Kimyadaki oge görevlerinin analizi. kimyada OGE

Ders geliştirme (ders notları)

Dikkat! Site yönetimi sitesi, metodolojik gelişmelerin içeriğinden ve ayrıca Federal Devlet Eğitim Standardının gelişiminin uygunluğundan sorumlu değildir.

OGE'nin kimyadaki sınav materyallerinin 21 numaralı sorusu, kimyasal reaksiyon denklemi ile ilgili bir görevdir. 2018'deki kimyadaki ana durum sınavı için kontrol ölçüm malzemelerinin özellikleri, bu görevi tamamlarken aşağıdaki test edilmiş becerileri ve eylem yöntemlerini gösterir: « Çözeltideki bir çözünenin kütle fraksiyonunun hesaplanması. Bir maddenin miktarı, kütlesi veya hacminin bir maddenin miktarından, reaktiflerden veya reaksiyon ürünlerinden birinin kütlesinden veya hacminden hesaplanması. Açık bankanın gösterim çalışmalarının ve görevlerinin analizi, sınav kağıtlarında kullanılan üç tür görevi seçmeyi mümkün kıldı. OGE'ye hazırlanırken, öğrencilerle her türden görev örnekleri çözer ve bağımsız çözüm için açık bir bankadan seçilen benzer görevleri sunarım. Kimyasal reaksiyonların denklemleri ile ilgili problemleri çözerken, O.S. Gabrielyan'ın 8. sınıf kimya ders kitabında sunulan algoritmayı kullanıyorum.

1 çeşit

Ürünün veya reaksiyonun ilk maddelerinden birinin çözeltisinin kütlesi verilir. Başlangıç ​​maddesinin veya reaksiyon ürününün kütlesini (hacmini) hesaplayın.

1 eylem:ürünün kütlesini veya reaksiyonun ilk maddelerinden birini hesaplıyoruz.

2 eylem: algoritmaya göre ilk maddenin kütlesini veya hacmini hesaplıyoruz.

Görev örneği:İle çözüm 53.2 g ağırlığında ve %5'lik bir kütle fraksiyonunda alüminyum klorür, fazla miktarda gümüş nitrat çözeltisi ilave edildi. Oluşan çökelti kütlesini hesaplayın.

Çözümün analizi

1. İle çözüm 34.2 g ağırlığında ve %10 kütle fraksiyonunda alüminyum sülfat, bir baryum nitrat çözeltisinin fazlalığı eklendi. Oluşan çökelti kütlesini hesaplayın.
2. Karbondioksit bir kalsiyum hidroksit çözeltisinden geçirildi. 324 g şekillendirilmiş çözüm kütle oranı %1 olan kalsiyum bikarbonat. Reaksiyona giren gazın hacmini hesaplayın.

2. görünüm

Bir maddenin veya reaksiyon ürününün bir çözeltisinin kütlesi verilir. Bir maddenin veya reaksiyon ürününün kütle fraksiyonunu hesaplayın.

1 eylem: algoritmaya göre, reaksiyonun ilk maddesinin (ürünün) kütlesini hesaplıyoruz. Çözümünün kütlesine dikkat etmiyoruz.

2 eylem:İlk adımda bulunan orijinal maddenin (ürünün) kütlesini biliyoruz. Bu durumda verilen çözümün kütlesini biliyoruz. Kütle kesirini buluyoruz.

Görev örneği: 73 gr çözüm hidroklorik asit, bir miktar kalsiyum karbonat ile karıştırıldı. Bu durumda 0,896 litre gaz açığa çıktı. Orijinalin kütle fraksiyonunu hesaplayın çözüm hidroklorik asitten oluşur.

Çözümün analizi

2. ω \u003d m (vada) / m (r-ra) 100%

ω = 2.92/73 100= %4

Bağımsız çözüm için görevler.

1. 200 g'a kadar çözümçökelme durana kadar sodyum karbonat çözeltisi ilave edildi. Çökelti kütlesi 12.0 g idi Başlangıç ​​çözeltisindeki kalsiyum klorürün kütle fraksiyonunu hesaplayın. (Klorun göreli atom kütlesini 35.5'e eşit olarak alınız)
2. 4,4 g karbondioksiti 320 g'dan geçirdikten sonra çözüm potasyum hidroksit bir orta tuz çözeltisi aldı. Çözeltideki alkalinin kütle fraksiyonunu hesaplayın

3 tip

İlk madde çözeltisinin kütle oranı verilmiştir. Başlangıç ​​malzemesinin kütlesini belirleyin.

1 Eylem. Algoritmayı kullanarak orijinal maddenin kütlesini bulun.

2 Eylem. İlk maddenin kütlesini biliyoruz (ilk harekete göre). Kütle kesirini biliyoruz (koşuldan). Çözümün kütlesini bulun.

Görev örneği: kütle oranı %6 olan bir potasyum karbonat çözeltisine, fazladan bir baryum klorür çözeltisi ilave edildi. Sonuç olarak, 9.85 g kütleye sahip bir çökelti oluştu. İlk potasyum karbonat çözeltisinin kütlesini belirleyin.

Çözümün analizi

2. ω \u003d m (vada) / m (r-ra) 100%

m (çözelti) \u003d 6.9 / 6 ▪ %100 \u003d 115 g.

Bağımsız çözüm için görevler

1. 11,2 l (n.a.) amonyağın %10'luk bir sülfürik asit çözeltisinden geçirilmesinden sonra, bir orta tuz çözeltisi elde edildi. İlk sülfürik asit çözeltisinin kütlesini belirleyin.
2. 4.48 l karbondioksit (n.o.) kütle fraksiyonu %12 olan bir baryum hidroksit çözeltisinden geçirildiğinde, baryum karbonat oluştu. Orijinal baryum hidroksit çözeltisinin kütlesini hesaplayın.

Kimyasal reaksiyon denklemlerine göre problem çözme algoritması

1. Sorun ifadesinin kısa bir ifadesi.
2. Bir kimyasal reaksiyonun denklemini yazma.
3. Maddelerin formülleri üzerine bilinen ve bilinmeyen miktarları yazma.
4. Madde miktarları, mol kütleleri ve maddelerin kütleleri (veya mol hacimleri ve hacimleri) formülleri altında kaydedin.
5. Oranları çizme ve çözme.
6. Bir görev yanıtı yazın.

Bu bölümde, kimyada OGE'den gelen görevlerin analizini sistematize ediyorum. Bölüme benzer şekilde, OGE 9. sınıfta kimyadaki tipik problemlerin çözümü için talimatlar içeren ayrıntılı analizler bulacaksınız. Her bir tipik görev bloğunu analiz etmeden önce, bu görevin çözümünün imkansız olduğu teorik bir arka plan veriyorum. Teori, bir yandan görevi başarıyla tamamlamak için bilmek kadar yeterlidir. Öte yandan teorik materyali ilginç ve anlaşılır bir dille anlatmaya çalıştım. Materyallerimle ilgili eğitimden sonra, kimyadaki OGE'yi sadece başarıyla geçmekle kalmayacak, aynı zamanda bu konuya aşık olacaksınız.

