วิธีการแก้ปัญหาทางเคมี
เมื่อแก้ไขปัญหา คุณต้องปฏิบัติตามกฎง่ายๆ บางประการ:
- อ่านเงื่อนไขงานอย่างละเอียด
- เขียนสิ่งที่ได้รับ
- แปลงหน่วยของปริมาณทางกายภาพเป็นหน่วย SI หากจำเป็น (อนุญาตให้ใช้หน่วยที่ไม่ใช่ระบบบางหน่วยได้ เช่น ลิตร)
- หากจำเป็น จดสมการปฏิกิริยาและจัดเรียงสัมประสิทธิ์
- แก้ปัญหาโดยใช้แนวคิดเรื่องปริมาณของสาร ไม่ใช่วิธีการวาดสัดส่วน
- เขียนคำตอบ.
เพื่อที่จะเตรียมความพร้อมสำหรับวิชาเคมีได้สำเร็จ คุณควรพิจารณาวิธีแก้ปัญหาที่ให้ไว้ในข้อความอย่างรอบคอบ และแก้ไขในจำนวนที่เพียงพอด้วยตัวเองด้วย อยู่ระหว่างการแก้ปัญหาซึ่งจะเสริมหลักการทางทฤษฎีพื้นฐานของหลักสูตรเคมี จำเป็นต้องแก้ปัญหาตลอดเวลาในการเรียนวิชาเคมีและการเตรียมตัวสอบ
คุณสามารถใช้ปัญหาในหน้านี้หรือดาวน์โหลดชุดปัญหาและแบบฝึกหัดที่ดีพร้อมวิธีแก้ไขปัญหามาตรฐานและปัญหาที่ซับซ้อน (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): ดาวน์โหลด
โมลมวลโมลาร์
มวลกรามคืออัตราส่วนของมวลของสารต่อปริมาณของสาร กล่าวคือ
ม(x) = ม(x)/ν(x), (1)
โดยที่ M(x) คือมวลโมลาร์ของสาร X, m(x) คือมวลของสาร X, ν(x) คือปริมาณของสาร X หน่วย SI ของมวลโมลาร์คือ กิโลกรัม/โมล แต่หน่วย g /mol มักใช้ หน่วยมวล – g, kg. หน่วย SI สำหรับปริมาณของสารคือโมล
ใดๆ ปัญหาเคมีได้รับการแก้ไขแล้วผ่านปริมาณของสาร คุณต้องจำสูตรพื้นฐาน:
ν(x) = ม.(x)/ M(x) = V(x)/V ม. = ไม่มี/N A , (2)
โดยที่ V(x) คือปริมาตรของสาร X(l) V m คือปริมาตรโมลของก๊าซ (l/mol) N คือจำนวนอนุภาค N A คือค่าคงที่ของ Avogadro
1. กำหนดมวลโซเดียมไอโอไดด์ NaI ปริมาณสาร 0.6 โมล
ที่ให้ไว้: ν(นาไอ)= 0.6 โมล
หา: ม(นาอิ) =?
สารละลาย- มวลโมลาร์ของโซเดียมไอโอไดด์คือ:
M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 กรัม/โมล
กำหนดมวลของ NaI:
m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0.6 150 = 90 กรัม
2. กำหนดปริมาณของสารโบรอนอะตอมที่บรรจุอยู่ในโซเดียมเตตระบอเรต นา 2 B 4 O 7 หนัก 40.4 กรัม
ที่ให้ไว้: ม.(นา 2 บี 4 โอ 7) = 40.4 ก.
หา: ν(B)=?
