Как найти количество вещества по уравнению реакции. Расчеты по химическим уравнениям

Внимательно изучите алгоритмы и запишите в тетрадь, решите самостоятельно предложенные задачи

I. Используя алгоритм, решите самостоятельно следующие задачи:

1. Вычислите количество вещества оксида алюминия, образовавшегося в результате взаимодействия алюминия количеством вещества 0,27 моль с достаточным количеством кислорода (4 Al +3 O 2 =2 Al 2 O 3).

2. Вычислите количество вещества оксида натрия, образовавшегося в результате взаимодействия натрия количеством вещества 2,3 моль с достаточным количеством кислорода (4 Na + O 2 =2 Na 2 O ).

Алгоритм №1

Вычисление количества вещества по известному количеству вещества, участвующего в реакции.

Пример. Вычислите количество вещества кислорода, выделившегося в результате разложения воды количеством вещества 6 моль.

II. Используя алгоритм, решитесамостоятельно следующие задачи:

1. Вычислите массу серы, необходимую для получения оксида серы ( S + O 2 = SO 2).

2. Вычислите массу лития, необходимого для получения хлорида лития количеством вещества 0,6 моль (2 Li + Cl 2 =2 LiCl ).

Алгоритм №2

Вычисление массы вещества по известному количеству другого вещества, участвующего в реакции.

Пример: Вычислите массу алюминия, необходимого для получения оксида алюминия количеством вещества 8 моль.

III. Используя алгоритм, решитесамостоятельно следующие задачи:

1. Вычислите количество вещества сульфида натрия, если в реакцию с натриемвступает серамассой 12,8 г (2 Na + S = Na 2 S ).

2. Вычислите количество веществаобразующейся меди, если в реакцию с водородом вступает оксид меди ( II ) массой 64 г ( CuO + H 2 = Cu + H 2 O ).

Внимательно изучите алгоритм и запишите в тетрадь

Алгоритм №3

Вычисление количества вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции.

Пример. Вычислите количество вещества оксида меди (I ), если в реакцию с кислородом вступает медь массой 19,2г.

Внимательно изучите алгоритм и запишите в тетрадь

IV. Используя алгоритм, решитесамостоятельно следующие задачи:

1. Вычислите массу кислорода, необходимую для реакции с железом массой 112 г

(3 Fe + 4 O 2 = Fe 3 O 4).

Алгоритм №4

Вычисление массы вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции

Пример. Вычислите массу кислорода, необходимую для сгорания фосфора, массой 0,31г.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Вычислите количество вещества оксида алюминия, образовавшегося в результате взаимодействия алюминия количеством вещества 0,27 моль с достаточным количеством кислорода (4 Al +3 O 2 =2 Al 2 O 3).

2. Вычислите количество вещества оксида натрия, образовавшегося в результате взаимодействия натрия количеством вещества 2,3 моль с достаточным количеством кислорода (4 Na + O 2 =2 Na 2 O ).

3. Вычислите массу серы, необходимую для получения оксида серы ( IV ) количеством вещества 4 моль ( S + O 2 = SO 2).

4. Вычислите массу лития, необходимого для получения хлорида лития количеством вещества 0,6 моль (2 Li + Cl 2 =2 LiCl ).

5. Вычислите количество вещества сульфида натрия, если в реакцию с натрием вступает сера массой 12,8 г (2 Na + S = Na 2 S ).

6. Вычислите количество вещества образующейся меди, если в реакцию с водородом вступает оксид меди ( II ) массой 64 г ( CuO + H 2 =

Конспект урока «Расчёты по химическим уравнениям»

1. Проверка домашнего задания

В качестве домашнего задания вам было предложено расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Можно посмотреть на перемене выполненную работу. Ошибки наверняка будут. Все ли получилось, есть ли у кого-то вопросы? Пусть расскажут о проведённом домашнем опыте.

