Рішення шкільних завдань з хімії може представляти деякі труднощі для школярів, тому ми викладаємо ряд прикладів рішень основний типів завдань шкільної хімії з докладним розбором.
Для вирішення завдань з хімії необхідно знати ряд формул, зазначених в таблиці нижче. грамотно користуючись цим нехитрим набором можна вирішити практично будь-яке завдання з курсу хімії.
| Розрахунки кількості речовини | розрахунки частки | Розрахунки виходу продукту реакції |
| ν \u003d m / M,
ν \u003d V / V M, ν \u003d N / N A, ν \u003d PV / RT |
ω \u003d m ч / m про,
φ \u003d V ч / V про, χ \u003d ν ч / ν про |
η \u003d m пр. / m теор. ,
η \u003d V пр. / V теор. , η \u003d ν пр. / ν теор. |
| ν - кількість речовини (моль); ν ч - кількість речовини приватне (моль); ν об - кількість речовини загальне (моль); m - маса (г); m ч - маса приватна (г); m об - маса загальна (г); V - об'єм (л); V М - обсяг 1 моль (л); V ч - обсяг приватний (л); V про - обсяг загальний (л); N - кількість частинок (атомів, молекул, іонів); N A - число Авогадро (кількість частинок в 1 моль речовини) N A \u003d 6,02 × 10 23; Q - кількість електрики (Кл); F - постійна Фарадея (F »96500 Кл); Р - тиск (Па) (1атм »10. 5 Па); R - універсальна газова стала R »8,31 Дж / (моль × К); Т - абсолютна температура (К); ω - масова частка; φ - об'ємна частка; χ - молярна частка; η - вихід продукту реакції; m пр., V пр., ν пр. - маса, обсяг, кількість речовини практичні; m теор., V теор., ν теор. - маса, обсяг, кількість речовини теоретичні. |
||
Обчислення маси певної кількості речовини
завдання:
Визначити масу 5 моль води (Н 2 О).
Рішення:
- Розрахувати молярну масу речовини, використовуючи періодичну таблицю Д. І. Менделєєва. Маси всіх атомів округляти до одиниць, хлору - до 35,5.
M (H 2 O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 18 г / моль - Знайти масу води за формулою:
m \u003d ν × M (H 2 O) \u003d 5 моль × 18 г / моль \u003d 90 г - Записати відповідь:
Відповідь: маса 5 моль води дорівнює 90 г
Обчислення масової частки розчиненої речовини
завдання:
Обчислити масову частку солі (NaCl) в розчині, отриманому при розчиненні в 475 г води 25 г солі.
Рішення:
- Записати формулу для знаходження масової частки:
ω (%) \u003d (m в-ва / m розчину) × 100% - Знайти масу розчину.
m розчину \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 г - Обчислити масову частку, підставивши значення в формулу.
ω (NaCl) \u003d (m в-ва / m розчину) × 100% = (25/500) × 100% \u003d 5% - Записати відповідь.
Відповідь: масова частка NaCl становить 5%
Розрахунок маси речовини в розчині по його масовій частці
завдання:
Скільки грамів цукру і води необхідно взяти для отримання 200 г 5% розчину?
Рішення:
- Записати формулу для визначення масової частки розчиненої речовини.
ω \u003d m в-ва / m розчину → m в-ва \u003d m р-ра × ω - Обчислити масу солі.
m в-ва (солі) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 г - Визначити масу води.
m (H 2 O) \u003d m (розчину) - m (солі) \u003d 200 - 10 \u003d 190 г - Записати відповідь.
Відповідь: необхідно взяти 10 г цукру і 190 г води
Визначення виходу продукту реакції в% від теоретично можливого
завдання:
Обчислити вихід нітрату амонію (NH 4 NO 3) в% від теоретично можливого, якщо при пропущенні 85 г аміаку (NH 3) в розчин азотної кислоти (HNO 3), було отримано 380 г добрива.
Рішення:
- Записати рівняння хімічної реакції і розставити коефіцієнти
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 - Дані з умови задачі записати над рівнянням реакції.
m \u003d 85 г m пр. \u003d 380 г NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 - Під формулами речовин розрахувати кількість речовини відповідно до коефіцієнтів як добуток кількості речовини на молярну масу речовини:
- Практично отримана маса нітрату амонію відома (380 г). З метою визначення теоретичної маси нітрату амонію скласти пропорцію
85/17 \u003d х / 380 - Вирішити рівняння, визначити х.
х \u003d 400 г теоретична маса нітрату амонію - Визначити вихід продукту реакції (%), віднісши практичну масу до теоретичної і помножити на 100%
η \u003d m пр. / m теор. \u003d (380/400) × 100% \u003d 95% - Записати відповідь.
Відповідь: вихід нітрату амонію склав 95%.
Розрахунок маси продукту за відомою масою реагенту, що містить певну частку домішок
завдання:
Обчислити масу оксиду кальцію (СаО), отриманого при випалюванні 300 г вапняку (СаСО 3), що містить 10% домішок.
Рішення:
- Записати рівняння хімічної реакції, поставити коефіцієнти.
СаСО 3 \u003d СаО + СО 2 - Розрахувати масу чистого СаСО 3, що міститься у вапняку.
ω (чистий.) \u003d 100% - 10% \u003d 90% або 0,9;
m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 г - Отриману масу СаСО 3 записати над формулою СаСО 3 в рівнянні реакції. Шукану масу СаО позначити через х.
270 г х г СаСО 3 = СаО + СО 2 - Під формулами речовин в рівнянні записати кількість речовини (відповідно до коефіцієнтів); твори кількостей речовин на їх молярну масу (молекулярна маса СаСО 3 \u003d 100
, СаО \u003d 56
).
- Скласти пропорцію.
270/100 \u003d х / 56 - Розв'язати рівняння.
х \u003d 151,2 г - Записати відповідь.
Відповідь: маса оксиду кальцію складе 151, 2 г
Розрахунок маси продукту реакції, якщо відомий вихід продукту реакції
завдання:
Скільки г аміачної селітри (NH 4 NO 3) можна отримати при взаємодії 44,8 л аміаку (н. У.) З азотною кислотою, якщо відомо, що практичний вихід складає 80% від теоретично можливого?
Рішення:
- Запишіть рівняння хімічної реакції, розставте коефіцієнти.
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 - Дані умови задачі напишіть над рівнянням реакції. Масу аміачної селітри позначте через х.
- Під рівнянням реакції напишіть:
а) кількість речовин відповідно до коефіцієнтів;
б) твір молярного об'єму аміаку на кількість речовини; твір молярної маси NH 4 NO 3 на кількість речовини. - Складіть пропорцію.
44,4 / 22,4 \u003d х / 80 - Розв'яжіть рівняння, знайшовши х (теоретичну масу аміачної селітри):
х \u003d 160 м - Знайдіть практичну масу NH 4 NO 3, помноживши теоретичну масу на практичний вихід (в частках від одиниці)
m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 г - Запишіть відповідь.
Відповідь: маса аміачної селітри становитиме 128 м
Визначення маси продукту, якщо один з реагентів взято в надлишку
завдання:
14 г оксиду кальцію (СаО) обробили розчином, що містить 37,8 г азотної кислоти (HNO 3). Обчисліть масу продукту реакції.
Рішення:
- Запишіть рівняння реакції, розставте коефіцієнти
CaO + 2HNO 3 \u003d Сa (NO 3) 2 + H 2 O - Визначте моль реагентів за формулою: ν \u003d m / M
ν (CaO) \u003d 14/56 \u003d 0,25 моль;
ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 моль. - Над рівнянням реакції напишіть розраховані кількості речовини. Під рівнянням - кількості речовини згідно стехиометрическим коефіцієнтами.
- Визначте речовину, взяте в нестачі, порівнявши відносини взятих кількостей речовин до стехиометрическим коефіцієнтами.
0,25/1 < 0,6/2
Отже, в нестачі взята азотна кислота. По ній і будемо визначати масу продукту. - Під формулою нітрату кальцію (Ca (NO 3) 2) в рівнянні проставте:
а) кількість речовини, згідно стехиометрического коефіцієнта;
б) твір молярної маси на кількість речовини. Над формулою (Са (NO 3) 2) - х р0,25 моль 0,6 моль х г CaO + 2HNO 3 = Сa (NO 3) 2 + H 2 O 1 моль 2 моль 1 моль m \u003d 1 × 164 г - Складіть пропорцію
0,25 / 1 \u003d х / 164 - Визначте х
х \u003d 41 г - Запишіть відповідь.
Відповідь: маса солі (Ca (NO 3) 2) складе 41 м
Розрахунки по термохимическим рівняннями реакцій
завдання:
Скільки теплоти виділиться при розчиненні 200 г оксиду міді (II) (СuO) в соляній кислоті ( водний розчин HCl), якщо термохімічне рівняння реакції:
CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63,6 кДж
Рішення:
- Дані з умови задачі написати над рівнянням реакції
- Під формулою оксиду міді написати його кількість (згідно з коефіцієнтом); твір молярної маси на кількість речовини. Над кількістю теплоти в рівнянні реакції поставити х.
200 г CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63,6 кДж 1 моль m \u003d 1 × 80 г - Скласти пропорцію.
200/80 \u003d х / 63,6 - Обчислити х.
х \u003d 159 кДж - Записати відповідь.
Відповідь: при розчиненні 200 г CuO в соляній кислоті виділиться 159 кДж теплоти.