สารละลาย- มวลโมลาร์ของโซเดียมเตตร้าบอเรตคือ 202 กรัม/โมล กำหนดปริมาณของสาร Na 2 B 4 O 7:
ν(นา 2 B 4 O 7) = ม.(นา 2 B 4 O 7)/ M(นา 2 B 4 O 7) = 40.4/202 = 0.2 โมล
โปรดจำไว้ว่าโมเลกุลโซเดียมเตตระบอเรต 1 โมลประกอบด้วยอะตอมโซเดียม 2 โมล อะตอมโบรอน 4 โมล และอะตอมออกซิเจน 7 โมล (ดูสูตรโซเดียมเตตร้าบอเรต) ดังนั้นปริมาณของสารโบรอนอะตอมมิกจะเท่ากับ: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0.2 = 0.8 โมล
การคำนวณโดยใช้สูตรทางเคมี เศษส่วนมวล
เศษส่วนมวลของสารคืออัตราส่วนของมวลของสารที่กำหนดในระบบต่อมวลของทั้งระบบ กล่าวคือ ω(X) =m(X)/m โดยที่ ω(X) คือเศษส่วนมวลของสาร X, m(X) คือมวลของสาร X, m คือมวลของทั้งระบบ เศษส่วนมวลเป็นปริมาณไร้มิติ จะแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่น เศษส่วนมวลของออกซิเจนอะตอมมิกคือ 0.42 หรือ 42% เช่น ω(O)=0.42. เศษส่วนมวลของอะตอมคลอรีนในโซเดียมคลอไรด์คือ 0.607 หรือ 60.7% เช่น ω(Cl)=0.607.
3. หาเศษส่วนมวลน้ำที่ตกผลึกในแบเรียมคลอไรด์ไดไฮเดรต BaCl 2 2H 2 O
สารละลาย: มวลโมลาร์ของ BaCl 2 · 2H 2 O คือ:
M(BaCl 2 · 2H 2 O) = 137+ 2 35.5 + 2 18 = 244 กรัม/โมล
จากสูตร BaCl 2 · 2H 2 O ตามมาว่าแบเรียมคลอไรด์ไดไฮเดรต 1 โมลมี H 2 O 2 โมล จากนี้เราสามารถกำหนดมวลของน้ำที่มีอยู่ใน BaCl 2 2H 2 O:
ม.(H 2 O) = 2 18 = 36 ก.
ค้นหาเศษส่วนมวลของน้ำของการตกผลึกในแบเรียมคลอไรด์ไดไฮเดรต BaCl 2 2H 2 O
ω(H 2 O) = ม.(H 2 O)/ ม.(BaCl 2 · 2H 2 O) = 36/244 = 0.1475 = 14.75%
4. เงินหนัก 5.4 กรัม แยกได้จากตัวอย่างหินน้ำหนัก 25 กรัม ที่มีแร่อาร์เจนไทต์ Ag 2 S หาเศษส่วนมวลอาร์เจนตินาในตัวอย่าง
ที่ให้ไว้: ม.(Ag)=5.4 ก.; ม. = 25 ก.
หา: ω(แอก 2 ส) =?
สารละลาย: เรากำหนดปริมาณของสารเงินที่พบในอาร์เจนไทต์: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5.4/108 = 0.05 โมล
จากสูตร Ag 2 S จะได้ปริมาณสารอาร์เจนไทต์เท่ากับครึ่งหนึ่งของปริมาณสารเงิน กำหนดปริมาณของสารอาร์เจนไทต์:
ν(Ag 2 S)= 0.5 ν(Ag) = 0.5 · 0.05 = 0.025 โมล
เราคำนวณมวลของอาร์เจนตินา:
m(Ag 2 S) = ν(Ag 2 S) М(Ag 2 S) = 0.025 · 248 = 6.2 กรัม
ตอนนี้เราหาเศษส่วนมวลของอาร์เจนไทต์ในตัวอย่างหินที่มีน้ำหนัก 25 กรัม
ω(Ag 2 S) = ม.(Ag 2 S)/ ม. = 6.2/25 = 0.248 = 24.8%
ได้มาซึ่งสูตรผสม
5. หาสูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบโพแทสเซียมกับแมงกานีสและออกซิเจนหากเศษส่วนมวลขององค์ประกอบในสารนี้คือ 24.7, 34.8 และ 40.5% ตามลำดับ
ที่ให้ไว้: ω(เค) =24.7%; ω(ล้าน) =34.8%; ω(O) =40.5%.
หา: สูตรของสารประกอบ
สารละลาย: สำหรับการคำนวณเราเลือกมวลของสารประกอบเท่ากับ 100 กรัมนั่นคือ m=100 กรัม มวลของโพแทสเซียม แมงกานีส และออกซิเจนจะเป็น:
ม. (K) = ม. ω(K); ม. (K) = 100 · 0.247 = 24.7 ก.;
ม. (Mn) = ม. ω(Mn); ม. (Mn) =100 0.348=34.8 ก.;
ม. (O) = ม. ω(O); ม.(O) = 100 0.405 = 40.5 ก.