2. Объявление темы и актуализация знаний

Тема сегодняшнего урока – расчеты по химическим уравнениям. Для начала, давайте вспомним все то, что сегодня нам может пригодиться. С химическими уравнениями мы уже сталкивались на прошлой лабораторной работе, в домашнем задании, еще раньше – в теме бинарные соединения. Давайте вспомним определение уравнения химической реакции.

(это условная запись химической реакции с помощью химических формул и коэффициентов.)

Замечательно.

При производстве каких-либо соединений нужно знать, сколько взять исходных веществ для получения требуемой массы продукта реакции. Для этого составляют уравнение протекающей химической реакции, а при расчётах масс учитывают молярные массы веществ, а при расчётах объёмов газов учитывают величину молярного объёма газов.

Кто помнит значение молярного объема газов при нормальных условиях? (22,4 л/моль)

И что это за нормальные условия? (давление 101,3 кПа и температура 0 о С)

То есть при данных условиях 1 моль ЛЮБОГО газа занимает объем 22,4 л.

Собственно, для того, чтобы решать задачи, нам необходимо вспомнить несколько величин:

Молярная масса – М (г/моль)

Количество вещества – n (моль)

Объём – V (л)

Лучше так: вы помните, что молярная масса численно равна относительной атомной массе или относительной молекулярной массе вещества. Для этого нужно использовать таблицу Менделеева, где в нижней части каждой «ячейки» указана относительная атомная масса. Не забывая правила округления, целое значение этой массы мы и используем в расчётах.

Химия – наука очень четкая, логичная и последовательная, потому удобно будет для решения задач использовать АЛГОРИТМ, который приведен в учебнике. Это универсальная последовательность действий, которая используется для решения любой задачи данного типа.

Откройте, пожалуйста, учебник и давайте все вместе ознакомимся с алгоритмом.

(тут мы все дружно открываем учебники, кто-то один, возможно, я, читает алгоритм, остальные – следят, чтобы понимать, что им сейчас предстоит делать)

Звучит объемно, но, надеюсь, не слишком непонятно. Попробуем разобраться на примере.

Задача 1. Для получения водорода алюминий растворяют в серной кислоте: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (Первый пункт нашего алгоритма). Для реакции взяли 10,8 г алюминия. Вычислите массу затраченной серной кислоты.

Вот и все решение задачи. Есть вопросы? Давайте проговорим ход решения еще разок:

Составили уравнение

Над веществами подписали то, что ЗНАЕМ и то, что ХОТИМ НАЙТИ

Под формулами записали молярную массу, количество вещества и стехиометрическую массу вещества (лучше указать «массу по таблице Менделеева»)

Составили пропорцию

Решили пропорцию

Записали ответ

Решим похожую задачу, но уже с газообразными веществами (здесь мы будем использовать не молярную массу вещества, а что?...молярный объем)

Задача 2. 25 граммов цинка растворяют в соляной кислоте, в ходе химической реакции выделяется газ – водород. Рассчитайте объем выделяющегося водорода.

Проверим, как вы усвоили материал. Используя все тот же алгоритм, решите задачу:

НЕ ФАКТ, ЧТО ВЫ УСПЕЕТЕ:

При реакции с углем оксидов Fe2O3 (первый вариант) и SnO2 (второй вариант) получили по 20 г Fe и Sn. Сколько граммов каждого оксида было взято?

Обратите внимание, что сейчас мы рассчитываем массу исходных веществ, а не продуктов реакции)

(пусть каждый решит в тетради и выборочно попрошу показать решение, уравнение запишем все вместе на доске, а прорешать каждый попробует сам)

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO m(Fe2O3)= 160*20/2*56= 28,5 г

SnO2+C=Sn+CO2 m(SnO2)= 20*151/119= 25,38 г

Домашнее задание: изучить материал учебника с. 146-150, решить задачу

Какую массу оксида кальция и какой объём углекислого газа (н.у.)