Складання термохімічного рівняння
завдання:
При спалюванні 6 г магнію виділяється 152 кДж тепла. Скласти термохімічне рівняння освіти оксиду магнію.
Рішення:
- Записати рівняння хімічної реакції, показавши виділення тепла. Розставити коефіцієнти.
2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q 6 г 152 2Mg + O 2 = 2MgO + Q - Під формулами речовин написати:
а) кількість речовини (відповідно до коефіцієнтів);
б) твір молярної маси на кількість речовини. Під тепловим ефектом реакції поставити х.
- Скласти пропорцію.
6 / (2 × 24) \u003d 152 / х - Обчислити х (кількість теплоти, відповідно до рівняння)
х \u003d 1216 кДж - Записати у відповіді термохімічне рівняння.
Відповідь: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 1216 кДж
Розрахунок обсягів газів за хімічними рівняннями
завдання:
При окисленні аміаку (NH 3) киснем в присутності каталізатора утворюється оксид азоту (II) і вода. Який обсяг кисню вступить в реакцію з 20 л аміаку?
Рішення:
- Записати рівняння реакції і розставити коефіцієнти.
4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O - Дані з умови задачі написати над рівнянням реакції.
20 л x 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O - Під рівнянням реакції записати кількості речовин відповідно до коефіцієнтів.
- Скласти пропорцію.
20/4 \u003d х / 5 - Знайти х.
х \u003d 25 л - Записати відповідь.
Відповідь: 25 л кисню.
Визначення обсягу газоподібного продукту за відомою масою реагенту, що містить домішки
завдання:
Який обсяг (н.у) вуглекислого газу (СО 2) виділиться при розчиненні 50 г мармуру (СаСО 3), що містить 10% домішок в соляній кислоті?
Рішення:
- Записати рівняння хімічної реакції, розставити коефіцієнти.
CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2 - Розрахувати кількість чистого СаСО 3, що міститься в 50 г мармуру.
ω (СаСО 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
Для перекладу в частки від одиниці поділити на 100%.
w (СаСО 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
m (CaCO 3) \u003d m (мармуру) × w (СаСО 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 г - Отримане значення написати над карбонатом кальцію в рівнянні реакції. Над СО 2 поставити х л.
45 г x CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 - Під формулами речовин записати:
а) кількість речовини, відповідно до коефіцієнтів;
б) твір молярної маси на кількість речовини, якщо йдеться про масу речовини, і твір молярного об'єму на кількість речовини, якщо йдеться про обсяг речовини.45 г x CaCO 3 + 2HCl = Розрахунок складу суміші за рівнянням хімічної реакції
завдання:
На повне згоряння суміші метану і оксиду вуглецю (II) потрібен був такий же обсяг кисню. Визначте склад газової суміші в об'ємних частках.
Рішення:
- Записати рівняння реакцій, розставити коефіцієнти.
СО + 1 / 2О 2 \u003d СО 2
СН 4 + 2О 2 \u003d СО 2 + 2Н 2 О - Позначити кількість речовини чадного газу (СО) - х, а кількість метану за у
х СО + 1 / 2О 2 = СО 2 у СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 Про - Визначити кількість кисню, яке буде витрачено на спалювання х моль СО і у моль СН 4.
х 0,5 х СО + 1 / 2О 2 = СО 2 у 2у СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 Про - Зробити висновок про співвідношення кількості речовини кисню та газової суміші.
Рівність обсягів газів свідчить про рівність кількостей речовини. - Скласти рівняння.
х + у \u003d 0,5х + 2у - Спростити рівняння.
0,5 х \u003d у - Прийняти кількість СО за 1 моль і визначити необхідну кількість СН 4.
Якщо х \u003d 1, то у \u003d 0,5 - Знайти загальна кількість речовини.
х + у \u003d 1 + 0,5 \u003d 1,5 - Визначити об'ємну частку оксиду монооксиду вуглецю (СО) і метану в суміші.
φ (СО) \u003d 1 / 1,5 \u003d 2/3
φ (СН 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3 - Записати відповідь.
Відповідь: об'ємна частка СО дорівнює 2/3, а СН 4 - 1/3.
Довідковий матеріал:
таблиця Менделєєва
Таблиця розчинності
- Записати рівняння реакцій, розставити коефіцієнти.
Методика рішення задач по хімії
При вирішенні завдань необхідно керуватися декількома простими правилами:
- Уважно прочитати умову задачі;
- Записати, що дано;
- Перевести, якщо це необхідно, одиниці фізичних величин в одиниці системи СІ (деякі позасистемні одиниці допускаються, наприклад літри);
- Записати, якщо це необхідно, рівняння реакції і розставити коефіцієнти;
- Вирішувати завдання, використовуючи поняття про кількість речовини, а не метод складання пропорцій;
- Записати відповідь.
З метою успішної підготовки з хімії слід уважно розглянути рішення задач, що приводяться в тексті, а також самостійно вирішити достатнє число їх. Саме в процесі вирішення завдань будуть закріплені основні теоретичні положення курсу хімії. Вирішувати завдання необхідно на протязі всього часу вивчення хімії і підготовки до іспиту.
Ви можете використовувати завдання на цій сторінці, а можете завантажити хороший збірник задач і вправ з рішенням типових і ускладнених завдань (М. І. Лебедєва, І. А. Анкудімова): завантажити.
Моль, молярна маса
Молярна маса - це відношення маси речовини до кількості речовини, тобто
М (х) \u003d m (x) / ν (x), (1)
де М (х) - молярна маса речовини Х, m (x) - маса речовини Х, ν (x) - кількість речовини Х. Одиниця СІ молярної маси - кг / моль, проте зазвичай використовується одиниця г / моль. Одиниця маси - г, кг. Одиниця СІ кількості речовини - моль.
Будь-яка задача з хімії вирішується через кількість речовини. Необхідно пам'ятати основну формулу:
ν (x) \u003d m (x) / М (х) \u003d V (x) / V m \u003d N / N A, (2)
де V (x) - обсяг речовини Х (л), V m - молярний об'єм газу (л / моль), N - число часток, N A - постійна Авогадро.
1. Визначте масу йодиду натрію NaI кількістю речовини 0,6 моль.
дано: Ν (NaI) \u003d 0,6 моль.
знайти: M (NaI) \u003d?
Рішення. Молярна маса йодиду натрію становить:
M (NaI) \u003d M (Na) + M (I) \u003d 23 + 127 \u003d 150 г / моль
Визначаємо масу NaI:
m (NaI) \u003d ν (NaI) M (NaI) \u003d 0,6 150 \u003d 90 м
2. Визначте кількість речовини атомного бору, що міститься в тетраборат натрію Na 2 B 4 O 7 масою 40,4 г.
дано: M (Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 м
знайти: Ν (B) \u003d?
Рішення. Молярна маса тетрабората натрію становить 202 г / моль. Визначаємо кількість речовини Na \u200b\u200b2 B 4 O 7:
ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d m (Na 2 B 4 O 7) / М (Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 / 202 \u003d 0,2 моль.
Згадаймо, що 1 моль молекули тетрабората натрію містить 2 моль атомів натрію, 4 моль атомів бору і 7 моль атомів кисню (див. Формулу тетрабората натрію). Тоді кількість речовини атомного бору одно: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0,2 \u003d 0,8 моль.
Розрахунки за хімічними формулами. Масова частка.
Масова частка речовини - відношення маси даної речовини в системі до маси всієї системи, тобто ω (Х) \u003d m (Х) / m, де ω (X) - масова частка речовини Х, m (X) - маса речовини Х, m - маса всієї системи. Масова частка - безрозмірна величина. Її виражають в частках від одиниці або у відсотках. Наприклад, масова частка атомного кисню становить 0,42, або 42%, тобто ω (О) \u003d 0,42. Масова частка атомного хлору в хлориде натрію становить 0,607, або 60,7%, тобто ω (Cl) \u003d 0,607.
3. Визначте масову частку кристалізаційної води в дигідрат хлориду барію BaCl 2 2H 2 O.
Рішення: Молярна маса BaCl 2 2H 2 O становить:
М (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137+ 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 г / моль
З формули BaCl 2 2H 2 O слід, що 1 моль дигидрата хлориду барію містить 2 моль Н 2 О. Звідси можна визначити масу води, що міститься в BaCl 2 2H 2 O:
m (H 2 O) \u003d 2 18 \u003d 36 м
Знаходимо масову частку кристалізаційної води в дигідрат хлориду барію 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. З зразка гірської породи масою 25 г, що містить мінерал аргентит Ag 2 S, виділено срібло масою 5,4 г. Визначте масову частку аргентиту в зразку.
дано: M (Ag) \u003d 5,4 г; m \u003d 25 г.
знайти: Ω (Ag 2 S) \u003d?
Рішення: Визначаємо кількість речовини срібла, що знаходиться в аргентит: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 моль.
З формули Ag 2 S випливає, що кількість речовини аргентиту в два рази менше кількості речовини срібла. Визначаємо кількість речовини аргентиту:
ν (Ag 2 S) \u003d 0,5 ν (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 моль
Розраховуємо масу аргентиту:
m (Ag 2 S) \u003d ν (Ag 2 S) М (Ag 2 S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 м
Тепер визначаємо масову частку аргентиту в зразку гірської породи, масою 25 г.
ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.
Висновок формул сполук
5. Визначте найпростішу формулу сполуки калію з марганцем і киснем, якщо масові частки елементів в цій речовині становлять відповідно 24,7, 34,8 і 40,5%.