Sınav hakkında genel bilgiler

kimyada OGE oluşur üç parçalar.

ilk bölümde Tek cevapla 15 görev- bu ilk seviyedir ve içindeki görevler elbette temel kimya bilgisi ile basittir. Bu görevler, görev 15 dışında hesaplama gerektirmez.

İkinci bölüm şunlardan oluşur: dört soru- ilk iki - 16 ve 17'de iki doğru cevap seçmek ve 18 ve 19'da sağ sütundaki değerleri veya ifadeleri soldakiyle ilişkilendirmek gerekir.

Üçüncü kısım problem çözme. 20'de reaksiyonu eşitlemeniz ve katsayıları belirlemeniz ve 21'de hesaplama problemini çözmeniz gerekir.

Dördüncü bölüm - pratik, basit, ama kimya ile çalışırken her zaman olduğu gibi dikkatli ve dikkatli olmanız gerekiyor.

Verilen toplam iş 140 dakika.

Aşağıda, tipik görev seçenekleri, çözmek için gerekli teori ile birlikte analiz edilmektedir. Tüm görevler tematiktir - her görevin önünde genel bir anlayış için bir konu vardır.

Kimyada problem çözme metodolojisi

Sorunları çözerken, birkaç basit kurala göre yönlendirilmeniz gerekir:

1. Sorunun durumunu dikkatlice okuyun;
2. Verilenleri yazın;
3. Gerekirse, fiziksel miktar birimlerini SI birimlerine dönüştürün (litre gibi bazı sistemik olmayan birimlere izin verilir);
4. Gerekirse reaksiyon denklemini yazın ve katsayıları düzenleyin;
5. Orantı oluşturma yöntemini değil, madde miktarı kavramını kullanarak sorunu çözün;
6. Cevabı yazın.

Kimyada başarılı bir şekilde hazırlanmak için, metinde verilen problemlerin çözümlerini dikkatlice düşünmeli ve bağımsız olarak yeterli sayıda çözmelisiniz. Kimya dersinin temel teorik hükümlerinin çözüleceği problem çözme sürecindedir. Kimya çalışmak ve sınava hazırlanmak için tüm zaman boyunca problemleri çözmek gerekir.

Bu sayfadaki görevleri kullanabilir veya tipik ve karmaşık görevlerin çözümüyle iyi bir görev ve alıştırma koleksiyonunu indirebilirsiniz (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): indir.

Köstebek, molar kütle

Molar kütle, bir maddenin kütlesinin bir maddenin miktarına oranıdır, yani.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

burada M(x) X maddesinin molar kütlesidir, m(x) X maddesinin kütlesidir, ν(x) X maddesinin miktarıdır. Molar kütle için SI birimi kg/mol, ancak g/mol yaygın olarak kullanılır. Kütle birimi g, kg'dır. Bir maddenin miktarı için SI birimi moldür.

Hiç kimya problemi çözüldü madde miktarı aracılığıyla. Temel formülü hatırlayın:

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

burada V(x) Х(l) maddesinin hacmidir, Vm gazın molar hacmidir (l/mol), N tanecik sayısıdır, N A Avogadro sabitidir.

1. Kütleyi belirle sodyum iyodür NaI madde miktarı 0.6 mol.

verilen: ν(NaI)= 0.6 mol.

Bulmak: m(NaI) =?

Karar. Sodyum iyodürün molar kütlesi:

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

NaI kütlesini belirleyin:

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

2. Madde miktarını belirleyin 40.4 g ağırlığında sodyum tetraborat Na 2 B 4 O 7'de bulunan atomik bor.

verilen: m(Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 g.

Bulmak: ν(B)=?

Karar. Sodyum tetraboratın molar kütlesi 202 g/mol'dür. Na 2 B 4 O 7 maddesinin miktarını belirleyin:

ν (Na 2 B 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.

1 mol sodyum tetraborat molekülünün 2 mol sodyum atomu, 4 mol bor atomu ve 7 mol oksijen atomu içerdiğini hatırlayın (sodyum tetraborat formülüne bakınız). Daha sonra atomik bor maddesinin miktarı: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0.2 \u003d 0.8 mol.

Kimyasal formüllerle hesaplamalar. Toplu paylaşım.

Bir maddenin kütle oranı, sistemdeki belirli bir maddenin kütlesinin tüm sistemin kütlesine oranıdır, yani. ω(X) =m(X)/m, burada ω(X) X maddesinin kütle kesridir, m(X) X maddesinin kütlesidir, m tüm sistemin kütlesidir. Kütle kesri boyutsuz bir niceliktir. Bir birimin kesri veya yüzde olarak ifade edilir. Örneğin, atomik oksijenin kütle oranı 0,42 veya %42'dir, yani. ω(O)=0.42. Sodyum klorürde atomik klorun kütle oranı 0,607 veya %60,7'dir, yani. ω(Cl)=0.607.

3. Kütle fraksiyonunu belirleyin baryum klorür dihidrat içinde kristalizasyon suyu BaCl 2 2H 2 O.

Karar: BaCl 2 2H 2 O'nun molar kütlesi:

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

BaCl 2 2H 2 O formülünden, 1 mol baryum klorür dihidratın 2 mol H 2 O içerdiği sonucu çıkar. Bundan BaCl 2 2H 2 O'da bulunan su kütlesini belirleyebiliriz:

m(H20) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Baryum klorür dihidrat BaCl 2 2H 2 O'da kristalleşme suyunun kütle fraksiyonunu buluyoruz.

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. Mineral argentit Ag 2 S içeren 25 g ağırlığındaki bir kaya örneğinden, 5.4 g ağırlığında gümüş izole edildi. Kütle fraksiyonunu belirleyinörnekte arjantin.

verilen: m(Ag)=5.4 g; m = 25 gr.

Bulmak: ω(Ag 2 S) =?

Karar: arjantit içindeki gümüş madde miktarını belirliyoruz: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5.4 / 108 \u003d 0.05 mol.

Ag2S formülünden, arjantit maddesinin miktarının gümüş maddenin miktarının yarısı olduğu sonucu çıkar. Arjantinli madde miktarını belirleyin:

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

Arjantinli kütlesini hesaplıyoruz:

m (Ag 2 S) \u003d ν (Ag 2 S) M (Ag 2 S) \u003d 0.025 248 \u003d 6,2 g.

Şimdi, 25 g ağırlığındaki bir kaya örneğinde arjantitin kütle fraksiyonunu belirliyoruz.