можно получить при разложении карбоната кальция массой 250 г? НУЖНО ДАТЬ ШКОЛЬНИКАМ ГОТОВОЕ УРАВНЕНИЕ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ ЭТОЙ ЗАДАЧИ

Часть 1

2. Рассмотрим пример.
Рассчитайте массу серной кислоты, которая взаимодействует с 5,6 г гидроксида калия. В результате реакции образуется сульфат калия и вода.

Часть II

1. Заполните пропуски, проанализировав уравнение реакции.

2. Рассчитайте массу магния, который может сгореть в кислороде объёмом 33,6 л (н. у.). Схема химической реакции:

3. В реакцию вступили 13 г цинка и соляная кислота. В результате реакции образовались водород и хлорид цинка. Определите объём (н. у.) и число молекул водорода.

4. Навеска 1,12 г железа полностью «растворилась» в растворе сульфата меди (II). Вычислите массу образовавшегося осадка меди. Какое количество вещества сульфата железа (II) получилось при этом?

5. Вычислите массу гидроксида меди (II), который образуется при взаимодействии 200 г 20%-го раствора гидроксида натрия и избытка раствора сульфата меди (II). В результате реакции образуется также сульфат натрия.

6. Определите объём азота N2, необходимого для взаимодействия с кислородом, если в результате реакции получается 250 мл оксида азота (II).

7. Какой объём воздуха потребуется для взаимодействия 17,5 г лития, содержащего 20% примесей? В результате реакции получается оксид лития.

8. Придумайте задачу, при решении которой необходимо использовать следующую схему реакции:

Запишите условие задачи и решите её.
При взаимодействии 2 моль серной кислоты с нитратом свинца, образовался осадок, найти его массу.

"Не для муки, а для науки."
(Народная мудрость)

Расчеты по уравнениям химических реакций

Классификация химических реакций. Реакции соединения, разложения, замещения, двойного обмена, окислительно-восстановительные реакции. Уравнения химических реакций. Подбор стехиометрических коэффициентов в уравнениях реакций. Расчеты по уравнениям реакций. Определение количества вещества и массы реагентов и продуктов. Определение объема газообразных реагентов и продуктов. Теоретический и практический выход продукта реакции. Степень чистоты химических веществ.

Примеры решения типовых задач

Задача 1. При рентгеноскопическом исследовании организма человека применяют так называемые рентгеноконтрастные вещества. Так, перед просвечиванием желудка пациенту дают выпить суспензию труднорастворимого сульфата бария, не пропускающего рентгеновское излучение. Какие количества оксида бария и серной кислоты потребуются для получения 100 сульфата бария?

Решение.

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 + H 2 O

m (BaSO 4) = 100 г; M (BaSO 4) = 233 г/моль

n (BaO) = ?

n (H 2 SO 4) = ?

В соответствии с коэффициентами уравнения реакции, которые в нашем случае все равны 1, для получения заданного количества BaSO 4 требуются:

n (BaO) = n (BaSO 4) = m (BaSO 4) / M(BaSO 4) = 100: 233

[г: (г/моль)] = 0,43 моль

n (H 2 SO 4) = n (BaSO 4) = m (BaSO 4) / M (BaSO 4) = 100: 233

[г: (г/моль)] = 0,43 моль

Ответ. Для получения 100 г сульфата бария требуются 0,43 моль оксида бария и 0,43 моль серной кислоты.

Задача 2. Прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается их нейтрализовать щелочью (например, гидроксидом натрия) или содой (карбонатом натрия). Определите массы NaOH и Na 2 CO 3 , необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль HCl. Какой объем газа (при н.у.) выделится при нейтрализации указанного количества отходов содой?