дано: Ω (K) \u003d 24,7%; ω (Mn) \u003d 34,8%; ω (O) \u003d 40,5%.
знайти: Формулу сполуки.
Рішення: Для розрахунків вибираємо масу сполуки, рівну 100 г, тобто m \u003d 100 г. Маси калію, марганцю і кисню складуть:
m (К) \u003d m ω (К); m (К) \u003d 100 0,247 \u003d 24,7 г;
m (Mn) \u003d m ω (Mn); m (Mn) \u003d 100 0,348 \u003d 34,8 г;
m (O) \u003d m ω (O); m (O) \u003d 100 0,405 \u003d 40,5 м
Визначаємо кількості речовин атомних калію, марганцю і кисню:
ν (К) \u003d m (К) / М (К) \u003d 24,7 / 39 \u003d 0,63 моль
ν (Mn) \u003d m (Mn) / М (Mn) \u003d 34,8 / 55 \u003d 0,63 моль
ν (O) \u003d m (O) / М (O) \u003d 40,5 / 16 \u003d 2,5 моль
Знаходимо відношення кількостей речовин:
ν (К): ν (Mn): ν (O) \u003d 0,63: 0,63: 2,5.
Розділивши праву частину рівності на менше число (0,63) отримаємо:
ν (К): ν (Mn): ν (O) \u003d 1: 1: 4.
Отже, найпростіша формула сполуки KMnO 4.
6. При згорянні 1,3 г речовини утворилося 4,4 г оксиду вуглецю (IV) і 0,9 г води. Знайти молекулярну формулу речовини, якщо його щільність за воднем дорівнює 39.
дано: M (в-ва) \u003d 1,3 г; m (СО 2) \u003d 4,4 г; m (Н 2 О) \u003d 0,9 г; Д Н2 \u003d 39.
знайти: Формулу речовини.
Рішення: Припустимо, що шукане речовина містить вуглець, водень і кисень, тому що при його згорянні утворилися СО 2 і Н 2 О. Тоді необхідно знайти кількості речовин СО 2 і Н 2 О, щоб визначити кількості речовин атомарних вуглецю, водню і кисню.
ν (СО 2) \u003d m (СО 2) / М (СО 2) \u003d 4,4 / 44 \u003d 0,1 моль;
ν (Н 2 О) \u003d m (Н 2 О) / М (Н 2 О) \u003d 0,9 / 18 \u003d 0,05 моль.
Визначаємо кількості речовин атомарних вуглецю і водню:
ν (С) \u003d ν (СО 2); ν (С) \u003d 0,1 моль;
ν (Н) \u003d 2 ν (Н 2 О); ν (Н) \u003d 2 005 \u003d 0,1 моль.
Отже, маси вуглецю і водню дорівнюватимуть:
m (С) \u003d ν (С) М (С) \u003d 0,1 12 \u003d 1,2 г;
m (Н) \u003d ν (Н) М (Н) \u003d 0,1 1 \u003d 0,1 м
визначаємо якісний склад речовини:
m (в-ва) \u003d m (С) + m (Н) \u003d 1,2 + 0,1 \u003d 1,3 м
Отже, речовина складається тільки з вуглецю і водню (див. Умову задачі). Визначимо тепер його молекулярну масу, виходячи з даної в умові завдання щільності речовини за воднем.
М (в-ва) \u003d 2 Д Н2 \u003d 2 39 \u003d 78 г / моль.
ν (С): ν (Н) \u003d 0,1: 0,1
Розділивши праву частину рівності на число 0,1, отримаємо:
ν (С): ν (Н) \u003d 1: 1
Приймемо число атомів вуглецю (або водню) за «х», тоді, помноживши «х» на атомні маси вуглецю і водню і прирівнявши цю суму молекулярної маси речовини, вирішимо рівняння:
12х + х \u003d 78. Звідси х \u003d 6. Отже, формула речовини З 6 Н 6 - бензол.
Молярний об'єм газів. Закони ідеальних газів. об'ємна частка.
Молярний об'єм газу дорівнює відношенню обсягу газу до кількості речовини цього газу, тобто
V m \u003d V (X) / ν (x),
де V m - молярний об'єм газу - постійна величина для будь-якого газу за даних умов; V (X) - обсяг газу Х; ν (x) - кількість речовини газу Х. Молярний об'єм газів при нормальних умовах (нормальному тиску р н \u003d 101 325 Па ≈ 101,3 кПа і температурі Тн \u003d 273,15 К ≈ 273 К) становить V m \u003d 22,4 л / моль.
У розрахунках, пов'язаних з газами, часто доводиться переходити від даних умов до нормальних або навпаки. При цьому зручно користуватися формулою, наступної з об'єднаного газового закону Бойля-Маріотта і Гей-Люссака:
──── = ─── (3)
Де p - тиск; V - об'єм; Т- температура в шкалі Кельвіна; індекс «н» вказує на нормальні умови.
Склад газових сумішей часто висловлюють за допомогою об'ємної частки - відношення обсягу даного компонента до загального обсягу системи, тобто
де φ (Х) - об'ємна частка компонента Х; V (X) - обсяг компонента Х; V - об'єм системи. Об'ємна частка - безрозмірна величина, її виражають в частках від одиниці або у відсотках.
7. Який об `єм займе при температурі 20 о С і тиску 250 кПа аміак масою 51 г?
дано: M (NH 3) \u003d 51 г; p \u003d 250 кПа; t \u003d 20 o C.
знайти: V (NH 3) \u003d?
Рішення: Визначаємо кількість речовини аміаку:
ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / М (NH 3) \u003d 51/17 \u003d 3 моль.
Обсяг аміаку при нормальних умовах становить:
V (NH 3) \u003d V m ν (NH 3) \u003d 22,4 3 \u003d 67,2 л.
Використовуючи формулу (3), наводимо обсяг аміаку до даних умов [температура Т \u003d (273 +20) К \u003d 293 К]:
p н TV н (NH 3) 101,3 293 67,2
V (NH 3) \u003d ──────── \u003d ───────── \u003d 29,2 л.
8. Визначте об `єм, Який займе при нормальних умовах газова суміш, яка містить водень, масою 1,4 г і азот, масою 5,6 г.
дано: M (N 2) \u003d 5,6 г; m (H 2) \u003d 1,4; н.у.
знайти: V (суміші) \u003d?
Рішення: Знаходимо кількості речовини водню і азоту:
ν (N 2) \u003d m (N 2) / М (N 2) \u003d 5,6 / 28 \u003d 0,2 моль
ν (H 2) \u003d m (H 2) / М (H 2) \u003d 1,4 / 2 \u003d 0,7 моль
Так як при нормальних умовах ці гази не взаємодіють між собою, то обсяг газової суміші буде дорівнює сумі об'ємів газів, тобто
V (суміші) \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 л.
Розрахунки за хімічними рівняннями
розрахунки по хімічними рівняннями (Стехиометрические розрахунки) засновані на законі збереження маси речовин. Однак в реальних хімічних процесах через неповне протікання реакції і різних втрат речовин маса продуктів, що утворяться часто буває меншою за ту, яка повинна утворитися відповідно до закону збереження маси речовин. Вихід продукту реакції (або масова частка виходу) - це виражене у відсотках відношення маси реально отриманого продукту до його масі, яка повинна утворитися відповідно до теоретичним розрахунком, тобто
η \u003d / m (X) (4)
Де η- вихід продукту,%; m p (X) - маса продукту Х, отриманого в реальному процесі; m (X) - розрахована маса речовини Х.
У тих завданнях, де вихід продукту не вказано, передбачається, що він - кількісний (теоретичний), тобто η \u003d 100%.
9. Яку масу фосфору треба спалити для отримання оксиду фосфору (V) масою 7,1 г?
дано: M (P 2 O 5) \u003d 7,1 м
знайти: M (Р) \u003d?
Рішення: Записуємо рівняння реакції горіння фосфору і розставляємо стехіометричні коефіцієнти.
4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5
Визначаємо кількість речовини P 2 O 5, отриманого в реакції.
ν (P 2 O 5) \u003d m (P 2 O 5) / М (P 2 O 5) \u003d 7,1 / 142 \u003d 0,05 моль.
З рівняння реакції слід, що ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P), отже, кількість речовини фосфору, необхідного в реакції одно:
ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) \u003d 2 005 \u003d 0,1 моль.
Звідси знаходимо масу фосфору:
m (Р) \u003d ν (Р) М (Р) \u003d 0,1 31 \u003d 3,1 м
10. У надлишку соляної кислоти розчинили магній масою 6 г і цинк масою 6,5 г. Який об'єм водню, виміряний за нормальних умов, виділиться при цьому?
дано: M (Mg) \u003d 6 г; m (Zn) \u003d 6,5 г; н.у.
знайти: V (H 2) \u003d?
Рішення: Записуємо рівняння реакції взаємодії магнію і цинку з соляною кислотою і розставляємо стехіометричні коефіцієнти.
Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H 2
Визначаємо кількості речовин магнію і цинку, що вступили в реакцію з соляною кислотою.
ν (Mg) \u003d m (Mg) / М (Mg) \u003d 6/24 \u003d 0,25 моль
ν (Zn) \u003d m (Zn) / М (Zn) \u003d 6,5 / 65 \u003d 0,1 моль.
