2O 2	=	CO 2	+	2H 2O

5. Määrake põlemiseks kuluv hapniku kogus x mooli CO ja y mooli CH 4.
   

   X		0,5 x
   NII	+	1/2O 2	=	CO 2
   juures		2a
   CH 4	+	2O 2	=	CO 2	+	2H 2O

6. Tehke järeldus hapniku ja gaasisegu koguse suhte kohta.
   Gaaside mahtude võrdsus näitab ainekoguste võrdsust.
7. Kirjutage võrrand.
   x + y = 0,5x + 2 a
8. Lihtsusta võrrandit.
   0,5 x = y
9. Võtke CO kogus 1 mooli kohta ja määrake vajalik kogus CH 4.
   Kui x = 1, siis y = 0,5
10. Leidke aine koguhulk.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Määrake süsinikmonooksiidi (CO) ja metaani mahuosa segus.
    φ(CO) \u003d 1/1,5 \u003d 2/3
    φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3
12. Kirjutage vastus üles.
    Vastus: CO mahuosa on 2/3 ja CH 4 on 1/3.

Võrdlusmaterjal:

perioodilisustabel

Lahustuvuse tabel

Arutasime ülesande nr 35 (C5) lahendamise üldalgoritmi. On aeg analüüsida konkreetseid näiteid ja pakkuda teile valikut ülesandeid iseseisvaks lahendamiseks.

Näide 2. 5,4 g mõne alküüni täielikuks hüdrogeenimiseks kulub 4,48 liitrit vesinikku (n.a.) Määrake selle alküüni molekulvalem.

Lahendus. Tegutseme vastavalt üldplaneeringule. Olgu tundmatu alküünmolekul n süsinikuaatomit. Homoloogilise rea üldvalem C n H 2n-2 . Alküünide hüdrogeenimine toimub vastavalt võrrandile:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2.

Reageerinud vesiniku koguse saab leida valemiga n = V/Vm. Sel juhul n = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol.

Võrrand näitab, et 1 mol alküüni lisab 2 mol vesinikku (tuletage meelde, et ülesande tingimustes räägime täielik hüdrogeenimine), seega n (C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Alküüni massi ja koguse järgi leiame selle molaarmassi: M (C n H 2n-2) \u003d m (mass) / n (kogus) \u003d 5,4 / 0,1 \u003d 54 (g / mol).

Alküüni suhteline molekulmass koosneb n süsiniku aatommassist ja 2n-2 vesiniku aatommassist. Saame võrrandi:

12n + 2n - 2 = 54.

Lahendame lineaarvõrrandi, saame: n \u003d 4. Alküüni valem: C 4 H 6.

Vastus: C4H6.

Tahaksin juhtida tähelepanu ühele olulisele punktile: molekulaarne valem C4H6 vastab mitmele isomeerile, sealhulgas kahele alküünile (butüün-1 ja butüün-2). Nendest probleemidest lähtuvalt ei saa me uuritava aine struktuurivalemit üheselt paika panna. Kuid sel juhul pole see vajalik!

Näide 3. 112 l (n.a.) tundmatu tsükloalkaani põlemisel liigses hapnikus tekib 336 l CO 2. Määrake tsükloalkaani struktuurivalem.

Lahendus. Tsükloalkaanide homoloogse seeria üldvalem on: C n H 2n. Tsükloalkaanide täielikul põlemisel, nagu mis tahes süsivesinike põlemisel, moodustub süsinikdioksiid ja vesi:

C n H 2n + 1,5 n O 2 \u003d n CO 2 + n H 2 O.

Pange tähele: reaktsioonivõrrandi koefitsiendid sõltuvad sel juhul n-st!

Reaktsiooni käigus moodustus 336 / 22,4 \u003d 15 mol süsinikdioksiidi. Reaktsiooni sisenes 112/22,4 = 5 mol süsivesinikku.

Täiendav põhjendus on ilmne: kui 5 mooli tsükloalkaani kohta moodustub 15 mooli CO 2, siis 5 süsivesiniku molekuli kohta 15 molekuli süsinikdioksiidi, st üks tsükloalkaani molekul annab 3 molekuli CO 2. Kuna iga süsinikmonooksiidi (IV) molekul sisaldab ühte süsinikuaatomit, võime järeldada, et üks tsükloalkaani molekul sisaldab 3 süsinikuaatomit.

Järeldus: n \u003d 3, tsükloalkaani valem on C 3 H 6.

Nagu näete, ei "mahtu" selle probleemi lahendus üldisesse algoritmi. Me ei otsinud siin ühendi molaarmassi, ei teinud ühtegi võrrandit. Formaalsete kriteeriumide kohaselt ei sarnane see näide standardse C5 probleemiga. Kuid eespool olen juba rõhutanud, et oluline on mitte algoritmi pähe õppida, vaid mõista sooritatud toimingute TÄHENDUST. Kui mõistate tähendust, saate ise eksamil üldises skeemis muudatusi teha, valida selle lahendamiseks kõige ratsionaalsema viisi.