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

Bileşik formüllerin türetilmesi

5. En basit bileşik formülü belirleyin manganez ve oksijen ile potasyum, eğer bu maddedeki elementlerin kütle fraksiyonları sırasıyla %24,7, %34,8 ve %40,5 ise.

verilen: ω(K)=%24,7; ω(Mn)=34.8; ω(O)=%40.5.

Bulmak: bileşik formül.

Karar: hesaplamalar için, 100 g'a eşit olan bileşiğin kütlesini seçiyoruz, yani. m=100 g Potasyum, manganez ve oksijen kütleleri:

m (K) = m ω (K); m (K) \u003d 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) \u003d 100 0.405 \u003d 40,5 g.

Atomik potasyum, manganez ve oksijen maddelerinin miktarını belirleriz:

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) \u003d 40,5 / 16 \u003d 2,5 mol

Madde miktarlarının oranını buluyoruz:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 0.63: 0.63: 2.5.

Denklemin sağ tarafını daha küçük bir sayıya (0,63) bölersek şunu elde ederiz:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Bu nedenle, KMnO 4 bileşiğinin en basit formülü.

6. 1.3 g maddenin yanması sırasında 4.4 g karbon monoksit (IV) ve 0.9 g su oluşmuştur. Moleküler formülü bulun hidrojen yoğunluğu 39 ise madde.

verilen: m(in-va) \u003d 1,3 g; m(CO2)=4.4 g; m(H20)=0.9 g; D H2 \u003d 39.

Bulmak: maddenin formülü.

Karar: Aradığınız maddenin karbon, hidrojen ve oksijen içerdiğini varsayın, çünkü yanması sırasında CO 2 ve H 2 O oluşmuştur.Daha sonra atomik karbon, hidrojen ve oksijen maddelerinin miktarlarını belirlemek için CO 2 ve H 2 O maddelerinin miktarlarını bulmak gerekir.

ν (CO 2) \u003d m (CO 2) / M (CO 2) \u003d 4.4 / 44 \u003d 0.1 mol;

ν (H20) \u003d m (H20) / M (H20) \u003d 0.9 / 18 \u003d 0.05 mol.

Atomik karbon ve hidrojen maddelerinin miktarını belirleriz:

ν(C)= ν(C02); v(C)=0.1 mol;

ν(H)= 2 v(H20); ν (H) \u003d 2 0.05 \u003d 0.1 mol.

Bu nedenle, karbon ve hidrojen kütleleri eşit olacaktır:

m(C) = ν(C) M(C) = 0.1 12 = 1.2 g;

m (H) \u003d ν (H) M (H) \u003d 0.1 1 \u003d 0.1 g.

Maddenin kalitatif bileşimini belirleriz:

m (vada) \u003d m (C) + m (H) \u003d 1,2 + 0.1 \u003d 1,3 g.

Sonuç olarak, madde sadece karbon ve hidrojenden oluşur (sorunun durumuna bakınız). Şimdi, durumda verilenlere dayanarak moleküler ağırlığını belirleyelim. görevler bir maddenin hidrojene göre yoğunluğu.

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

ν(C) : ν(H) = 0.1: 0.1

Denklemin sağ tarafını 0,1 sayısına bölerek şunu elde ederiz:

ν(C) : ν(H) = 1: 1

Karbon (veya hidrojen) atomlarının sayısını "x" olarak alalım, sonra "x"i karbon ve hidrojenin atom kütleleriyle çarparak ve bu miktarı maddenin moleküler ağırlığına eşitleyerek denklemi çözelim:

12x + x \u003d 78. Dolayısıyla x \u003d 6. Bu nedenle, C6H6 maddesinin formülü benzendir.

Gazların molar hacmi. İdeal gaz yasaları. Hacim oranı.

Bir gazın molar hacmi, gaz hacminin bu gazın madde miktarına oranına eşittir, yani.

Vm = V(X)/ ν(x),

burada V m gazın molar hacmidir - belirli koşullar altında herhangi bir gaz için sabit bir değer; V(X), X gazının hacmidir; ν(x) - gaz maddesi X miktarı. Normal koşullar altında gazların molar hacmi (normal basınç p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa ve sıcaklık Tn \u003d 273.15 K ≈ 273 K) V m \u003d 22.4 l'dir /mol.

Gazları içeren hesaplamalarda, genellikle bu koşullardan normal koşullara veya tam tersine geçiş yapmak gerekir. Bu durumda, Boyle-Mariotte ve Gay-Lussac'ın birleşik gaz yasasından aşağıdaki formülü kullanmak uygundur:

──── = ─── (3)

p basınç olduğunda; V hacimdir; T, Kelvin ölçeğindeki sıcaklıktır; "n" dizini normal koşulları gösterir.

Gaz karışımlarının bileşimi genellikle bir hacim oranı kullanılarak ifade edilir - belirli bir bileşenin hacminin sistemin toplam hacmine oranı, yani.

burada φ(X), X bileşeninin hacim kesridir; V(X), X bileşeninin hacmidir; V, sistemin hacmidir. Hacim fraksiyonu boyutsuz bir niceliktir, bir birimin fraksiyonları veya yüzde olarak ifade edilir.

7. Ne Ses 20 ° C sıcaklıkta ve 51 g ağırlığında 250 kPa amonyak basıncında mı?

verilen: m(NH 3)=51 g; p=250 kPa; t=20°C.

Bulmak: V(NH 3) \u003d?

Karar: amonyak maddesinin miktarını belirleyin:

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

Normal koşullar altında amonyak hacmi:

V (NH 3) \u003d V m ν (NH 3) \u003d 22.4 3 \u003d 67,2 l.

Formül (3)'ü kullanarak, amonyak hacmini bu koşullara getiriyoruz [sıcaklık 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. Belirleyin Ses normal şartlar altında, 1.4 g ağırlığında hidrojen ve 5.6 g ağırlığında azot içeren bir gaz karışımı alacaktır.

verilen: m(N 2)=5.6 g; m(H2)=1.4; kuyu.

Bulmak: V(karışım)=?

Karar: hidrojen ve azot maddesinin miktarını bulun:

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

Normal şartlar altında bu gazlar birbirleriyle etkileşmediği için gaz karışımının hacmi gazların hacimlerinin toplamına eşit olacaktır.

V (karışımlar) \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.

Kimyasal denklemlerle hesaplamalar

Kimyasal denklemlere (stoikiometrik hesaplamalar) göre hesaplamalar, maddelerin kütlesinin korunumu yasasına dayanmaktadır. Bununla birlikte, gerçek kimyasal işlemlerde, tamamlanmamış bir reaksiyon ve çeşitli madde kayıpları nedeniyle, ortaya çıkan ürünlerin kütlesi, maddelerin kütlesinin korunumu yasasına göre oluşması gerekenden genellikle daha azdır. Reaksiyon ürününün verimi (veya verimin kütle fraksiyonu), yüzde olarak ifade edilen fiilen elde edilen ürünün kütlesinin, teorik hesaplamaya göre oluşturulması gereken kütlesine oranıdır, yani.