З рівнянь реакції слід, що кількість речовини металу і водню рівні, тобто ν (Mg) \u003d ν (Н 2); ν (Zn) \u003d ν (Н 2), визначаємо кількість водню, отриманого в результаті двох реакцій:
ν (Н 2) \u003d ν (Mg) + ν (Zn) \u003d 0,25 + 0,1 \u003d 0,35 моль.
Розраховуємо обсяг водню, що виділився в результаті реакції:
V (H 2) \u003d V m ν (H 2) \u003d 22,4 0,35 \u003d 7,84 л.
11. При пропущенні сірководню об'ємом 2,8 л (нормальні умови) через надлишок розчину сульфату міді (II) утворився осад масою 11,4 г. Визначте вихід продукту реакції.
дано: V (H 2 S) \u003d 2,8 л; m (осаду) \u003d 11,4 г; н.у.
знайти: η =?
Рішення: Записуємо рівняння реакції взаємодії сірководню і сульфату міді (II).
H 2 S + CuSO 4 \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4
Визначаємо кількість речовини сірководню, який бере участь в реакції.
ν (H 2 S) \u003d V (H 2 S) / V m \u003d 2,8 / 22,4 \u003d 0,125 моль.
З рівняння реакції слід, що ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0,125 моль. Значить можна знайти теоретичну масу СuS.
m (СuS) \u003d ν (СuS) М (СuS) \u003d 0,125 96 \u003d 12 м
Тепер визначаємо вихід продукту, користуючись формулою (4):
η \u003d / m (X) \u003d 11,4 100/12 \u003d 95%.
12. Яка маса хлориду амонію утворюється при взаємодії хлороводню масою 7,3 г з аміаком масою 5,1 г? Який газ залишиться в надлишку? Визначте масу надлишку.
дано: M (HCl) \u003d 7,3 г; m (NH 3) \u003d 5,1 м
знайти: M (NH 4 Cl) \u003d? m (надлишку) \u003d?
Рішення: Записуємо рівняння реакції.
HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl
Це завдання на «надлишок» і «недолік». Розраховуємо кількості речовини хлороводню і аміаку і визначаємо, який газ знаходиться в надлишку.
ν (HCl) \u003d m (HCl) / М (HCl) \u003d 7,3 / 36,5 \u003d 0,2 моль;
ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / М (NH 3) \u003d 5,1 / 17 \u003d 0,3 моль.
Аміак перебуває в надлишку, тому розрахунок ведемо через брак, тобто по хлороводню. З рівняння реакції слід, що ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0,2 моль. Визначаємо масу хлориду амонію.
m (NH 4 Cl) \u003d ν (NH 4 Cl) М (NH 4 Cl) \u003d 0,2 53,5 \u003d 10,7 м
Ми визначили, що аміак знаходиться в надлишку (за кількістю речовини надлишок становить 0,1 моль). Розрахуємо масу надлишку аміаку.
m (NH 3) \u003d ν (NH 3) М (NH 3) \u003d 0,1 17 \u003d 1,7 м
13. Технічний карбід кальцію масою 20 г обробили надлишком води, отримавши ацетилен, при пропущенні якого через надлишок бромної води утворився 1,1,2,2 -тетраброметан масою 86,5 г. Визначте масову частку Сас 2 в технічному карбіду.
дано: M \u003d 20 г; m (C 2 H 2 Br 4) \u003d 86,5 м
знайти: Ω (СаC 2) \u003d?
Рішення: Записуємо рівняння взаємодії карбіду кальцію з водою і ацетилену з бромної водою і розставляємо стехіометричні коефіцієнти.
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
Знаходимо кількість речовини Тетраброметан.
ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d m (C 2 H 2 Br 4) / М (C 2 H 2 Br 4) \u003d 86,5 / 346 \u003d 0,25 моль.
З рівнянь реакцій слід, що ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (СаC 2) \u003d 0,25 моль. Звідси ми можемо знайти масу чистого карбіду кальцію (без домішок).
m (СаC 2) \u003d ν (СаC 2) М (СаC 2) \u003d 0,25 64 \u003d 16 м
Визначаємо масову частку СаC 2 в технічному карбіду.
ω (СаC 2) \u003d m (СаC 2) / m \u003d 16/20 \u003d 0,8 \u003d 80%.
Розчини. Масова частка компонента розчину
14. У бензолі об'ємом 170 мл розчинили сірку масою 1,8 г. Щільність бензолу дорівнює 0,88 г / мл. Визначте масову частку сірки в розчині.
дано: V (C 6 H 6) \u003d 170 мл; m (S) \u003d 1,8 г; ρ (С 6 C 6) \u003d 0,88 г / мл.
знайти: Ω (S) \u003d?
Рішення: Для знаходження масової частки сірки в розчині необхідно розрахувати масу розчину. Визначаємо масу бензолу.
m (С 6 C 6) \u003d ρ (С 6 C 6) V (C 6 H 6) \u003d 0,88 170 \u003d 149,6 м
Знаходимо загальну масу розчину.
m (розчину) \u003d m (С 6 C 6) + m (S) \u003d 149,6 + 1,8 \u003d 151,4 м
Розрахуємо масову частку сірки.
ω (S) \u003d m (S) / m \u003d 1,8 / 151,4 \u003d 0,0119 \u003d 1,19%.
15. У воді масою 40 г розчинили залізний купорос FeSO 4 7H 2 O масою 3,5 г. Визначте масову частку сульфату заліза (II) в отриманому розчині.
дано: M (H 2 O) \u003d 40 г; m (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3,5 м
знайти: Ω (FeSO 4) \u003d?
Рішення: Знайдемо масу FeSO 4 міститься в FeSO 4 7H 2 O. Для цього розрахуємо кількість речовини FeSO 4 7H 2 O.
ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d m (FeSO 4 7H 2 O) / М (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3,5 / 278 \u003d 0,0125моль
З формули залізного купоросу слід, що ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 0,0125 моль. Розрахуємо масу FeSO 4:
m (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4) М (FeSO 4) \u003d 0,0125 152 \u003d 1,91 м
З огляду на, що маса розчину складається з маси залізного купоросу (3,5 г) і маси води (40 г), розрахуємо масову частку сульфату заліза в розчині.
ω (FeSO 4) \u003d m (FeSO 4) / m \u003d 1,91 / 43,5 \u003d 0,044 \u003d 4,4%.
Завдання для самостійного рішення
- На 50 г йодистого метилу в гексані подіяли металевим натрієм, при цьому виділилося 1,12 л газу, виміряного при нормальних умовах. Визначте масову частку йодистого метилу в розчині. відповідь: 28,4%.
- Деякий спирт піддали окислення, при цьому утворилася одноосновная карбонова кислота. При спалюванні 13,2 г цієї кислоти отримали вуглекислий газ, для повної нейтралізації якого треба було 192 мл розчину КОН з масовою часткою 28%. Щільність розчину КОН дорівнює 1,25 г / мл. Визначте формулу спирту. відповідь: Бутанол.
- Газ, отриманий при взаємодії 9,52 г міді з 50 мл 81% розчину азотної кислоти, щільністю 1,45 г / мл, пропустили через 150 мл 20% розчину NaOH густиною 1,22 г / мл. Визначте масові частки розчинених речовин. відповідь: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO 3; 5,26% NaNO 2.
- Визначте обсяг виділилися газів при вибуху 10 г нітрогліцерину. відповідь: 7,15 л.
- Зразок органічної речовини масою 4,3 г спалили в кисні. Продуктами реакції є оксид вуглецю (IV) об'ємом 6,72 л (нормальні умови) і вода масою 6,3 г. Щільність парів вихідної речовини за воднем дорівнює 43. Визначте формулу речовини. відповідьЗ 6 Н 14.
За 2-3 місяці неможливо вивчити (повторити, підтягти) таку складну дисципліну, як хімія.
Змін в КІМ ЄДІ 2020 р хімії немає.
Не відкладайте підготовку на потім.
- Приступивши до розбору завдань спочатку вивчіть теорію. Теорія на сайті представлена \u200b\u200bдля кожного завдання у вигляді рекомендацій, що необхідно знати при виконанні завдання. направить в вивченні основних тем і визначає які знання і вміння будуть потрібні при виконанні завдань ЄДІ з хімії. Для успішної здачі ЄДІ з хімії - теорія найважливіше.
- Теорію потрібно підкріплювати практикою, Постійно вирішуючи завдання. Так як більшість помилок через те, що неправильно прочитав вправу, не зрозумів, що вимагають в завданні. Чим частіше ти будеш вирішувати тематичні тести, тим швидше зрозумієш структуру іспиту. Тренувальні завдання розроблені на основі демоверсії від ФІПІ дають таку можливість вирішувати і дізнаватися відповіді. Але не поспішайте підглядати. Спочатку вирішите самостійно і подивіться, скільки балів набрали.
Бали за кожне завдання по хімії
- 1 бал - за 1-6, 11-15, 19-21, 26-28 завдання.
- 2 бали - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
- З бали - 35.
- 4 бали - 32, 34.
- 5 балів - 33.
Всього: 60 балів.
Структура екзаменаційної роботискладається з двох блоків:
- Питання, які передбачають коротку відповідь (у вигляді цифри або слова) - завдання 1-29.
- Завдання з розгорнутими відповідями - завдання 30-35.
На виконання екзаменаційної роботи по хімії відводиться 3,5 години (210 хвилин).
На іспиті буде три шпаргалки. І в них потрібно розбиратися
Це 70% інформації, яка допоможе успішно скласти іспит з хімії. Решта 30% - вміння користуватися представленими шпаргалками.