Selles näites on veel üks "veidrus": on vaja leida mitte ainult ühendi molekulaarne, vaid ka struktuurivalem. Eelmises ülesandes meil see ebaõnnestus, aga selles näites - palun! Fakt on see, et valem C3H6 vastab ainult ühele isomeerile - tsüklopropaanile.

Vastus: tsüklopropaan.

Näide 4. 116 g mingit piiravat aldehüüdi kuumutati pikka aega hõbeoksiidi ammoniaagilahusega. Reaktsiooni käigus tekkis 432 g metallilist hõbedat. Määrake aldehüüdi molekulvalem.

Lahendus. Piiravate aldehüüdide homoloogse seeria üldvalem on: C n H 2n+1 COH. Aldehüüdid oksüdeeruvad kergesti karboksüülhapeteks, eriti hõbeoksiidi ammoniaagilahuse toimel:

C n H 2n + 1 COH + Ag 2 O \u003d C n H 2n + 1 COOH + 2Ag.

Märge. Tegelikkuses kirjeldatakse reaktsiooni keerulisema võrrandiga. Kui ammoniaagi vesilahusele lisatakse Ag 2 O, moodustub kompleksühend OH - diammiinhõbehüdroksiid. Just see ühend toimib oksüdeeriva ainena. Reaktsiooni käigus moodustub karboksüülhappe ammooniumisool:

C n H 2n + 1 COH + 2OH \u003d C n H 2n + 1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Veel üks oluline punkt! Formaldehüüdi (HCOH) oksüdeerumist ülaltoodud võrrand ei kirjelda. Kui HCOH reageerib hõbeoksiidi ammoniaagilahusega, vabaneb 4 mol Ag 1 mooli aldehüüdi kohta:

НCOH + 2Ag 2 O \u003d CO 2 + H 2 O + 4Ag.

Olge ettevaatlik karbonüülühendite oksüdatsiooniga seotud probleemide lahendamisel!

Läheme tagasi meie näite juurde. Vabanenud hõbeda massi järgi leiate selle metalli koguse: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Vastavalt võrrandile moodustub 1 mooli aldehüüdi kohta 2 mol hõbedat, seega n (aldehüüd) \u003d 0,5n (Ag) \u003d 0,5 * 4 \u003d 2 mol.

Aldehüüdi molaarmass = 116/2 = 58 g/mol. Proovige järgmisi samme ise teha: peate koostama võrrandi, lahendama selle ja tegema järeldused.

Vastus: C2H5COH.

Näide 5. 3,1 g primaarse amiini reageerimisel piisava koguse HBr-ga moodustub 11,2 g soola. Määrake amiini valem.

Lahendus. Primaarsed amiinid (Cn H 2n + 1 NH 2) moodustavad hapetega interakteerudes alküülammooniumisoolasid:

CnH2n+1NH2 + HBr = [CnH2n+1NH3] + Br-.

Kahjuks ei saa me amiini ja tekkiva soola massi järgi nende kogust leida (kuna molaarmassid pole teada). Lähme teist teed. Tuletame meelde massi jäävuse seadust: m(amiin) + m(HBr) = m(sool), seega m(HBr) = m(sool) - m(amiin) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Pöörake tähelepanu sellele tehnikale, mida kasutatakse väga sageli C 5 lahendamisel. Isegi kui reaktiivi mass ei ole ülesande tingimuses selgesõnaliselt antud, võite proovida seda leida teiste ühendite masside hulgast.

Niisiis oleme tagasi standardalgoritmi peavoolus. Bromvesiniku massi järgi leiame koguse, n(HBr) = n(amiin), M(amiin) = 31 g/mol.

Vastus: CH3NH2.

Näide 6. Teatud kogus alkeeni X interaktsioonis kloori liiaga moodustab 11,3 g dikloriidi ja broomi liiaga reageerimisel 20,2 g dibromiidi. Määrake X molekulaarvalem.

Lahendus. Alkeenid lisavad kloori ja broomi, moodustades dihalogeeni derivaate:

C n H 2n + Cl 2 \u003d C n H 2n Cl 2,

C n H 2n + Br 2 \u003d C n H 2n Br 2.

Selle ülesande puhul on mõttetu püüda leida dikloriidi või dibromiidi kogust (nende molaarmassid pole teada) või kloori või broomi koguseid (nende massid pole teada).

Kasutame ühte mittestandardset tehnikat. C n H 2n Cl 2 molaarmass on 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M (C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Samuti on teada dihalogeniidide massid. Saadud ainete koguse leiate: n (C n H 2n Cl 2) \u003d m / M \u003d 11,3 / (14n + 71). n (C n H 2n Br 2) = 20,2 / (14n + 160).

Kokkuleppeliselt on dikloriidi kogus võrdne dibromiidi kogusega. See asjaolu annab meile võimaluse teha võrrand: 11,3 / (14n + 71) = 20,2 / (14n + 160).

Sellel võrrandil on kordumatu lahendus: n = 3.

Vastus: C3H6

Viimases osas pakun teile valikut erineva keerukusega C5 tüüpi probleeme. Proovige need ise lahendada - see on suurepärane treening enne keemia eksami sooritamist!