เรากำหนดปริมาณของสารอะตอม โพแทสเซียม แมงกานีส และออกซิเจน:
ν(K)= ม.(K)/ M(K) = 24.7/39= 0.63 โมล
ν(Mn)= ม.(Mn)/ М(Mn) = 34.8/ 55 = 0.63 โมล
ν(O)= ม.(O)/ M(O) = 40.5/16 = 2.5 โมล
เราพบอัตราส่วนของปริมาณของสาร:
ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 0.63: 0.63: 2.5
การหารด้านขวาของค่าเท่ากันด้วยจำนวนที่น้อยกว่า (0.63) เราจะได้:
ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4
ดังนั้น สูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบนี้คือ KMnO 4
6. การเผาไหม้ของสาร 1.3 กรัมทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) 4.4 กรัม และน้ำ 0.9 กรัม ค้นหาสูตรโมเลกุลสารถ้าความหนาแน่นของไฮโดรเจนคือ 39
ที่ให้ไว้: m(ใน-va) =1.3 กรัม; ม.(CO 2)=4.4 ก.; ม.(H 2 O) = 0.9 ก.; ด H2 =39.
หา: สูตรของสาร
สารละลาย: สมมติว่าสารที่เรากำลังมองหานั้นมีคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เพราะว่า ในระหว่างการเผาไหม้จะเกิด CO 2 และ H 2 O จากนั้นจำเป็นต้องค้นหาปริมาณของสาร CO 2 และ H 2 O เพื่อกำหนดปริมาณของอะตอมคาร์บอนไฮโดรเจนและสารออกซิเจน
ν(CO 2) = ม.(CO 2)/ M(CO 2) = 4.4/44 = 0.1 โมล;
ν(H 2 O) = ม.(H 2 O)/ M(H 2 O) = 0.9/18 = 0.05 โมล
เรากำหนดปริมาณอะตอมคาร์บอนและสารไฮโดรเจน:
ν(C)= ν(CO 2); ν(C)=0.1 โมล;
ν(H)= 2 ν(H 2 O); ν(H) = 2 · 0.05 = 0.1 โมล
ดังนั้นมวลของคาร์บอนและไฮโดรเจนจะเท่ากัน:
ม.(C) = ν(C) M(C) = 0.1 12 = 1.2 ก.;
ม.(N) = ν(N) M(N) = 0.1 1 =0.1 ก.
เรากำหนดองค์ประกอบเชิงคุณภาพของสาร:
m(in-va) = m(C) + m(H) = 1.2 + 0.1 = 1.3 กรัม
ดังนั้นสารจึงประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น (ดูคำชี้แจงปัญหา) ให้เราพิจารณาน้ำหนักโมเลกุลตามเงื่อนไขที่กำหนด งานความหนาแน่นของไฮโดรเจนของสาร
M(v-va) = 2 D H2 = 2 39 = 78 กรัม/โมล
ν(С) : ν(Н) = 0.1: 0.1
เมื่อหารด้านขวาของค่าเท่ากันด้วยเลข 0.1 เราจะได้:
ν(С) : ν(Н) = 1: 1
ให้เราหาจำนวนอะตอมของคาร์บอน (หรือไฮโดรเจน) เป็น "x" จากนั้นคูณ "x" ด้วยมวลอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนแล้วคูณผลรวมนี้กับมวลโมเลกุลของสารเราจะแก้สมการ:
12x + x = 78 ดังนั้น x = 6 ดังนั้น สูตรของสารคือ C 6 H 6 – เบนซีน
ปริมาตรโมลของก๊าซ กฎของก๊าซในอุดมคติ เศษส่วนปริมาณ.