- Якщо хочеш отримати більше 90 балів, потрібно витрачати на хімію дуже багато часу.
- Щоб здати успішно ЄДІ з хімії, потрібно багато вирішувати:, тренувальних завдань, Навіть якщо вони здадуться легкими і однотипними.
- Правильно розподіляти свої сили і не забувати про відпочинок.
Дерзайте, намагайтеся і все у вас вийде!
Завдання 1-1. Скільки молекул міститься в одному літрі води?
Рішення.
Маса одного літра води:
м
Кількість речовини - зручна універсальна величина, через яку можна пов'язати між собою число атомів або молекул, масу і об'єм речовини.
Кількість речовини можна розрахувати за такими формулами: 
де
- маса,
- молярна маса,
- число атомів або молекул, 
моль -1 - постійна Авогадро.
Молярна маса води: 
(Г / моль).
Користуючись цими формулами, знаходимо: 
(Моль);
відповідь:
Завдання 1-2. Скільки атомів водню міститься: а) в 10 моль аміаку; б) в 100 г води?
Рішення.
а) Формула аміаку -. Ця формула означає, що в одній молекулі аміаку міститься три атома водню, а в будь-якій кількості аміаку атомів водню в три рази більше, ніж молекул. отже,
моль;
б) В одній молекулі води міститься два атоми водню, тому в будь-якій кількості води атомів водню в два рази більше, ніж молекул: 
. кількість речовини води можна визначити за масою: 
(Моль);
(Моль);
.
відповідь: а); б).
Завдання 1-3. Обчисліть масу кисню, що міститься в 15,0 г сірчаної кислоти.
Рішення.
Молярна маса сірчаної кислоти (г / моль).
Кількість речовини 
(Моль).
Згідно з хімічною формулою в 1 моль сірчаної кислоти міститься 4 моль кисню, тому 
моль.
Знаючи кількість кисню, можна знайти його масу:
м
відповідь: 9,79 г кисню.
Завдання 1-4. Розрахуйте масу однієї молекули гемоглобіну (молекулярна формула): а) в грамах; б) в атомних одиницях маси.
Рішення.
а) Для розрахунку маси молекули гемоглобіну треба знати молярну масу гемоглобіну:
г / моль.
Далі можна використовувати два способи.
Об'єднуючи формули 
,
можна виразити масу через число молекул: 
.
Підставляючи в цю формулу, г / моль, 
моль -1,
знаходимо р
б) Абсолютна маса молекули дорівнює відносній молекулярній масі, помноженої на 1 а. е. м. Відносна молекулярна маса чисельно дорівнює молярної маси, тому маса однієї молекули гемоглобіну дорівнює 64388 а. е. м.
відповідь: а) 
; б) 64388 а. е. м.
Завдання 1-5. Розрахуйте масові частки водню і кисню в воді.
Рішення.
У цьому завданні водень і кисень - це елементи і, а не прості речовини і. Масова частка визначається як відношення маси елемента до маси речовини: 
Зручне властивість масової частки полягає в тому, що вона не залежить від загальної маси речовини: масові частки елементів однакові і в краплі, і в літрі, і в бочці води. Тому для розрахунку масової частки можна взяти будь-яку масу речовини, наприклад 1 моль.
Маса 1 моль води: м Відповідно до формули води в 1 моль води міститься 2 моль атомів водню і 1 моль атомів кисню:
(Г);
(Г).
Масові частки елементів: 
%;
%.
відповідь: 11,1% H, 88,9% O.
Завдання 1-6. Визначте найпростішу формулу хімічної сполуки, Якщо масові частки складових його елементів рівні: H - 2,04%, S - 32,65%, O - 65,31%.
Рішення. Найпростіша формула відображає співвідношення між числом атомів в молекулі, або, що те ж, молярний співвідношення атомів. Оскільки найпростіша формула не залежить від маси речовини, візьмемо зразок речовини масою 100 г і знайдемо відношення кількостей елементів (в молях) в цьому зразку. Для цього слід розділити масу кожного елемента на його-відносну атомну масу:
Найменше з чисел (1,02) приймаємо за одиницю і знаходимо відношення:
Воно означає, що в молекулі хімічної сполуки на 2 атома водню припадає 1 атом сірки і 4 атома кисню, отже, найпростіша формула шуканого з'єднання -.
відповідь: .
Завдання 1-7. Визначте молекулярну формулу органічної речовини, якщо воно містить 40% вуглецю, 6,7% водню і 53,3% кисню за масою, а його молярна маса дорівнює 60 г / моль.
Рішення. Діючи так само, як і в попередній задачі, можна знайти відносні кількості елементів і визначити найпростішу формулу речовини:
Найпростіша формула речовини -. Їй відповідає молярна маса 
(Г / моль). Молярна маса речовини дорівнює 60 г / моль, отже, справжня формула дорівнює простій формулі, помноженої на 2, т. Е..
відповідь: .
Завдання 1-8. Яка маса хлориду натрію утворюється при обробці 15 г карбонату натрію, що містить 15% домішок, надлишком соляної кислоти?
Рішення. Перш за все знайдемо масу чистого карбонату натрію. Домішок в зразку карбонату натрію міститься 15%, а чистого речовини - 85%:
(Г).
Далі запишемо рівняння хімічної реакції:
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Масу продуктів реакції можна розрахувати за кількістю речовини, використовуючи наступну схему:
m (вих. речовини) → v (вих. речовини) → v (продукту) → m (продукту).
Знайдемо кількість карбонату натрію: 
(Моль).
За основним законом хімічної стехіометрії відношення кількостей реагентів (в молях) дорівнює відношенню відповідних коефіцієнтів в рівнянні реакції. Коефіцієнт перед в 2 рази більше, ніж коефіцієнт перед, тому кількість хлориду натрію також в 2 рази більше: моль.
Маса хлориду натрію:
(Г).
відповідь: 14 г.
Хімія - це наука про речовинах, їх властивості та перетвореннях
.
Тобто, якщо з оточуючими нас речовинами нічого не відбувається, то це не відноситься до хімії. Але що значить, «нічого не відбувається»? Якщо в поле нас раптом застала гроза, і ми всі промокли, як то кажуть «до нитки», то це чи не перетворення: адже одяг була сухою, а стала мокрою.
Якщо, наприклад взяти залізний цвях, обробити його напилком, а потім зібрати залізні ошурки (Fe) , То це так само не перетворення: був цвях - став порошок. Але якщо після цього зібрати прилад і провести отримання кисню (О 2): нагріти перманганат калію(КМПО 4)і зібрати в пробірку кисень, а потім в неї помістити розпечені «до красна» ці залізні ошурки, то вони спалахнуть яскравим полум'ям і після згоряння перетворяться в порошок бурого кольору. І це так само перетворення. Так де ж хімія? Незважаючи на те, що в цих прикладах змінюється форма (залізний цвях) і стан одягу (суха, мокра) - це не перетворення. Справа в тому, що сам по собі цвях як був речовиною (залізо), так ним і залишився, незважаючи на іншу свою форму, а воду від дощу як ввібрала наш одяг, так потім його і випарується в атмосферу. Сама вода не змінилася. Так що ж таке перетворення з точки зору хімії?
Перетвореннями з точки зору хімії називаються такі явища, які супроводжуються зміною складу речовини. Візьмемо як приклад той же цвях. Не важливо, яку форму він прийняв після обробки напилком, але після того як зібрані від нього залізні ошуркипомістили в атмосферу кисню - він перетворився на оксид заліза(Fe 2 O 3 ) . Значить, щось все-таки змінилося? Так, змінилося. Було речовина цвях, але під впливом кисню сформувалося нове речовина - оксид елементазаліза. молекулярне рівнянняцього перетворення можна відобразити наступними хімічними символами:
4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 (1)
Для необізнаного в хімії людини відразу виникають питання. Що таке «молекулярне рівняння», що таке Fe? Чому поставлені цифри «4», «3», «2»? Що таке маленькі цифри «2» і «3» у формулі Fe 2 O 3? Це значить, настав час в усьому розібратися по порядку.
знаки хімічних елементів.
Незважаючи на те, що хімію починають вивчати в 8-му класі, а деякі навіть раніше, багатьом відомий великий російський хімік Д. І. Менделєєв. І звичайно ж, його знаменита «Періодична система хімічних елементів». Інакше, простіше, її називають «Таблиця Менделєєва».
У цій таблиці, у відповідному порядку, розташовуються елементи. До теперішнього часу їх відомо близько 120. Назви багатьох елементів нам були відомі ще давно. Це: залізо, алюміній, кисень, вуглець, золото, кремній. Раніше ми не замислюючись застосовували ці слова, ототожнюючи їх з предметами: залізний болт, алюмінієвий дріт, кисень в атмосфері, золоте кільце і т.д. і т.д. Але насправді всі ці речовини (болт, дріт, кільце) складаються з відповідних їм елементів. Весь парадокс полягає в тому, що елемент не можна помацати, взяти в руки. Як же так? У таблиці Менделєєва вони є, а взяти їх не можна! Так, саме так. Хімічний елемент - це абстрактне (тобто абстрактне) поняття, і використовується в хімії, втім як і в інших науках, для розрахунків, складання рівнянь, при вирішенні завдань. Кожен елемент відрізняється від іншого тим, що для нього характерна своя електронна конфігурація атома. Кількість протонів в ядрі атома дорівнює кількості електронів в його орбіталях. Наприклад, водень - елемент №1. Його атом складається з 1-го протона і 1-го електрона. Гелій - елемент №2. Його атом складається з 2-х протонів і 2-х електронів. Літій - елемент №3. Його атом складається з 3-х протонів і 3-х електронів. Дармштадтій - елемент №110. Його атом складається з 110-і протонів і 110-й електронів.