η = /m(X) (4)

η ürün verimi olduğunda, %; m p (X) - gerçek süreçte elde edilen X ürününün kütlesi; m(X), X maddesinin hesaplanan kütlesidir.

Ürün veriminin belirtilmediği görevlerde nicel (teorik) olduğu varsayılır, yani. η=%100.

9. Hangi kütle fosfor yakılmalıdır almak 7.1 g ağırlığında fosfor oksit (V)?

verilen: m(P 2 O 5) \u003d 7,1 g.

Bulmak: m(P) =?

Karar: fosforun yanma reaksiyonunun denklemini yazıyoruz ve stokiyometrik katsayıları düzenliyoruz.

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

Reaksiyonda elde edilen P 2 O 5 maddesinin miktarını belirleriz.

ν (P 2 O 5) \u003d m (P 2 O 5) / M (P 2 O 5) \u003d 7.1 / 142 \u003d 0.05 mol.

Reaksiyon denkleminden ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) çıkar, bu nedenle reaksiyonda gerekli olan fosfor maddesi miktarı:

ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) \u003d 2 0.05 \u003d 0.1 mol.

Buradan fosfor kütlesini buluruz:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. 6 g ağırlığındaki magnezyum ve 6.5 g ağırlığındaki çinko, fazla hidroklorik asit içinde çözündürüldü. hangi hacim Normal koşullar altında ölçülen hidrojen, dikkat çekmek nerede?

verilen: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6.5 g; kuyu.

Bulmak: V(H 2) =?

Karar: magnezyum ve çinkonun hidroklorik asit ile etkileşimi için reaksiyon denklemlerini yazıyoruz ve stokiyometrik katsayıları düzenliyoruz.

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H2

Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H2

Hidroklorik asit ile reaksiyona giren magnezyum ve çinko maddelerinin miktarını belirleriz.

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.

Reaksiyon denklemlerinden, metal ve hidrojen maddesinin miktarının eşit olduğu, yani. ν (Mg) \u003d ν (H 2); ν (Zn) \u003d ν (H 2), iki reaksiyondan kaynaklanan hidrojen miktarını belirleriz:

ν (H 2) \u003d ν (Mg) + ν (Zn) \u003d 0.25 + 0.1 \u003d 0.35 mol.

Reaksiyon sonucunda açığa çıkan hidrojen hacmini hesaplıyoruz:

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

11. 2,8 litre hacme sahip (normal koşullar) hidrojen sülfürü fazla miktarda bakır (II) sülfat çözeltisinden geçirirken, 11.4 g ağırlığında bir çökelti oluştu. Çıkışı belirle reaksiyon ürünü.

verilen: V(H2S)=2.8 l; m(çökelti)= 11.4 g; kuyu.

Bulmak: η =?

Karar: hidrojen sülfür ve bakır (II) sülfatın etkileşimi için reaksiyon denklemini yazıyoruz.

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

Reaksiyonda yer alan hidrojen sülfür maddesinin miktarını belirleyin.

ν (H 2 S) \u003d V (H 2 S) / V m \u003d 2.8 / 22.4 \u003d 0.125 mol.

Reaksiyon denkleminden, ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0.125 mol olduğunu takip eder. Böylece CuS'nin teorik kütlesini bulabilirsiniz.

m(CuS) \u003d ν (CuS) M (CuS) \u003d 0.125 96 \u003d 12 g.

Şimdi formül (4)'ü kullanarak ürün verimini belirliyoruz:

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = %95.

12. Ne ağırlık amonyum klorür, 7,3 g ağırlığındaki hidrojen klorürün 5,1 g ağırlığındaki amonyak ile etkileşimi ile oluşur? Hangi gaz fazla kalacak? Fazlalığın kütlesini belirleyin.

verilen: m(HCl)=7.3 g; m(NH 3) \u003d 5,1 gr.

Bulmak: m(NH4Cl) =? m(fazla) =?

Karar: reaksiyon denklemini yazın.

HCl + NH3 \u003d NH4Cl

Bu görev "fazlalık" ve "eksiklik" içindir. Hidrojen klorür ve amonyak miktarını hesaplıyoruz ve hangi gazın fazla olduğunu belirliyoruz.

ν(HCl) \u003d m (HCl) / M (HCl) \u003d 7.3 / 36,5 \u003d 0,2 mol;

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 5.1 / 17 \u003d 0.3 mol.

Amonyak fazladır, bu nedenle hesaplama eksikliğe göre yapılır, yani. hidrojen klorür ile. Reaksiyon denkleminden, ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0.2 mol olduğunu takip eder. Amonyum klorürün kütlesini belirleyin.

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

Amonyağın fazla olduğunu belirledik (madde miktarına göre fazlalık 0.1 mol). Fazla amonyak kütlesini hesaplayın.

m (NH 3) \u003d ν (NH 3) M (NH 3) \u003d 0.1 17 \u003d 1,7 g.

13. 20 g ağırlığındaki teknik kalsiyum karbür, fazla su ile muamele edildi, asetilen elde edildi ve bu sudan geçerek, 86,5 g ağırlığında 1,1,2,2-tetrabromoetan oluştu. kütle kesri Teknik karbürde SaS 2.

verilen: m = 20 gr; m(C2H2Br 4) \u003d 86,5 g.

Bulmak: ω (CaC 2) =?

Karar: Kalsiyum karbürün su ve asetilenin bromlu su ile etkileşim denklemlerini yazıyoruz ve stokiyometrik katsayıları düzenliyoruz.

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

Tetrabromoetan maddesinin miktarını bulun.

ν (C2H2Br 4) \u003d m (C2H2Br 4) / M (C2H2Br 4) \u003d 86,5 / 346 \u003d 0,25 mol.

Reaksiyon denklemlerinden, ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (CaC 2) \u003d 0.25 mol olduğunu takip eder. Buradan saf kalsiyum karbür kütlesini bulabiliriz (safsızlıklar olmadan).

m (CaC 2) \u003d ν (CaC 2) M (CaC 2) \u003d 0.25 64 \u003d 16 g.

Teknik karbürde CaC 2'nin kütle fraksiyonunu belirliyoruz.

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

Çözümler. Çözelti bileşeninin kütle oranı

14. 1.8 g ağırlığındaki kükürt, 170 ml hacimli benzen içinde çözüldü, benzenin yoğunluğu 0.88 g / ml'dir. Belirlemek kütle kesriçözelti içinde kükürt.

verilen: V(C6H6) =170 mi; m(S) = 1.8 g; ρ(C6C 6)=0.88 g/ml.

Bulmak: ω(S) =?