ปริมาตรโมลของก๊าซเท่ากับอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซต่อปริมาณของสารในก๊าซนี้ กล่าวคือ
วี ม = วี(X)/ ν(x),
โดยที่ V m คือปริมาตรโมลของก๊าซ - ค่าคงที่สำหรับก๊าซใด ๆ ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด V(X) – ปริมาตรของก๊าซ X; ν(x) คือปริมาณของสารก๊าซ X ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ (ความดันปกติ pH = 101,325 Pa กลับไปยัง 101.3 kPa และอุณหภูมิ Tn = 273.15 K กลับไปยัง 273 K) คือ V m = 22.4 l /mol
ในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ มักจำเป็นต้องเปลี่ยนจากสภาวะเหล่านี้เป็นสภาวะปกติหรือในทางกลับกัน ในกรณีนี้ จะสะดวกที่จะใช้สูตรต่อไปนี้จากกฎก๊าซรวมของ Boyle-Mariotte และ Gay-Lussac:
──── = ─── (3)
โดยที่ p คือความดัน V – ปริมาตร; T - อุณหภูมิในระดับเคลวิน ดัชนี “n” หมายถึงสภาวะปกติ
องค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซมักแสดงโดยใช้เศษส่วนของปริมาตร - อัตราส่วนของปริมาตรของส่วนประกอบที่กำหนดต่อปริมาตรรวมของระบบเช่น
โดยที่ φ(X) คือเศษส่วนปริมาตรของส่วนประกอบ X; V(X) – ปริมาตรของส่วนประกอบ X; V คือปริมาตรของระบบ เศษส่วนของปริมาตรเป็นปริมาณไร้มิติ ซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์
7. อันไหน ปริมาณจะใช้เวลาที่อุณหภูมิ 20 o C และความดัน 250 kPa แอมโมเนียหนัก 51 กรัม?
ที่ให้ไว้: ม.(NH 3)=51 ก.; พี=250 กิโลปาสคาล; เสื้อ=20 o ซี
หา: วี(NH 3) =?
สารละลาย: กำหนดปริมาณสารแอมโมเนีย:
ν(NH 3) = ม.(NH 3)/ M(NH 3) = 51/17 = 3 โมล
ปริมาตรแอมโมเนียภายใต้สภาวะปกติคือ:
V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22.4 3 = 67.2 ลิตร
เมื่อใช้สูตร (3) เราจะลดปริมาตรของแอมโมเนียให้อยู่ในสภาวะเหล่านี้ [อุณหภูมิ T = (273 +20) K = 293 K]:
พีเอ็นทีวีn (NH 3) 101.3 293 67.2
V(NH 3) =──────── = ───────── = 29.2 ลิตร
8. กำหนด ปริมาณซึ่งจะถูกครอบครองภายใต้สภาวะปกติโดยส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน หนัก 1.4 กรัม และไนโตรเจน หนัก 5.6 กรัม
ที่ให้ไว้: ม(N 2)=5.6 ก.; ม.(ส 2)=1.4; ดี.
หา: V(สารผสม)=?
สารละลาย: หาปริมาณของสารไฮโดรเจนและไนโตรเจน:
ν(N 2) = ม.(N 2)/ M(N 2) = 5.6/28 = 0.2 โมล
ν(H 2) = ม.(H 2)/ M(H 2) = 1.4/ 2 = 0.7 โมล
เนื่องจากภายใต้สภาวะปกติก๊าซเหล่านี้จะไม่ทำปฏิกิริยากัน ปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซจะเท่ากับผลรวมของปริมาตรของก๊าซ เช่น
V(สารผสม)=V(N 2) + V(H 2)=V ม. ν(N 2) + V ม. ν(H 2) = 22.4 0.2 + 22.4 0.7 = 20.16 ลิตร
การคำนวณโดยใช้สมการทางเคมี
การคำนวณโดยใช้สมการทางเคมี (การคำนวณปริมาณสัมพันธ์) เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์มวลของสาร อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการทางเคมีจริง เนื่องจากปฏิกิริยาที่ไม่สมบูรณ์และการสูญเสียสารต่างๆ มวลของผลิตภัณฑ์ที่ได้มักจะน้อยกว่ามวลที่ควรก่อตัวตามกฎการอนุรักษ์มวลของสาร ผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (หรือเศษส่วนมวลของผลผลิต) คืออัตราส่วนซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจริงต่อมวลซึ่งควรสร้างขึ้นตามการคำนวณทางทฤษฎี เช่น
η = /ม.(X) (4)
โดยที่ η คือผลผลิตของผลิตภัณฑ์ %; m p (X) คือมวลของผลิตภัณฑ์ X ที่ได้รับในกระบวนการจริง ม.(X) – มวลที่คำนวณได้ของสาร X
ในงานเหล่านั้นที่ไม่ได้ระบุผลผลิตให้ถือว่าเป็นเชิงปริมาณ (เชิงทฤษฎี) เช่น η=100%.
9. ต้องเผาผลาญฟอสฟอรัสมากแค่ไหน? ที่จะได้รับฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์หนัก 7.1 กรัม?