Кожен елемент позначається певним символом, латинськими літерами, і має певний прочитання в перекладі з латинської. Наприклад, водень має символ «Н», Читається як «гідрогеніумом» або «аш». Кремній має символ «Si» читається як «силіциуму». ртуть має символ «Нg» і читається як «гідраргірум». І так далі. Всі ці позначення можна знайти в будь-якому підручнику хімії за 8-й клас. Для нас зараз головне усвідомити те, що при складанні хімічних рівнянь, необхідно оперувати зазначеними символами елементів.
Прості і складні речовини.
Позначаючи одиничними символами хімічних елементів різні речовини (Hg ртуть, Fe залізо, Cu мідь, Zn цинк, Al алюміній) Ми по суті позначаємо прості речовини, тобто речовини, що складаються з атомів одного виду (що містять один і той же кількість протонів і нейтронів в атомі). Наприклад, якщо у взаємодію вступають речовини залізо і сірка, то рівняння прийме таку форму запису:
Fe + S \u003d FeS (2)
До простих речовин відносяться метали (Ва, К, Na, Mg, Ag), а так само неметали (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Причому слід звернути
особливу увагу на те, що всі метали позначаються одиничними символами: К, Ва, Са, Аl, V, Mg і т.д., а неметали - або простими символами: C, S, P або можуть мати різні індекси, які вказують на їх молекулярну будову: H 2, Сl 2, О 2, J 2, P 4, S 8. Надалі це буде мати дуже велике значення при складанні рівнянь. Зовсім не важко здогадатися, що складними речовинами є речовини, утворені з атомів різного виду, Наприклад,
1). оксиди:
оксид алюмініюAl 2 O 3, 
оксид натріюNa 2 O,
оксид мідіCuO,
оксид цинкуZnO,
оксид титануTi 2 O 3,
чадний газабо оксид вуглецю (+2)CO,
оксид сірки (+6)SO 3
2). Основи:
гідроксид заліза(+3) Fe (OH) 3,
гідроксид міді Cu (OH) 2,
гідроксид калію або луг калію КOH,
гідроксид натрію NaOH.
3). кислоти:
соляна кислота HCl,
сірчиста кислотаH 2 SO 3,
азотна кислота HNO 3
4). солі:
тіосульфат натрію Na 2 S 2 O 3,
сульфат натріюабо глауберової сіль Na 2 SO 4,
карбонат кальцію або вапнякСаCO 3,
хлорид міді CuCl 2
5). Органічні речовини:
ацетат натріюСН 3 СООNa,
метан СН 4,
ацетилен З 2 Н 2,
глюкозаЗ 6 Н 12 О 6
Нарешті, після того як ми з'ясували структуру різних речовин, можна приступати до складання хімічних рівнянь.
Хімічне рівняння.
Саме слово «рівняння» похідне від слова «зрівняти», тобто розділити щось на рівні частини. В математиці рівняння складають чи не найголовнішу сутність цієї науки. Наприклад, можна привести таке просте рівняння, в якому ліва і права частини будуть рівні «2»:
40: (9 + 11) \u003d (50 х 2): (80 - 30);
І в хімічних рівняннях той же принцип: ліва і права частини рівняння повинні відповідати однаковим кількостей атомів, які беруть участь в них елементів. Або, якщо наводиться іонну рівняння, то в ньому число частиноктак само має відповідати цій вимозі. Хімічним рівнянням називається умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул і математичних знаків. Хімічне рівняння за своєю суттю відображає ту чи іншу хімічну реакцію, тобто процес взаємодії речовин, в процесі яких виникають нові речовини. Наприклад, необхідно написати молекулярне рівняння реакції, в якій беруть участь хлорид барію ВаСl 2 і сірчана кислота H 2 SO 4. В результаті цієї реакції утворюється нерозчинний осад - сульфат баріюВаSO 4 і соляна кислота НСl:
ВаСl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2НСl (3)
Перш за все необхідно усвідомити, що велика цифра «2», що стоїть перед речовиною НСlназивается коефіцієнтом, а малі цифри «2», «4» під формулами ВаСl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 називаються індексами. І коефіцієнти і індекси в хімічних рівняннях виконують роль множників, а не доданків. Що б правильно записати хімічне рівняння, необхідно розставити коефіцієнти в рівнянні реакції. Тепер приступимо до підрахунку атомів елементів в лівій і правій частинах рівняння. У лівій частині рівняння: в речовині ВаСl 2 містяться 1 атом барію (Ва), 2 атома хлору (Сl). У речовині H 2 SO 4: 2 атома водню (Н), 1 атом сірки (S) і 4 атома кисню (О). У правій частині рівняння: в речовині BaSO 4 1 атом барію (Ва) 1 атом сірки (S) і 4 атома кисню (О), в речовині НСl: 1 атом водню (Н) і 1 атом хлору (Сl). Звідки випливає, що в правій частині рівняння кількість атомів водню і хлору вдвічі менше, ніж в лівій частині. Отже, перед формулою НСl в правій частині рівняння необхідно поставити коефіцієнт «2». Якщо тепер скласти кількості атомів елементів, що беруть участь в даній реакції, і зліва і справа, то отримаємо наступний баланс:
В обох частинах рівняння кількості атомів елементів, що беруть участь в реакції, рівні, отже воно складено правильно.
Хімічні рівняння і хімічні реакції
Як ми вже з'ясували, хімічні рівняння є відображенням хімічних реакцій. Хімічними реакціями називаються такі явища, в процесі яких відбувається перетворення одних речовин в інші. Серед їх різноманіття можна виділити два основних типи:
1). реакції з'єднання
2). Реакції розкладу.
У переважній своїй більшості хімічні реакції належать до реакцій приєднання, оскільки з окремо взятим речовиною рідко можуть відбуватися зміни в його складі, якщо воно не піддається впливам ззовні (розчиненню, нагрівання, дії світла). Ніщо так не характеризує хімічне явище, або реакцію, як зміни, що відбуваються при взаємодії двох і більше речовин. Такі явища можуть здійснюватися мимовільно і супроводжуватися підвищенням або пониженням температури, світловими ефектами, зміною кольору, утворенням осаду, виділенням газоподібних продуктів, шумом.
Для наочності наведемо кілька рівнянь, що відображають процеси реакцій сполуки, в процесі яких виходять хлорид натрію(NaCl), хлорид цинку(ZnCl 2), осад хлориду срібла(AgCl), хлорид алюмінію (AlCl 3)
Cl 2 + 2Nа \u003d 2NaCl (4)
СuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Сu (5)
AgNO 3 + КCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)
3HCl + Al (OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3Н 2 О (7)
Серед реакцій з'єднання слід особливим чином відзначити наступні : заміщення (5), обміну (6), і як окремий випадок реакції обміну - реакцію нейтралізації (7).
До реакцій заміщення відносяться такі, при здійсненні якої атоми простої речовини заміщають атоми одного з елементів у складній речовині. У прикладі (5) атоми цинку заміщають з розчину СuCl 2 атоми міді, при цьому цинк переходить в розчинну сіль ZnCl 2, а мідь виділяється з розчину в металевому стані.
До реакцій обміну відносяться такі реакції, при яких два складних речовини обмінюються своїми складовими частинами. У разі реакції (6) розчинні солі AgNO 3 і КCl при зливанні обох розчинів утворюють нерозчинний осад солі AgCl. При цьому вони обмінюються своїми складовими частинами - катіонами і аніонами. Катіони калію К + приєднуються до анионам NO 3, а катіони срібла Ag + - до анионам Cl -.
До особливого, окремого випадку, реакцій обміну відноситься реакція нейтралізації. До реакцій нейтралізації відносяться такі реакції, в процесі яких кислоти реагують з основами, в результаті утворюється сіль і вода. У прикладі (7) соляна кислота HCl, реагуючи з підставою Al (OH) 3 утворює сіль AlCl 3 і воду. При цьому катіони алюмінію Al 3+ від заснування обмінюються з аніонами Cl - від кислоти. В результаті відбувається нейтралізація соляної кислоти.