Karar: Çözeltideki kükürtün kütle fraksiyonunu bulmak için çözeltinin kütlesini hesaplamak gerekir. Benzen kütlesini belirleyin.

m (C 6 C 6) \u003d ρ (C 6 C 6) V (C 6 H 6) \u003d 0.88 170 \u003d 149.6 g.

Çözümün toplam kütlesini bulun.

m (çözelti) \u003d m (C 6 C 6) + m (S) \u003d 149.6 + 1.8 \u003d 151.4 g.

Kükürtün kütle fraksiyonunu hesaplayın.

ω(S) =m(S)/m=1.8 /151.4 = 0.0119 = %1.19.

15. 3.5 g ağırlığındaki demir sülfat FeSO 4 7H20, 40 g ağırlığındaki suda çözüldü. demir sülfatın kütle oranı (II) elde edilen çözümde.

verilen: m(H20)=40 g; m (FeSO 4 7H20) \u003d 3.5 g.

Bulmak: ω(FeSO 4) =?

Karar: FeSO 4 7H 2 O'da bulunan FeSO 4 kütlesini bulun. Bunu yapmak için, FeSO 4 7H 2 O maddesinin miktarını hesaplayın.

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

Demir sülfat formülünden, ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H20) \u003d 0.0125 mol olduğunu takip eder. FeSO 4'ün kütlesini hesaplayın:

m (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4) M (FeSO 4) \u003d 0.0125 152 \u003d 1.91 g.

Çözeltinin kütlesinin, demir sülfat kütlesinden (3,5 g) ve su kütlesinden (40 g) oluştuğu göz önüne alındığında, çözeltideki demir sülfatın kütle fraksiyonunu hesaplıyoruz.

ω (FeSO 4) \u003d m (FeSO 4) / m \u003d 1.91 / 43.5 \u003d 0.044 \u003d %4.4.

Bağımsız çözüm için görevler

1. Heksan içindeki 50 g metil iyodür, sodyum metali ile işlendi ve normal koşullar altında ölçülen 1.12 litre gaz salındı. Çözeltideki metil iyodürün kütle fraksiyonunu belirleyin. Cevap: 28,4%.
2. Bir miktar alkol, monobazik bir karboksilik asit oluşturmak üzere oksitlendi. Bu asitten 13.2 g yakıldığında, tamamen nötralizasyonu için % 28 kütle fraksiyonu ile 192 ml KOH çözeltisi aldığı karbon dioksit elde edildi. KOH çözeltisinin yoğunluğu 1.25 g/ml'dir. Alkol formülünü belirleyin. Cevap: bütanol.
3. 9.52 g bakırın 50 ml% 81'lik bir nitrik asit çözeltisi ile 1.45 g / ml yoğunluğa sahip etkileşimi ile elde edilen gaz, 1.22 g / ml yoğunluğa sahip 150 ml% 20'lik bir NaOH çözeltisinden geçirildi. ml. Çözünmüş maddelerin kütle fraksiyonlarını belirleyin. Cevap: %12.5 ​​NaOH; %6.48 NaNO3; %5,26 NaNO2 .
4. 10 g nitrogliserin patlaması sırasında açığa çıkan gazların hacmini belirleyin. Cevap: 7,15 l.
5. 4.3 g ağırlığındaki bir organik madde numunesi oksijen içinde yakıldı. Reaksiyon ürünleri, 6.72 litre (normal koşullar) hacimli karbon monoksit (IV) ve 6.3 g kütleli sudur.Hidrojen için başlangıç ​​maddesinin buhar yoğunluğu 43'tür. Maddenin formülünü belirleyiniz. Cevap: C6H14.

Kimyadaki okul problemlerini çözmek, okul çocukları için bazı zorluklar sunabilir, bu nedenle okul kimyasındaki ana problem türlerini ayrıntılı bir analizle çözmenin bir dizi örneğini ortaya koyuyoruz.

Kimyadaki problemleri çözmek için aşağıdaki tabloda belirtilen bir takım formülleri bilmeniz gerekir. Bu basit seti doğru bir şekilde kullanarak kimya dersindeki hemen hemen her problemi çözebilirsiniz.

Belirli bir miktardaki bir maddenin kütlesini hesaplama

Egzersiz yapmak:

5 mol suyun (H 2 O) kütlesini belirleyin.

Karar:

1. D. I. Mendeleev'in periyodik tablosunu kullanarak bir maddenin molar kütlesini hesaplayın. Tüm atomların kütleleri birimlere, klor - 35.5'e kadar yuvarlanır.
   M(H20)=2×1+16=18 g/mol
2. Aşağıdaki formülü kullanarak su kütlesini bulun:
   m \u003d ν × M (H20) \u003d 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
3. Kayıt yanıtı:
   Cevap: 5 mol suyun kütlesi 90 gr'dır.

Çözünen Kütle Kesri Hesabı

Egzersiz yapmak:

25 g tuzun 475 g suda çözülmesiyle elde edilen çözeltideki tuzun (NaCl) kütle fraksiyonunu hesaplayın.

Karar:

1. Kütle kesirini bulmak için formülü yazın:
   ω (%) \u003d (m in-va / m çözüm) × %100
2. Çözümün kütlesini bulun.
   m çözelti \u003d m (H20) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
3. Değerleri formülde yerine koyarak kütle kesirini hesaplayın.
   ω (NaCl) \u003d (m in-va / m solüsyon) × %100 = (25/500)×%100=%5
4. Cevabı yazın.
   Cevap: NaCl'nin kütle oranı %5'tir.

Bir çözeltideki bir maddenin kütlesinin kütle fraksiyonu ile hesaplanması

Egzersiz yapmak:

200 g %5'lik bir çözelti elde etmek için kaç gram şeker ve su alınmalıdır?

Karar:

1. Bir çözünenin kütle fraksiyonunu belirlemek için formülü yazın.
   ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
2. Tuz kütlesini hesaplayın.
   m in-va (tuz) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
3. Su kütlesini belirleyin.
   m (H 2 O) \u003d m (çözelti) - m (tuz) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
4. Cevabı yazın.
   Cevap: 10 gr şeker ve 190 gr su almanız gerekiyor.

Teorik olarak mümkün olanın% olarak reaksiyon ürününün veriminin belirlenmesi

Egzersiz yapmak:

85 g amonyak (NH 3) bir nitrik asit (HNO 3) çözeltisine geçirilerek 380 g gübre elde edilmişse, teorik olarak mümkün olanın% olarak amonyum nitrat (NH4NO3) verimini hesaplayın.