ที่ให้ไว้: ม.(ป 2 โอ 5) = 7.1 ก.
หา: ม(P) =?
สารละลาย: เราเขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ของฟอสฟอรัสและจัดเรียงสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5
กำหนดปริมาณของสาร P 2 O 5 ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยา
ν(P 2 O 5) = ม.(P 2 O 5)/ M(P 2 O 5) = 7.1/142 = 0.05 โมล
จากสมการปฏิกิริยาจะเป็นไปตามนั้น ν(P 2 O 5) = 2 ν(P) ดังนั้นปริมาณฟอสฟอรัสที่ต้องการในปฏิกิริยาจะเท่ากับ:
ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 · 0.05= 0.1 โมล
จากที่นี่เราจะพบมวลของฟอสฟอรัส:
ม.(P) = ν(P) M(P) = 0.1 · 31 = 3.1 ก.
10. แมกนีเซียมหนัก 6 กรัม และสังกะสีหนัก 6.5 กรัม ละลายในกรดไฮโดรคลอริกส่วนเกิน ปริมาณเท่าใดไฮโดรเจนที่วัดภายใต้สภาวะมาตรฐาน จะโดดเด่นในเวลาเดียวกัน?
ที่ให้ไว้: ม.(มก.)=6 ก.; ม.(สังกะสี)=6.5 ก.; ดี.
หา: วี(ส 2) =?
สารละลาย: เราเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับอันตรกิริยาของแมกนีเซียมและสังกะสีกับกรดไฮโดรคลอริก และจัดเรียงสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
สังกะสี + 2 HCl = สังกะสี 2 + H 2
Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2
เรากำหนดปริมาณของแมกนีเซียมและสังกะสีที่ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก
ν(Mg) = ม.(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0.25 โมล
ν(Zn) = ม.(Zn)/ M(Zn) = 6.5/65 = 0.1 โมล
จากสมการปฏิกิริยาจะเป็นไปตามว่าปริมาณของโลหะและสารไฮโดรเจนเท่ากันนั่นคือ ν(มก.) = ν(H 2); ν(Zn) = ν(H 2) เรากำหนดปริมาณไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาสองประการ:
ν(H 2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0.25 + 0.1 = 0.35 โมล
เราคำนวณปริมาตรของไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยา:
V(H 2) = V ม. ν(H 2) = 22.4 · 0.35 = 7.84 ลิตร
11. เมื่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ปริมาณ 2.8 ลิตร (สภาวะปกติ) ถูกส่งผ่านสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต (II) ส่วนเกิน จะเกิดตะกอนที่มีน้ำหนัก 11.4 กรัม กำหนดทางออกผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา
ที่ให้ไว้: V(H 2 S)=2.8 ลิตร; ม.(ตะกอน)= 11.4 กรัม; ดี.
หา: η =?
สารละลาย: เราเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนซัลไฟด์กับคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓+ H 2 SO 4
เรากำหนดปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา
ν(H 2 S) = V(H 2 S) / V m = 2.8/22.4 = 0.125 โมล
จากสมการปฏิกิริยาจะเป็นไปตามนั้น ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0.125 mol ซึ่งหมายความว่าเราสามารถหามวลทางทฤษฎีของ CuS ได้
ม.(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0.125 · 96 = 12 ก.
ตอนนี้เรากำหนดผลผลิตของผลิตภัณฑ์โดยใช้สูตร (4):
η = /m(X)= 11.4 100/ 12 = 95%
12. อันไหน น้ำหนักแอมโมเนียมคลอไรด์เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนคลอไรด์ 7.3 กรัม กับแอมโมเนีย 5.1 กรัม? ก๊าซใดจะคงเหลือเกิน? กำหนดมวลของส่วนที่เกิน
ที่ให้ไว้: ม.(HCl)=7.3 ก.; ม.(NH 3)=5.1 ก.
หา: ม(NH 4 Cl) =? ม(ส่วนเกิน) =?