До реакцій розкладання відносяться такі, при якому з одного складного утворюються два і більше нових простих або складних речовин, але більш простого складу. Як реакцій можна привести такі, в процесі яких розкладаються 1). нітрат калію(КNO 3) з утворенням нітриту калію (КNO 2) і кисню (O 2); 2). перманганат калію (KMnO 4): утворюються манганат калію (К 2 МnO 4), оксид марганцю(MnO 2) і кисень (O 2); 3). Карбонат кальцію або мармур; в процесі утворюються вуглекислийгаз (CO 2) і оксид кальцію(СаО)
2КNO 3 \u003d 2КNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d К2 МnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
СаCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)
В реакції (8) зі складного речовини утворюється одне складне і одне просте. В реакції (9) - два складних і одне просте. В реакції (10) - два складних речовини, але більш простих за складом
До розкладання піддаються всі класи складних речовин:
1). оксиди: оксид срібла 2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2 (11)
2). гідроксиди: гідроксид заліза2Fe (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)
3). кислоти: сірчана кислотаH 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)
4). солі: карбонат кальціюСаCO 3 \u003d СаO + CO 2 (14)
5). Органічні речовини: спиртове бродіння глюкози
З 6 Н 12 О 6 \u003d 2С 2 Н 5 ОH + 2CO 2 (15)
Відповідно до іншої класифікації, всі хімічні реакції можна розділити на два типи: реакції, що йдуть з виділенням теплоти, їх називають екзотермічні, і реакції, що йдуть з поглинанням теплоти - ендотермічні. Критерієм таких процесів є тепловий ефект реакції.Як правило, до екзотермічних реакцій відносяться реакції окислення, тобто взаємодії з киснем, наприклад згоряння метану:
СН 4 + 2O 2 \u003d СО 2 + 2Н 2 О + Q (16)
а до ендотермічним реакцій - реакції розкладання, вже наведені вище (11) - (15). Знак Q в кінці рівняння вказує на те, чи виділяється теплота в процесі реакції (+ Q) або поглинається (-Q):
СаCO 3 \u003d СаO + CO 2 - Q (17)
Можна так само розглядати всі хімічні реакції за типом зміни ступеня окислення, що беруть участь в їх перетвореннях елементів. Наприклад, в реакції (17) беруть участь в ній елементи не змінюють свої ступеня окислення:
Са +2 C +4 O 3 -2 \u003d Са +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)
А в реакції (16) елементи змінюють свої ступеня окислення:
2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2
Реакції такого типу відносяться до окислювально-відновним . Вони будуть розглядатися окремо. Для складання рівнянь по реакціях такого типу необхідно використовувати метод напівреакційі застосовувати рівняння електронного балансу.
після приведення різних типів хімічних реакцій, можна приступати до принципу складань хімічних рівнянь, інакше, підбору коефіцієнтів в лівій і правій їх частинах.
Механізми складання хімічних рівнянь.
До якого б типу не ставилася та чи інша хімічна реакція, її запис (хімічне рівняння) повинна відповідати умові рівності кількості атомів до реакції і після реакції.
Існують такі рівняння (17), які не вимагають вирівнювання, тобто розстановки коефіцієнтів. Але в більшості випадках, як в прикладах (3), (7), (15), необхідно вживати заходів, спрямовані на зрівняння лівої і правої частин рівняння. Якими ж принципами необхідно керуватися в таких випадках? Чи існує якась ні будь система в підборі коефіцієнтів? Існує, і не одна. До таких систем відносяться:
1). Підбір коефіцієнтів по заданих формулах.
2). Складання по валентності реагуючих речовин.
3). Складання за ступенями окислення реагують речовин.
У першому випадку потрібно було, що нам відомі формули реагуючих речовин як до реакції, так і після. Наприклад, дано таке рівняння:
N 2 + О 2 → N 2 О 3 (19)
Прийнято вважати, що поки не встановлено рівність між атомами елементів до реакції і після, знак рівності (\u003d) в рівнянні не ставиться, а замінюється стрілкою (→). Тепер приступимо до власне зрівнювання. У лівій частині рівняння є 2 атома азоту (N 2) і два атоми кисню (О 2), а в правій - два атома азоту (N 2) і три атома кисню (О3). За кількістю атомів азоту його зрівнювати не треба, але по кисню необхідно домогтися рівності, оскільки до реакції їх брало участь два атома, а після реакції стало три атома. Складемо наступну схему:
до реакції після реакції
О 2 О 3
Визначимо найменше кратне між даними кількостями атомів, це буде «6».
О 2 О 3
\ 6 /
Розділимо це число в лівій частині рівняння по кисню на «2». Отримаємо число «3», поставимо його в вирішуване рівняння:
N 2 + 3О 2 → N 2 О 3
Так само розділимо число «6» для правої частини рівняння на «3». Отримаємо число «2», так само поставимо його в вирішуване рівняння:
N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3
Кількості атомів кисню і в лівій і в правій частинах рівняння стали рівні, відповідно по 6 атомів:
Але кількість атомів азоту в обох частинах рівняння не відповідатимуть один одному:
У лівій - два атома, в правій - чотири атома. Отже, що б добитися рівності, необхідно подвоїти кількість азоту в лівій частині рівняння, поставивши коефіцієнт «2»:
Таким чином, рівність по азоту дотримано і в цілому, рівняння набуде вигляду:
2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3
Тепер в рівнянні можна замість стрілки поставить знак рівності:
2N 2 + 3О 2 \u003d 2N 2 О 3 (20)
Наведемо ще один приклад. Дано наступне рівняння реакції:
Р + Cl 2 → РCl 5
У лівій частині рівняння є 1 атом фосфору (Р) і два атоми хлору (Cl 2), а в правій - один атом фосфору (Р) і п'ять атомів кисню (Cl 5). За кількістю атомів фосфору його зрівнювати не треба, але по хлору необхідно домогтися рівності, оскільки до реакції їх брало участь два атома, а після реакції стало п'ять атома. Складемо наступну схему:
до реакції після реакції
Cl 2 Cl 5
Визначимо найменше кратне між даними кількостями атомів, це буде «10».
Cl 2 Cl 5
\ 10 /
Розділимо це число в лівій частині рівняння по хлору на «2». Отримаємо число «5», поставимо його в вирішуване рівняння:
Р + 5Cl 2 → РCl 5
Так само розділимо число «10» для правої частини рівняння на «5». Отримаємо число «2», так само поставимо його в вирішуване рівняння:
Р + 5Cl 2 → 2РCl 5
Кількості атомів хлору і в лівій і в правій частинах рівняння стали рівні, відповідно по 10 атомів:
Але кількість атомів фосфору в обох частинах рівняння не відповідатимуть один одному:
Отже, що б добитися рівності, необхідно подвоїти кількість фосфору в лівій частині рівняння, поставивши коефіцієнт «2»:
Таким чином, рівність по фосфору дотримано і в цілому, рівняння набуде вигляду:
2Р + 5Cl 2 \u003d 2РCl 5 (21)
При складанні рівнянь за валентністю необхідно дати визначення валентності і встановити значення для найбільш відомих елементів. Валентність - це одне з раніше застосовуваних понять, в даний час в ряді шкільних програм не використовується. Але при його допомоги легше пояснити принципи складання рівнянь хімічних реакцій. Під валентністю розуміють число хімічних зв'язків, Які той чи інший атом може утворювати з іншою, або іншими атомами . Валентність не має знака (+ або -) і позначається римськими цифрами, як правило, над символами хімічних елементів, наприклад:
Звідки беруться ці значення? Як їх застосовувати при складанні хімічних рівнянь? Числові значення валентностей елементів збігаються з їх номером групи Періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва (Таблиця 1).
Для інших елементів значення валентностей можуть мати інші значення, але ніколи не більше номера групи, в якій вони розташовані. Причому для парних номерів груп (IV і VI) валентності елементів приймають лише парні значення, а для непарних - можуть мати як парні, так і непарні значення (Таблиця.2).
Звичайно ж, в значеннях валентностей для деяких елементів є винятки, але в кожному конкретному випадку ці моменти зазвичай обмовляються. Тепер розглянемо загальний принцип складання хімічних рівнянь за заданими валентності для тих чи інших елементів. Найчастіше даний метод прийнятний в разі складання рівнянь хімічних реакцій сполуки простих речовин, Наприклад, при взаємодії з киснем ( реакції окислення). Припустимо, необхідно відобразити реакцію окислення алюмінію. Але нагадаємо, що метали позначаються одиничними атомами (Al), а неметали, що знаходяться в газоподібному стані - з індексами «2» - (О 2). Спочатку напишемо загальну схему реакції:
Al + О 2 → AlО
На даному етапі ще не відомо, яке правильне написання повинно бути у оксиду алюмінію. І ось саме на даному етапі нам на допомогу прийде знання валентностей елементів. Для алюмінію і кисню проставимо їх над передбачуваної формулою цього оксиду:
III II
Al Про
Після чого «хрест» -на- «хрест» у цих символів елементів поставимо внизу відповідні індекси:
III II
Al 2 О 3
Склад хімічної сполукиAl 2 О 3 визначено. Подальша схема рівняння реакції набуде вигляду:
Al + О 2 → Al 2 О 3
Залишається тільки зрівняти ліву і праву його частини. Зробимо таким же способом, як в разі складання рівняння (19). Кількості атомів кисню зрівняємо, вдаючись до знаходження найменшого кратного:
до реакції після реакції
О 2 О 3
\ 6 /
Розділимо це число в лівій частині рівняння по кисню на «2». Отримаємо число «3», поставимо його в вирішуване рівняння. Так само розділимо число «6» для правої частини рівняння на «3». Отримаємо число «2», так само поставимо його в вирішуване рівняння:
Al + 3О 2 → 2Al 2 O 3
Що б добитися рівності по алюмінію, необхідно скоригувати його кількість в лівій частині рівняння, поставивши коефіцієнт «4»:
4Al + 3О 2 → 2Al 2 O 3
Таким чином, рівність по алюмінію і кисню дотримано і в цілому, рівняння прийме остаточний вигляд:
4Al + 3О 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)
Застосовуючи метод валентностей, можна прогнозувати, яка речовина утворюється в процесі хімічної реакції, як буде виглядати його формула. Припустимо, в реакцію з'єднання вступили азот і водень з відповідними валентності III і I. Напишемо загальну схему реакції:
N 2 + Н 2 → NН
Для азоту і водню проставимо валентності над передбачуваної формулою цього з'єднання:
Як і раніше «хрест» -на- «хрест» у цих символів елементів поставимо внизу відповідні індекси:
III I
N Н 3
Подальша схема рівняння реакції набуде вигляду:
N 2 + Н 2 → NН 3
Зрівнюючи вже відомим способом, через найменшу кратне для водню, рівне «6», отримаємо шукані коефіцієнти, і рівняння в цілому:
N 2 + 3Н 2 \u003d 2NН 3 (23)
При складанні рівнянь за ступенями окислення реагуючих речовин необхідно нагадати, що ступенем окислення того чи іншого елемента називається число прийнятих або відданих в процесі хімічної реакції електронів. Ступінь окислення в з'єднаннях в основному, чисельно збігається зі значеннями валентностей елемента. Але відрізняються знаком. Наприклад, для водню валентність дорівнює I, а ступінь окислення (+1) або (-1). Для кисню валентність дорівнює II, а ступінь окислення (-2). Для азоту валентності рівні I, II, III, IV, V, а ступеня окислення (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) і т.д . Ступені окислення найбільш часто вживаних в рівняннях елементів, наведені в таблиці 3.