Karar:

1. Bir kimyasal reaksiyonun denklemini yazın ve katsayılarını düzenleyin
   NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3
2. Problemin durumundan elde edilen verileri reaksiyon denkleminin üzerine yazın.
   

   m = 85 gr				m pr. = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. Maddelerin formülleri altında, madde miktarı ile maddenin molar kütlesinin çarpımı olarak katsayılara göre madde miktarını hesaplayın:
   
4. Pratik olarak elde edilen amonyum nitrat kütlesi bilinmektedir (380 g). Amonyum nitratın teorik kütlesini belirlemek için bir orantı çizin.
   85/17=x/380
   
5. Denklemi çözün, x'i bulun.
   x=400 g teorik amonyum nitrat kütlesi
6. Pratik kütleyi teorik olana atıfta bulunarak reaksiyon ürününün verimini (%) belirleyin ve %100 ile çarpın
   η=m pr. /m teoremi. =(380/400)×%100=%95
7. Cevabı yazın.
   Cevap: amonyum nitrat verimi %95 idi.

Belirli bir oranda safsızlık içeren reaktifin bilinen kütlesinden ürünün kütlesinin hesaplanması

Egzersiz yapmak:

%10 safsızlık içeren 300 g kireçtaşının (CaCO 3) yakılmasıyla elde edilen kalsiyum oksitin (CaO) kütlesini hesaplayın.

Karar:

1. Kimyasal reaksiyonun denklemini yazın, katsayıları koyun.
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
2. Kireçtaşında bulunan saf CaCO3 kütlesini hesaplayın.
   ω (saf) \u003d %100 - %10 \u003d %90 veya 0,9;
   m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
3. Elde edilen CaC03 kütlesi, reaksiyon denklemindeki CaC03 formülü üzerine yazılır. İstenen CaO kütlesi x ile gösterilir.
   

   270 gr		x r
   CaCO3	=	Cao	+	CO2

4. Denklemdeki maddelerin formüllerinin altına madde miktarını (katsayılara göre) yazınız; madde miktarlarının molar kütlelerine göre ürünü (moleküler kütle CaCO3 \u003d 100 , CaO = 56 ).
   
5. Bir orantı kurun.
   270/100=x/56
6. Denklemi çözün.
   x = 151.2 gr
7. Cevabı yazın.
   Cevap: Kalsiyum oksit kütlesi 151.2 g olacaktır.

Reaksiyon ürününün verimi biliniyorsa, reaksiyon ürününün kütlesinin hesaplanması

Egzersiz yapmak:

Pratik verimin teorik olarak mümkün olanın %80'i olduğu biliniyorsa, 44,8 litre amonyağın (n.a.) nitrik asit ile reaksiyona sokulmasıyla kaç g amonyum nitrat (NH4NO3) elde edilebilir?

Karar:

1. Kimyasal reaksiyonun denklemini yazın, katsayıları düzenleyin.
   NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3
2. Problemin bu şartlarını reaksiyon denkleminin üzerine yazınız. Amonyum nitratın kütlesi x ile gösterilir.
   
3. Reaksiyon denkleminin altına şunu yazın:
   a) Katsayılara göre madde miktarı;
   b) madde miktarına göre amonyağın molar hacminin ürünü; NH4NO3'ün molar kütlesinin madde miktarı ile çarpımı.
4. Bir orantı kurun.
   44.4/22.4=x/80
5. x'i (amonyum nitratın teorik kütlesi) bularak denklemi çözün:
   x \u003d 160 gr.
6. Teorik kütleyi pratik verimle çarparak NH4NO3'ün pratik kütlesini bulun (birin kesirleri olarak)
   m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
7. Cevabı yazın.
   Cevap: Amonyum nitratın kütlesi 128 g olacaktır.

Reaktiflerden biri fazla alınırsa ürünün kütlesinin belirlenmesi

Egzersiz yapmak:

14 g kalsiyum oksit (CaO), 37.8 g nitrik asit (HNO3) içeren bir çözelti ile işlendi. Reaksiyon ürününün kütlesini hesaplayın.

Karar:

1. Reaksiyon denklemini yazın, katsayıları düzenleyin
   CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2. Aşağıdaki formülü kullanarak reaktiflerin molünü belirleyin: v = m/M
   v(CaO) = 14/56=0.25 mol;
   ν (HNO 3) \u003d 37.8 / 63 \u003d 0.6 mol.
   
3. Reaksiyon denkleminin üzerine, maddenin hesaplanan miktarlarını yazın. Denklemin altında - stokiyometrik katsayılara göre madde miktarı.
   
4. Alınan madde miktarlarının stokiyometrik katsayılarla oranlarını karşılaştırarak eksiklikte alınan maddeyi belirleyin.
   0,25/1 < 0,6/2
   Sonuç olarak, nitrik asit eksiklikte alınır. Ondan ürünün kütlesini belirleyeceğiz.
5. Denklemdeki kalsiyum nitrat (Ca (NO 3) 2) formülü altında, şunu yazın:
   a) stokiyometrik katsayıya göre madde miktarı;
   b) madde miktarına göre molar kütlenin ürünü. Formülün üstünde (Ca (NO 3) 2) - x g.

   0.25 mol		0,6 mol		x r
   CaO	+	2HNO3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
   1 mol		2 mol		1 mol
   				m = 1×164 gr

6. orantı yap
   0.25/1=x/164
7. x'i belirle
   x = 41 gr
8. Cevabı yazın.
   Cevap: Tuzun kütlesi (Ca (NO 3) 2) 41 g olacaktır.

Termokimyasal reaksiyon denklemleri ile hesaplamalar

Egzersiz yapmak:

200 g bakır (II) oksit (CuO) hidroklorik asit (sulu HC1 çözeltisi) içinde çözüldüğünde ne kadar ısı açığa çıkacak, eğer termokimyasal reaksiyon denklemi:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H20 + 63.6 kJ

Karar:

1. Problemin durumundan elde edilen verileri reaksiyon denkleminin üzerine yazın
   
2. Bakır oksit formülünün altına miktarını yazın (katsayıya göre); molar kütlenin ürünü ve madde miktarı. Reaksiyon denkleminde x'i ısı miktarının üstüne koyun.
   

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

3. Bir orantı kurun.
   200/80=x/63.6
4. x'i hesaplayın.
   x=159 kJ
5. Cevabı yazın.
   Cevap: 200 g CuO hidroklorik asit içinde çözüldüğünde 159 kJ ısı açığa çıkacaktır.

Bir termokimyasal denklemin hazırlanması

Egzersiz yapmak:

6 g magnezyum yakıldığında 152 kJ ısı açığa çıkar. Magnezyum oksit oluşumu için bir termokimyasal denklem yazın.

Karar:

1. Isı salınımını gösteren bir kimyasal reaksiyon için bir denklem yazın. Katsayıları düzenleyin.
   2Mg + O2 \u003d 2MgO + Q
2. 
   

   6 gr						152
   2 mg	+	O2	=	2MgO	+	Q

3. Maddelerin formülleri altında şunları yazın:
   a) madde miktarı (katsayılara göre);
   b) madde miktarına göre molar kütlenin ürünü. x'i reaksiyonun ısısı altına koyun.
   