สารละลาย: เขียนสมการปฏิกิริยา
HCl + NH 3 = NH 4 Cl
งานนี้เกี่ยวข้องกับ "ส่วนเกิน" และ "ข้อบกพร่อง" เราคำนวณปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์และแอมโมเนียและพิจารณาว่าก๊าซใดมีมากเกินไป
ν(HCl) = ม.(HCl)/ M(HCl) = 7.3/36.5 = 0.2 โมล;
ν(NH 3) = ม.(NH 3)/ M(NH 3) = 5.1/ 17 = 0.3 โมล
แอมโมเนียมีมากเกินไป ดังนั้นเราจึงคำนวณตามการขาดนั่นคือ สำหรับไฮโดรเจนคลอไรด์ จากสมการปฏิกิริยา จะได้ว่า ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0.2 โมล กำหนดมวลของแอมโมเนียมคลอไรด์
ม.(NH 4 Cl) = ν(NH 4 Cl) М(NH 4 Cl) = 0.2 · 53.5 = 10.7 กรัม
เราได้พิจารณาแล้วว่าแอมโมเนียมีมากเกินไป (ในแง่ของปริมาณของสาร ส่วนเกินคือ 0.1 โมล) ลองคำนวณมวลของแอมโมเนียส่วนเกินกัน
ม.(NH 3) = ν(NH 3) M(NH 3) = 0.1 · 17 = 1.7 ก.
13. เทคนิคแคลเซียมคาร์ไบด์ที่มีน้ำหนัก 20 กรัมได้รับการบำบัดด้วยน้ำส่วนเกินเพื่อให้ได้อะเซทิลีนซึ่งเมื่อผ่านน้ำโบรมีนส่วนเกินจะเกิดเป็น 1,1,2,2-tetrabromoethane ที่มีน้ำหนัก 86.5 กรัม เศษส่วนมวล CaC 2 ในเทคนิคคาร์ไบด์
ที่ให้ไว้: ม = 20 ก.; ม.(ค 2 ชม 2 ห้องนอน 4) = 86.5 ก.
หา: ω(CaC 2) =?
สารละลาย: เราเขียนสมการปฏิสัมพันธ์ของแคลเซียมคาร์ไบด์กับน้ำและอะเซทิลีนกับน้ำโบรมีน และจัดเรียงสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
CaC 2 +2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2
C 2 H 2 +2 ห้องนอน 2 = C 2 H 2 ห้องนอน 4
จงหาปริมาณเตตราโบรโมอีเทน
ν(C 2 H 2 Br 4) = ม.(C 2 H 2 Br 4)/ M(C 2 H 2 Br 4) = 86.5/ 346 = 0.25 โมล
จากสมการปฏิกิริยาจะได้ดังนี้ ν(C 2 H 2 Br 4) = ν(C 2 H 2) = ν(CaC 2) = 0.25 โมล จากที่นี่ เราจะพบมวลของแคลเซียมคาร์ไบด์บริสุทธิ์ (ไม่มีสิ่งเจือปน)
ม.(CaC 2) = ν(CaC 2) M(CaC 2) = 0.25 · 64 = 16 ก.
เรากำหนดเศษส่วนมวลของ CaC 2 ในเทคนิคคาร์ไบด์
ω(CaC 2) =ม.(CaC 2)/ม. = 16/20 = 0.8 = 80%
โซลูชั่น เศษส่วนมวลของส่วนประกอบของสารละลาย
14. กำมะถันหนัก 1.8 กรัม ละลายในเบนซีนมีปริมาตร 170 มล. มีความหนาแน่นของเบนซีน 0.88 กรัมต่อมิลลิลิตร กำหนด เศษส่วนมวลกำมะถันในสารละลาย
ที่ให้ไว้: V(ค 6 ชั่วโมง 6) = 170 มล.; ม.(S) = 1.8 ก.; ρ(C 6 C 6) = 0.88 กรัม/มิลลิลิตร
หา: ω(ส) =?
สารละลาย: หากต้องการหาเศษส่วนมวลของกำมะถันในสารละลาย จำเป็นต้องคำนวณมวลของสารละลาย กำหนดมวลของเบนซีน
ม.(C 6 C 6) = ρ(C 6 C 6) V(C 6 H 6) = 0.88 170 = 149.6 ก.
หามวลรวมของสารละลาย
ม.(สารละลาย) = ม.(C 6 C 6) + ม.(S) = 149.6 + 1.8 = 151.4 ก.
มาคำนวณเศษส่วนมวลของกำมะถันกัน
ω(S) =ม(ส)/ม=1.8 /151.4 = 0.0119 = 1.19%
15. เหล็กซัลเฟต FeSO 4 · 7H 2 O น้ำหนัก 3.5 กรัม ละลายในน้ำน้ำหนัก 40 กรัม เศษส่วนมวลของเหล็ก (II) ซัลเฟตในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น
ที่ให้ไว้: ม.(H 2 O)=40 ก.; ม.(เฟ SO 4 · 7H 2 O) = 3.5 ก.