У разі реакцій з'єднання принцип складання рівнянь за ступенями окислення такий же, як і при складанні по валентності. Наприклад, наведемо рівняння реакції окислення хлору киснем, в якій хлор утворює з'єднання зі ступенем окислення +7. Запишемо передбачуване рівняння:
Cl 2 + О 2 → ClО
Поставимо над передбачуваним з'єднанням ClО ступеня окислення відповідних атомів:
Як і в попередніх випадках встановимо, що шукана формула сполукинабуде вигляду:
7 -2
Cl 2 Про 7
Рівняння реакції прийме наступний вигляд:
Cl 2 + О 2 → Cl 2 Про 7
Зрівнюючи по кисню, знайшовши найменше кратне між двома і семи, рівне «14», встановимо в результаті рівність:
2Cl 2 + 7О 2 \u003d 2Cl 2 Про 7 (24)
Дещо інший спосіб необхідно застосовувати зі ступенями окислення при складанні реакцій обміну, нейтралізації, заміщення. У ряді випадків надається скрутним дізнатися: які сполуки утворюються при взаємодії складних речовин?
Як дізнатися: що вийде в процесі реакції?
Дійсно, як дізнатися: які продукти реакції можуть виникнуть в ході конкретної реакції? Наприклад, що утворюється при взаємодії нітрату барію і сульфату калію?
Ва (NО 3) 2 + К 2 SO 4 →?
Може бути ВАК 2 (NО 3) 2 + SO 4? Або Ва + NО 3 SO 4 + К 2? Або ще щось? Звичайно ж, в процесі цієї реакції утворюються сполуки: ВаSO 4 і КNО 3. А звідки це відомо? І як правильно написати формули речовин? Почнемо з того, що найчастіше упускається з виду: з самого поняття «реакція обміну». Це означає, що при даних реакціях речовини змінюються один з одним складовими частинами. Оскільки реакції обміну в більшості своїй здійснюються межу підставами, кислотами або солями, то частинами, якими вони будуть змінюватися, є катіони металів (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), іонів Н + або ВІН -, аніонів - залишків кислот, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). У загальному вигляді реакцію обміну можна привести в наступному записі:
Kt1An1 + Kt2An1 \u003d Kt1An2 + Kt2An1 (25)
Де Kt1 і Kt2 - катіони металів (1) і (2), а An1 і An2 - відповідні їм аніони (1) і (2). При цьому обов'язково треба враховувати, що в сполуках до реакції і після реакції на першому місці завжди встановлюються катіони, а аніони - на другому. Отже, якщо в реакцію вступить хлорид калію і нітрат срібла, Обидва в розчиненому стані
KCl + AgNO 3 →
то в процесі її утворюються речовини KNO 3 і AgClі відповідне рівняння набуде вигляду:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)
При реакціях нейтралізації протони від кислот (Н +) будуть з'єднуватися з аніонами гідроксилу (ОН -) з утворенням води (Н 2 О):
НCl + КОН \u003d КCl + Н 2 O (27)
Ступені окислення катіонів металів і заряди аніонів кислотних залишків вказані в таблиці розчинності речовин (кислот, солей і підстав у воді). По горизонталі наведені катіони металів, а по вертикалі - аніони кислотних залишків.
Виходячи з цього, при складанні рівняння реакції обміну, необхідно спочатку в лівій його частині встановити ступеня окислення які беруть у цьому хімічному процесі частинок. Наприклад, потрібно написати рівняння взаємодії між хлоридом кальцію і карбонатом натрія.Составім вихідну схему цієї реакції:
СаCl + NаСО 3 →
Са 2+ Cl - + Nа + СО 3 2 →
Зробивши вже відоме дію «хрест» -на- «хрест», визначимо реальні формули вихідних речовин:
СаCl 2 + Nа 2 СО 3 →
Виходячи з принципу обміну катіонами і аніонами (25), встановимо попередні формули утворюються в ході реакції речовин:
СаCl 2 + Nа 2 СО 3 → СаСО 3 + NаCl
Над їх катіонами і аніонами проставимо відповідні заряди:
Са 2+ СО 3 2 + Nа + Cl -
формули речовинзаписані правильно, відповідно до зарядами катіонів та аніонів. Складемо повне рівняння, зрівнявши ліву і праву його частини із натрію і хлору:
СаCl 2 + Nа 2 СО 3 \u003d СаСО 3 + 2NаCl (28)
Як інший приклад наведемо рівняння реакції нейтралізації між гідроксидом барію і ортофосфорної кислотою:
ВаОН + НРО 4 →
Над катіонами і аніонами проставимо відповідні заряди:
Ва 2 ОН - + Н + РО 4 3- →
Визначимо реальні формули вихідних речовин:
Ва (ОН) 2 + Н 3 РО 4 →
Виходячи з принципу обміну катіонами і аніонами (25), встановимо попередні формули утворюються в ході реакції речовин, враховуючи, що при реакції обміну одним з речовин обов'язково повинна бути вода:
Ва (ОН) 2 + Н 3 РО 4 → Ва 2 РО 4 3- + Н 2 O
Визначимо правильну запис формули солі, що утворилася в процесі реакції:
Ва (ОН) 2 + Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + Н 2 O
Зрівняємо ліву частину рівняння по барію:
3Ва (ОН) 2 + Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + Н 2 O
Оскільки в правій частині рівняння залишок ортофосфорної кислоти взятий двічі, (РО 4) 2, то зліва необхідно також подвоїти її кількість:
3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + Н 2 O
Залишилося привести у відповідність кількість атомів водню і кисню в правій частині у води. Так як зліва загальна кількість атомів водню дорівнює 12, то справа воно так само має відповідати дванадцяти, тому перед формулою води необхідно поставити коефіцієнт«6» (оскільки в молекулі води вже є 2 атома водню). За кисню так само дотримано рівність: зліва 14 і справа 14. Отже, рівняння має правильну форму запису:
3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)
Можливість здійснення хімічних реакцій
Світ складається з безлічі речовин. Незліченно так само кількість варіантів хімічних реакцій між ними. Але чи можемо ми, написавши на папері ту чи іншу рівняння стверджувати, що йому буде відповідати хімічна реакція? Існує помилкова думка, що якщо правильно розставити коефіцієнти в рівнянні, то воно буде здійснено і на практиці. Наприклад, якщо взяти розчин сірчаної кислотиі опустити в нього цинк, То можна спостерігати процес виділення водню:
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)
Але якщо в цей же розчин опустити мідь, то процес виділення газу спостерігатися не буде. Реакція не здійсненна.
Cu + H 2 SO 4 ≠
У разі, якщо буде взята концентрована сірчана кислота, вона буде реагувати з міддю:
Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2Н 2 O (31)
В реакції (23) між газами азотом і воднем спостерігається термодинамічна рівновага, тобто скільки молекуламіаку NН 3 утворюється в одиницю часу, стільки ж їх і розпадеться назад на азот і водень. Зміщення хімічної рівновагиможна домогтися підвищенням тиску і зниженням температури
N 2 + 3Н 2 \u003d 2NН 3
якщо взяти розчин гідроксиду каліюі долити до нього розчин сульфату натрію, То ніяких змін спостерігатися не буде, реакція буде не здійсненна:
КОН + Na 2 SO 4 ≠
Розчин хлориду натріюпри взаємодії з бромом НЕ буде утворювати бром, незважаючи на те, що дана реакція може бути віднесена до реакції заміщення:
NаCl + Br 2 ≠
У чому ж причини таких невідповідностей? Справа в тому, що виявляється недостатньо тільки правильно визначати формули з'єднань, Необхідно знати специфіку взаємодії металів з кислотами, вміло користуватися таблицею розчинності речовин, знати правила заміщення в ряду активності металів і галогенів. У цій статті викладаються тільки найосновніші принципи як розставити коефіцієнти в рівняннях реакцій, як написати молекулярні рівняння, як визначити склад хімічної сполуки.
Хімія, як наука, надзвичайно різноманітна і багатогранна. У наведеній статті висвітлено лише мала частина процесів, що відбуваються в реальному світі. Не розглянуто типи, термохимические рівняння, електроліз,процеси органічного синтезу і багато, багато іншого. Але про це в наступних статтях.
сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.