Примеры решения задач

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Вопросы к модулю №1

1. Химическая посуда, указать назначение основных видов химической посуды. Мытье химической посуды.

2. Химическая посуда, указать назначение каждой. Мытье химической посуды.

Как проверить ее чистоту?

3. Какую посуду называют мерной, её основное предназначение? Правила работы

с нею. Устройство и назначение бюретки.

4. Какую посуду называют посудой общего предназначения, перечислите что именно относится к данной посуде?

5. Какую посуду называют посудой специального предназначения? Какие вы знаете колбы, их основное функциональное предназначение.

6.Керамическая посуда. Металлическое оборудование.

7.Основные понятия химии. Понятия: «атом», «ион», «химический элемент», «молекула», «вещество».

8. Количество вещества. Моль. Молярная масса.

9.Постоянная Авогадро.

10. Приведите определения понятий:

а) моль и молярная масса;

б) эквивалент и молярная масса эквивалента веществ;

в) реальные и условные частицы;

г) количество вещества эквивалента;

д) эквивалентный объем.

11.Сформулируйте закон эквивалентов. Приведите по крайней мере три математические записи этого закона.

12.Как определить эквивалент кислот и оснований, солей, оксидов и простого вещества? Приведите формулы.

13.Основные правила определения эквививалента и молярной массы эквивалента вещества в химических реакциях?

14.Основные стехиометрические законы. Понятие о стехиометрии.

15.Закон сохранения массы веществ в химических реакциях.

16.Закон постоянства состава вещества.

17.Газовые законы: закон объемных отношений

18.Закон Авогадро.

19. Объединенный газовый закон

20. Закон парциальных давлений.

Кроме теоритических вопросов в контрольной работе модуля № 1 необходимо решить задачи по теме «Основные законы и понятия химии»

Примеры решения задач

Пример 1. Определите значения эквивалента и эквивалентной массы для веществ: O₂, Ca, H₂SO₄, Mg(OH)₂, Al₂(SO₄)₃.

Решение. 1 моль атомов кислорода способен соединиться с двумя молями атомов водорода, следовательно, на один моль атомов водорода приходится 1/2 моля атомов кислорода. Тогда, по определению эквивалента Э(О) = 1/2.

Молекула О₂ состоит из двух атомов кислорода, следовательно, на 1 моль молекул О₂ приходится 4 моль атомов водорода. Тогда Э(О₂) = 1/4.

М_Э(О) = 1/432 = 8 г/моль.

Проведя аналогичные рассуждения и расчеты, получим:

	Са	H₂SO₄	Mg(OH)₂	Al₂(SO₄)₃
Э	1/2	1/2	1/2	1/6
M_Э, г/моль

Пример 2.Определите значения эквивалентов, эквивалентных масс и число эквивалентов всех исходных и полученных веществ в реакциях:

1) H₂SO₄+NaOH = NaHSO₄ + H₂O;

2) H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O;

3) 3H₂SO₄ + 2Al(OH)₃ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O.

Решение. 1) В первом уравнении реакции в каждой молекуле H₂SO₄ лишь один ион Н⁺ замещается на ион Na⁺, следовательно: Э(Н₂SO₄)= 1;

М_Э (H₂SO₄) = М (Н₂SO₄) иn_Э = 1моль. Далее, рассуждая аналогично, получим

	Н₂SO₄	NaOH	NaHSO₄	H₂O
Э
M_Э, г/моль
n_Э, моль

2) Во втором уравнении реакции в каждой молекуле H₂SO₄ два катиона Н⁺ замещаются на два катиона Na⁺, следовательно: Э(Н₂SO₄)= 1/2;

М_Э (Н₂SO₄)= 1/2 М_Э (Н₂SO₄), а в реакции принимает участие 1 моль молекул H₂SO₄ и 2 моль эквивалентов, т. е. n_Э = 2 моль. Тогда:

	H₂SO₄	NaOH	Na₂SO₄	H₂O
Э	1/2	1/2	1/2	1/2
M_Э, г/моль
n_Э, моль

Для третьего уравнения реакции получим:

	H₂SO₄	Al(OH)₃	Al₂(SO₄)₃	H₂O
Э	1/2	1/3	1/6
M_Э, г/моль
n_Э, моль

Пример 3.