Решение. Запишем уравнения реакций и условия задачи в формульном виде:

(1) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O

(2) 2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

n (HCl) = 0,45 моль; M(NaOH) = 40 г/моль;

M (Na 2 CO 3) = 106 г/моль; V M = 22,4 л/моль (н.у.)

n (NaOH) = ? m (NaOH) = ?

n (Na 2 CO 3) = ? m (Na 2 CO 3) = ?

V (CO 2) = ? (н.у.)

Для нейтрализации заданного количества HCl в соответствии с уравнениями реакций (1) и (2) требуется:

n (NaOH) = n (HCl) = 0,45 моль;

m (NaOH) = n (NaOH) . M (NaOH) = 0,45 . 40

[моль. г/моль] = 18 г

n (Na 2 CO 3) = n

m (Na 2 CO 3) = n (Na 2 CO 3) / M (Na 2 CO 3) = 0,225 . 106

[моль. г/моль] = 23,85 г

Для расчета объема углекислого газа, выделившегося при нейтрализации по реакции (2), дополнительно используется уравнение, связывающие между собой количество газообразного вещества, его объем и молярный объем:

n (CO 2) = n (HCl) / 2 = 0,45: 2 [моль] = 0,225 моль;

V (CO 2) = n (CO 2) . V M = 0,225 . 22,4 [моль. л/моль] = 5,04 л

Ответ. 18 г NaOH; 23,85 г Na 2 CO 3 ; 5,04 л CO 2

Задача 3. Антуан-Лоран Лавуазье открыл природу горения различных веществ в кислороде после своего знаменитого двенадцатидневного опыта. В этом опыте он сначала длительное время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже (и при более высокой температуре) - образовавшийся на первом этапе опыта оксид ртути(II). При этом выделялся кислород, и Лавуазье стал вместе с Джозефом Пристли и Карлом Шееле первооткрывателем этого важнейшего химического элемента. Рассчитайте количество и объем кислорода (при н.у.), собранный при разложении 108,5 г HgO.

Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:

2HgO = 2Hg + O 2

m (HgO) = 108,5 г; M (HgO) = 217 г/моль

V M = 22,4 л/моль (н.у.)

V (O 2) = ? (н.у.)

Количество кислорода n (O 2), который выделяется при разложении оксида ртути(II), составляет:

n (O 2) = 1/2 n (HgO) = 1/2 m (HgO) / M (HgO) = 108,5 / (217 . 2}

[г: (г/моль)] = 0,25 моль,

а его объем при н.у. - V (O 2) = n (O 2) . V M = 0,25 . 22,4

[моль. л/моль] = 5,6 л

Ответ. 0,25 моль, или 5,6 л (при н.у.) кислорода.

Задача 4. Важнейшая проблема в промышленном производстве удобрений - получение так называемого "связанного азота". В настоящее время ее решают путем синтеза аммиака из азота и водорода. Какой объем аммиака (при н.у.) можно получить в этом процессе, если объем исходного водорода равен 300 л, а практический выход (z) - 43 %?

Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

V (H 2) = 300 л; z(NH 3) = 43% = 0,43

V (NH 3) = ? (н.у.)

Объем аммиака V (NH 3), который можно получить в соответствии с условием задачи, составляет:

V (NH 3) практ = V (NH 3) теор. z(NH 3) = 2/3 . V (H 2) . z(NH 3) =

2/3 . 300 . 0,45 [л] = 86 л

Ответ. 86 л (при н.у.) аммиака.

Если приведенные здесь типовые задачи стали Вам совершенно понятны, приступайте к решению

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ N m V n NxNx mxmx VxVx nxnx = 1. Написать уравнение реакции По известному количеству вещества одного участника реакции рассчитать количество искомого вещества Если количество вещества неизвестно, предварительно найти его по известной массе, или объему, или числу молекул. По найденному количеству вещества найти нужную характеристику искомого участника реакции (массу, объем, или число молекул).