4. Bir orantı kurun.
   6/(2×24)=152/x
5. x'i hesaplayın (denkleme göre ısı miktarı)
   x=1216 kJ
6. Cevaptaki termokimyasal denklemi yazın.
   Cevap: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Kimyasal denklemlere göre gaz hacimlerinin hesaplanması

Egzersiz yapmak:

Amonyak (NH3) bir katalizör varlığında oksijen ile oksitlendiğinde nitrik oksit (II) ve su oluşur. 20 litre amonyak ile hangi hacimde oksijen reaksiyona girer?

Karar:

1. Reaksiyon denklemini yazın ve katsayıları düzenleyin.
   4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
2. Problemin durumundan elde edilen verileri reaksiyon denkleminin üzerine yazın.
   

   20 litre		x
   4NH3	+	5O2	=	4HAYIR	+	6H2O

3. Reaksiyon denklemi altında, maddelerin miktarlarını katsayılara göre yazın.
   
4. Bir orantı kurun.
   20/4=x/5
5. x'i bulun.
   x= 25 l
6. Cevabı yazın.
   Cevap: 25 litre oksijen.

Safsızlıklar içeren bir reaktifin bilinen bir kütlesinden gaz halindeki bir ürünün hacminin belirlenmesi

Egzersiz yapmak:

Hidroklorik asitte %10 safsızlık içeren 50 g mermer (CaCO 3) çözüldüğünde hangi hacimde (n.c.) karbondioksit (CO 2) açığa çıkar?

Karar:

1. Bir kimyasal reaksiyonun denklemini yazın, katsayıları düzenleyin.
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H20 + CO2
2. 50 gr mermerde bulunan saf CaCO 3 miktarını hesaplayınız.
   ω (CaCO 3) \u003d %100 - %10 \u003d %90
   Birin kesirlerine dönüştürmek için %100'e bölün.
   w (CaCO 3) \u003d %90 / %100 \u003d 0,9
   m (CaCO 3) \u003d m (mermer) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0.9 \u003d 45 g
3. Elde edilen değeri reaksiyon denkleminde kalsiyum karbonat üzerine yazın. CO2'nin üstüne x l koyun.
   

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

4. Maddelerin formülleri altında şunları yazın:
   a) Katsayılara göre madde miktarı;
   b) maddenin kütlesi hakkında konuşuyorsak, molar kütlenin madde miktarına göre ürünü ve maddenin hacminden bahsediyorsak, molar hacmin madde miktarına göre ürünü.

   Kimyasal reaksiyon denklemine göre karışımın bileşiminin hesaplanması

   Egzersiz yapmak:

   Bir metan ve karbon monoksit (II) karışımının tam yanması için aynı hacimde oksijen gerekiyordu. Gaz karışımının bileşimini hacim fraksiyonlarında belirleyin.

   Karar:

   1. Reaksiyon denklemlerini yazın, katsayıları düzenleyin.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
   2. Karbon monoksit (CO) miktarını x ve metan miktarını y olarak belirleyin
      

   45 gr								x
   CaCO3	+	2HCl	=

   X
   BÖYLE	+	1/2O 2	=	CO2
   de
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2 O

5. x mol CO ve y mol CH4 yanması için tüketilecek oksijen miktarını belirleyin.
   

   X		0,5 x
   BÖYLE	+	1/2O 2	=	CO2
   de		2 yıl
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2 O

6. Oksijen maddesi ve gaz karışımı miktarının oranı hakkında bir sonuç çıkarın.
   Gazların hacimlerinin eşitliği, madde miktarlarının eşitliğini gösterir.
7. Bir denklem yazın.
   x + y = 0,5x + 2y
8. Denklemi basitleştirin.
   0,5 x = y
9. 1 mol için CO miktarını alın ve gerekli CH4 miktarını belirleyin.
   x=1 ise y=0.5
10. Maddenin toplam miktarını bulunuz.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Karışımdaki karbon monoksit (CO) ve metan hacim fraksiyonunu belirleyin.
    φ(CO) \u003d 1 / 1.5 \u003d 2/3
    φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1.5 \u003d 1/3
12. Cevabı yazın.
    Cevap: CO'nun hacim oranı 2/3 ve CH 4 1/3'tür.

Referans malzemesi:

periyodik tablo

çözünürlük tablosu

35 (C5) numaralı problemi çözmek için genel algoritmayı tartıştık. Belirli örnekleri analiz etmenin ve size bağımsız çözüm için bir dizi görev sunmanın zamanı geldi.

Örnek 2. 5.4 g bir miktar alkinin tam hidrojenasyonu 4.48 litre hidrojen tüketir (n.a.) Bu alkinin moleküler formülünü belirleyin.

Karar. Genel plana göre hareket edeceğiz. Bilinmeyen alkin molekülünün n tane karbon atomu içermesine izin verin. Homolog serinin genel formülü C n H 2n-2 . Alkinlerin hidrojenasyonu aşağıdaki denkleme göre ilerler:

CnH2n-2 + 2H2 = CnH2n+2.

Reaksiyona giren hidrojen miktarı, n = V/Vm formülüyle bulunabilir. Bu durumda, n = 4.48 / 22.4 = 0.2 mol.

Denklem, 1 mol alkinin 2 mol hidrojen eklediğini gösterir (hatırlayın ki, bahsettiğimiz problem durumunda tamamlamak hidrojenasyon), bu nedenle, n (CnH2n-2) = 0.1 mol.

Alkin kütlesi ve miktarı ile molar kütlesini buluruz: M (C n H 2n-2) \u003d m (kütle) / n (miktar) \u003d 5.4 / 0.1 \u003d 54 (g / mol).

Bir alkinin bağıl moleküler ağırlığı, n atom kütlesinde karbon ve 2n-2 atom kütlesinde hidrojenden oluşur. Denklemi elde ederiz:

12n + 2n - 2 = 54.

Doğrusal bir denklemi çözeriz, şunu elde ederiz: n \u003d 4. Alkin formülü: C 4 H 6.

Cevap: C4H6.

Önemli bir noktaya dikkat çekmek istiyorum: C4H6 moleküler formülü, iki alkin (bütin-1 ve bütin-2) dahil olmak üzere birçok izomere karşılık gelir. Bu sorunlara dayanarak, incelenen maddenin yapısal formülünü açık bir şekilde oluşturamayacağız. Ancak, bu durumda, bu gerekli değildir!

Örnek 3. 112 l (n.a.) bilinmeyen bir sikloalkanın fazla oksijen içinde yanması sırasında, 336 l CO2 oluşur. Sikloalkanın yapısal formülünü ayarlayın.

Karar. Homolog sikloalkan serisi için genel formül şudur: Cn H 2n. Sikloalkanların tamamen yanması ile, herhangi bir hidrokarbonun yanması gibi, karbondioksit ve su oluşur:

C n H 2n + 1.5n O 2 \u003d n CO 2 + n H 2 O.