Вычислите объем, занимаемый азотом массой 25 г при температуре 23 ºС и давлении 106 кПа. Каково число молекул в данной массе газа?

Решение:

N₂

m = 25г Определяем количество вещества азота

T = 27 ⁰C = 300 K

p = 106 кПа =1,06 ∙ 10⁵ Па

V−?

N−?

Находим объем данного количества газа при нормальных условиях:

Пользуясь объединенным газовым законом, приводим объем азота к заданным условиям:

Число структурных частиц (n) рассчитывается с помощью числа Авогадро (N_А):

Эту задачу можно также решить используя уравнение Клапейрона − Менделеева:

PV= nRT; n = 25/28 = 0,89 моль;

тогда: V = nRT/ p = 0,89 ∙ 8,31 ∙ 296 / 1,06 ∙ 10⁵= 1,99 ∙ 10^-2 м³ = 20,6 л .

N = N_А ∙ n= 6,02 ∙ 10²³ ∙ 0,89 ≈ 5,36 ∙ 10²³ .

Пример 4.

В гидриде двухвалентного металла содержится 7,65 % водорода (по массе). Определите эквивалентную и молярную массу металла.

Решение.

Содержание металла в этом соединении 100,00-7,65 = 92,35 %.

Следовательно, при образовании 100 г гидрида 92,35 г металла соединяются с 7,65 г водорода. Используя закон эквивалентов, определяем эквивалентную массу металла:

Вычисляем молярную массу металла, зная, что его степень окисления в данном соединении равна плюс двум:

По таблице Д.И. Менделеева находим, что искомый металл Mg.

Пример 5.

Металл массой 1,75 г вытеснил из кислоты 0,7 л водорода (н.у.). Определить эквивалентную массу металла.

Решение. Эквивалентный объем водорода равен:

V_Э (Н₂) = 22,4 / 2 = 11,2 л/моль.

Согласно закону эквивалентов:

m (Ме) V(H₂)

——— = ——— ;

M_Э(Ме) V_Э(H₂)

тогда эквивалентная масса металла:

m(Ме) ∙ Vэ(H₂) 1,75 ∙ 11,2

M_Э(Ме) = —————— = —————— = 28 г/моль

V(H₂₎ 0,7

Перебирая возможные значения эквивалента металла (1, ½, 1/3, ¼) получаем, что только Э=½ и М= 56 г/моль соответствует реальному

металлу −Fe.

Пример 6.

В какой массе NaBr содержится столько же эквивалентов, сколько в 123 г Ba(ОН)₂?

Решение.

Эквивалентная масса Bа(ОН)₂ рассчитывается по формуле:

Следовательно, в 123 г Bа(ОН)₂ содержится 123 г : 85,5 г/моль =

= 1,4 моль эквивалентов.

Эквивалентная масса NaBr рассчитывается по формуле расчета эквивалентной массы соли:

Тогда масса NaBr, в которой содержится 1,4 эквивалента:

m(NaBr) 103 г / моль · 1,4 моль = 113,3 г.

Пример 7.

Вычислите массу молекулы угольной кислоты Н₂СО₃.

Решение.

Моль любого вещества содержит число Авогадро (Na) структурных единиц (в рассматриваемом примере молекул). Молярная масса Н₂СО₃ равна 62 г/моль. Следовательно, масса одной молекулы

m₀ (H₂CO₃) = 62/(6,02 · 10^-23)=1,03 · 10^-22г.

Пример 8.

Рассчитайте, каковы массы (в граммах) одной молекулы брома, двух атомов кальция.

Решение.

M(Br₂) = 159,81 (г/моль)

N_А = 6,02 ∙ 10²³ (моль^-1)

m₀(Br₂) = 2,655 ∙ 10^-22 (г)

M(Ca) = 40,08 (г/моль)

m₀(Ca) = 6,658 ∙ 10^-23 (г)

2 ∙ m₀ (Ca) 1,332 ∙ 10^-22 (г)

Ответ: m(Br₂) 2,655 ∙ 10^-22 (г)

m(Ca) 1,332 ∙ 10^-22 (г)

12 Следующая ⇒