Рассчитайте количество вещества алюминия, который потребуется для получения 1,5 моль водорода при реакции с соляной кислотой. Дано: n(H 2) = 1,5 моль n(Al) – ? Решение: x моль 1,5 моль 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 2 моль 3 моль Составляем пропорцию: x моль 1,5 моль = 2 моль 3 моль 2 ·1,5 x = 3 x = 1 (моль) Ответ: n(Al) = 1 моль А ПС

Дано: n(Al 2 S 3) =2,5 моль n(S) – ? Решение: x моль 2,5 моль 2Al + 3S = Al 2 S 3 3 моль 1 моль x = n(S) = 3 n(Al 2 S 3) = = 3·2,5 моль = 7,5 моль Ответ: n(S) = 7,5 моль Определите количество вещества серы, необходимое для получения 2,5 моль сульфида алюминия. ПС А

Дано: m(Cu(OH) 2)=14,7 г m(CuO) – ? M(Cu(OH) 2) = 64+(16+1)·2 = 98 г/моль M(CuO) = = 80 г/моль Решение: 14,7 г x моль Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O 1 моль 1 моль m(Cu(OH) 2) n(Cu(OH) 2) = M(Cu(OH) 2) 14.7 г n(Cu(OH) 2)= = 0,15 моль 98 г/моль x = n(CuO) = n(Cu(OH) 2) = 0, 15 моль m(CuO) = n(CuO)·M(CuO) = 0,15 моль·80 г/моль = 12 г Ответ: m(CuO) = 12 г Вычислите массу оксида меди (II), образующегося при разложении 14,7 г гидроксида меди (II). ПС А 0,15 моль

Дано: m(Zn)=13 г m(ZnCl 2) – ? M(Zn) = 65 г/моль M(ZnCl 2 =65 +35,5·2 = 136 г/моль Решение: 0,2 моль x моль Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 1 моль 1 моль m(Zn) n(Zn) = M(Zn) 13 г n(Zn)= = 0,2 моль 65 г/моль x = n(ZnCl 2) = n(Zn) = 0,2 моль m(ZnCl 2) = n(ZnCl 2)·M(ZnCl 2) = 0,2 моль·136 г/моль = 27,2 г Ответ: m(ZnCl 2) = 27,2 г Рассчитайте массу соли, которая образуется при взаимодействии 13 г цинка с соляной кислотой. ПС А

Дано: m(MgO) = 6 г V(O 2) – ? M(MgO) = = 40 г/моль Vm = 22,4 л/моль Решение: 0,15 моль x моль 2MgO = 2Mg + O 2 2 моль 1 моль m(MgO) n(MgO) = M(MgO) 6 г n(MgO)= = 0,15 моль 40 г/моль x = n(O 2) = ½ n(MgO) = 1/2·0, 15 моль= 0,075 моль V(O 2) = n(O 2)·Vm = 0,075 моль·22,4 л/моль = 1,68 л Ответ: V(O 2) = 1,68 л Какой объем кислорода (н.у.) образуется при разложении 6 г оксида магния. ПС А

Дано: m(Cu)=32 г V(H 2) – ? M(Cu) = 64 г/моль Vm = 22,4 л/моль Решение: x моль 0,5 моль H 2 + CuO = H 2 O + Cu 1 моль 1 моль m(Cu) n(Cu) = M(Cu) 32 г n(Cu)= = 0,5 моль 64 г/моль x = n(H 2) = n(Cu) = 0,5 моль V(H 2) = n(H 2)·Vm = 0,5 моль·22,4 л/моль = 11,2 л Ответ: V(H 2) = 11,2 л Рассчитайте, какой объем водорода должен вступить в реакцию с оксидом меди (II), чтобы образовалось 32 г меди. ПС А

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА: ВАРИАНТ 1: Вычислите массу меди, которая образуется при восстановлении избытком водорода 4 г оксида меди (II). CuO + H 2 = Cu + H 2 O ВАРИАНТ 2: В реакцию с серной кислотой вступило 20 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшейся соли. 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O