Lütfen dikkat: Bu durumda reaksiyon denklemindeki katsayılar n'ye bağlıdır!

Reaksiyon sırasında 336 / 22.4 \u003d 15 mol karbon dioksit oluştu. 112/22.4 = 5 mol hidrokarbon reaksiyona girdi.

Daha fazla akıl yürütme açıktır: 5 mol sikloalkan başına 15 mol CO2 oluşursa, 5 hidrokarbon molekülü başına 15 molekül karbon dioksit oluşur, yani bir sikloalkan molekülü 3 molekül CO2 verir. Her karbon monoksit (IV) molekülü bir karbon atomu içerdiğinden, bir sikloalkan molekülünün 3 karbon atomu içerdiği sonucuna varabiliriz.

Sonuç: n \u003d 3, sikloalkan formülü C3H6'dır.

Gördüğünüz gibi, bu sorunun çözümü genel algoritmaya "uymuyor". Burada bileşiğin molar kütlesini aramadık, herhangi bir denklem yapmadık. Resmi kriterlere göre, bu örnek standart C5 problemine benzemiyor. Ancak yukarıda, algoritmayı ezberlemenin değil, gerçekleştirilen eylemlerin ANLAMINI anlamanın önemli olduğunu zaten vurguladım. Anlamını anlarsanız, sınavda genel şemada kendiniz değişiklik yapabileceksiniz, çözmenin en rasyonel yolunu seçeceksiniz.

Bu örnekte başka bir "gariplik" var: bileşiğin sadece molekülerini değil, aynı zamanda yapısal formülünü de bulmak gerekiyor. Önceki görevde bunu başaramadık, ancak bu örnekte - lütfen! Gerçek şu ki, C3H6 formülü yalnızca bir izomer - siklopropan'a karşılık gelir.

Cevap: siklopropan.

Örnek 4. 116 g bir miktar sınırlayıcı aldehit, bir amonyak gümüş oksit çözeltisi ile uzun süre ısıtıldı. Reaksiyon sırasında 432 g metalik gümüş oluştu. Aldehitin moleküler formülünü ayarlayın.

Karar. Sınırlayıcı aldehitlerin homolog serisi için genel formül şudur: C n H 2n+1 COH. Aldehitler, özellikle bir amonyak gümüş oksit çözeltisinin etkisi altında, karboksilik asitlere kolayca oksitlenir:

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

Not. Gerçekte, reaksiyon daha karmaşık bir denklemle tanımlanır. Ag20, sulu bir amonyak çözeltisine eklendiğinde, karmaşık bir OH bileşiği oluşur - diamin gümüş hidroksit. Oksitleyici bir ajan olarak işlev gören bu bileşiktir. Reaksiyon sırasında, bir karboksilik asidin bir amonyum tuzu oluşur:

C n H 2n + 1 COH + 2OH \u003d C n H 2n + 1 COONH 4 + 2Ag + 3NH3 + H20.

Bir diğer önemli nokta! Formaldehitin (HCOH) oksidasyonu yukarıdaki denklemde açıklanmaz. HCOH bir amonyak gümüş oksit çözeltisi ile reaksiyona girdiğinde, 1 mol aldehit başına 4 mol Ag salınır:

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

Karbonil bileşiklerinin oksidasyonu ile ilgili problemleri çözerken dikkatli olun!

Örneğimize geri dönelim. Serbest bırakılan gümüşün kütlesi ile bu metalin miktarını bulabilirsiniz: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Denkleme göre, 1 mol aldehit başına 2 mol gümüş oluşur, bu nedenle n (aldehit) \u003d 0.5n (Ag) \u003d 0.5 * 4 \u003d 2 mol.

Aldehitin molar kütlesi = 116/2 = 58 g/mol. Sonraki adımları kendiniz yapmaya çalışın: bir denklem yapmanız, çözmeniz ve sonuçlar çıkarmanız gerekir.

Cevap: C2H5COH.

Örnek 5. 3.1 g bir miktar birincil amin, yeterli miktarda HBr ile reaksiyona girdiğinde, 11.2 g tuz oluşur. Amin formülünü ayarlayın.

Karar. Asitlerle etkileşime girdiğinde birincil aminler (Cn H 2n + 1 NH 2) alkilamonyum tuzları oluşturur:

CnH 2n+1 NH2 + HBr = [CnH2n+1 NH3] + Br - .

Ne yazık ki, aminin kütlesi ve ortaya çıkan tuzun miktarlarını bulamayacağız (çünkü molar kütleler bilinmiyor). Diğer yoldan gidelim. Kütlenin korunumu yasasını hatırlayın: m(amin) + m(HBr) = m(tuz), dolayısıyla m(HBr) = m(tuz) - m(amin) = 11.2 - 3.1 = 8.1.

C 5'in çözümünde çok sık kullanılan bu numaraya dikkat edin. Reaktifin kütlesi problem cümlesinde açık olarak verilmemiş olsa bile, onu diğer bileşiklerin kütlelerinden bulmaya çalışabilirsiniz.

Böylece, standart algoritmanın ana akımına geri döndük. Hidrojen bromürün kütlesi ile n(HBr) = n(amin), M(amin) = 31 g/mol miktarını buluyoruz.

Cevap: CH3NH2.

Örnek 6. Belirli bir miktarda alken X, fazla klor ile etkileşime girdiğinde 11.3 g diklorür ve fazla brom ile reaksiyona girdiğinde 20.2 g dibromit oluşturur. X'in moleküler formülünü belirleyin.

Karar. Alkenler, dihalojen türevleri oluşturmak için klor ve brom ekler:

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.

Bu problemde diklorür veya dibromür miktarını (molar kütleleri bilinmiyor) veya klor veya brom miktarını (kütleleri bilinmiyor) bulmaya çalışmak anlamsızdır.

Standart olmayan bir teknik kullanıyoruz. C n H 2n Cl2'nin molar kütlesi 12n + 2n + 71 = 14n + 71'dir. M (C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Dihalidlerin kütleleri de bilinmektedir. Elde edilen madde miktarını bulabilirsiniz: n (C n H 2n Cl 2) \u003d m / M \u003d 11.3 / (14n + 71). n (C n H 2n Br 2) \u003d 20.2 / (14n + 160).

Geleneksel olarak, diklorür miktarı, dibromür miktarına eşittir. Bu gerçek bize bir denklem yapma fırsatı verir: 11.3 / (14n + 71) = 20.2 / (14n + 160).

Bu denklemin benzersiz bir çözümü vardır: n = 3.

Cevap: C3H6

Son bölümde, size C5 tipinde değişen karmaşıklıktaki problemlerden bir seçki sunuyorum. Onları kendin çözmeye çalış - kimya sınavını geçmeden önce harika bir egzersiz olacak!