หา: ω(เฟSO4) =?
สารละลาย: หามวลของ FeSO 4 ที่มีอยู่ใน FeSO 4 · 7H 2 O โดยคำนวณปริมาณของสาร FeSO 4 · 7H 2 O
ν(FeSO 4 · 7H 2 O)=m(FeSO 4 · 7H 2 O)/M(FeSO 4 · 7H 2 O)=3.5/278=0.0125 โมล
จากสูตรของเหล็กซัลเฟตจะได้ดังนี้ ν(FeSO 4) = ν(FeSO 4 · 7H 2 O) = 0.0125 โมล ลองคำนวณมวลของ FeSO 4:
ม.(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0.0125 · 152 = 1.91 ก.
เมื่อพิจารณาว่ามวลของสารละลายประกอบด้วยมวลของเหล็กซัลเฟต (3.5 กรัม) และมวลของน้ำ (40 กรัม) เราจึงคำนวณเศษส่วนมวลของเหล็กซัลเฟตในสารละลาย
ω(เฟSO4) =ม(เฟSO4)/ม=1.91 /43.5 = 0.044 =4.4%
ปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างอิสระ
- เมทิลไอโอไดด์ 50 กรัมในเฮกเซนสัมผัสกับโซเดียมโลหะ และปล่อยก๊าซ 1.12 ลิตร โดยวัดภายใต้สภาวะปกติ หาเศษส่วนมวลของเมทิลไอโอไดด์ในสารละลาย คำตอบ: 28,4%.
- แอลกอฮอล์บางชนิดถูกออกซิไดซ์ให้กลายเป็นกรดโมโนคาร์บอกซิลิก เมื่อเผากรดนี้ 13.2 กรัม จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ การทำให้เป็นกลางโดยสมบูรณ์ต้องใช้สารละลาย KOH 192 มล. โดยมีเศษส่วนมวล 28% ความหนาแน่นของสารละลาย KOH คือ 1.25 กรัม/มิลลิลิตร กำหนดสูตรแอลกอฮอล์. คำตอบ: บิวทานอล.
- ก๊าซที่ได้จากการทำปฏิกิริยาของทองแดง 9.52 กรัมกับสารละลายกรดไนตริก 81% 50 มิลลิลิตรที่มีความหนาแน่น 1.45 กรัม/มิลลิลิตร ถูกส่งผ่านสารละลาย NaOH 20% 150 มิลลิลิตรที่มีความหนาแน่น 1.22 กรัม/มิลลิลิตร กำหนดเศษส่วนมวลของสารที่ละลาย คำตอบ: 12.5% NaOH; นาโน 3 6.48% ; นาโน26% 5.26%
- กำหนดปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างการระเบิดของไนโตรกลีเซอรีน 10 กรัม คำตอบ: 7.15 ลิตร
- ตัวอย่างอินทรียวัตถุน้ำหนัก 4.3 กรัมถูกเผาในออกซิเจน ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ที่มีปริมาตร 6.72 ลิตร (สภาวะปกติ) และน้ำที่มีมวล 6.3 กรัม ความหนาแน่นของไอของสารตั้งต้นเทียบกับไฮโดรเจนคือ 43 กำหนดสูตรของสาร คำตอบ: ค 6 ชม. 14.
มวลสัมพัทธ์ของอะตอมและโมเลกุลถูกกำหนดโดยใช้มวลสัมพัทธ์ที่ให้ไว้ในตารางโดย D.I. ค่ามวลอะตอมของเมนเดเลเยฟ ในเวลาเดียวกันเมื่อทำการคำนวณเพื่อการศึกษาค่าของมวลอะตอมขององค์ประกอบมักจะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม (ยกเว้นคลอรีนซึ่งมีมวลอะตอมเท่ากับ 35.5)
ตัวอย่างที่ 1 มวลอะตอมสัมพัทธ์ของแคลเซียม A r (Ca) = 40; มวลอะตอมสัมพัทธ์ของแพลตตินัม A r (Pt)=195
มวลสัมพัทธ์ของโมเลกุลคำนวณเป็นผลรวมของมวลอะตอมสัมพัทธ์ของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลที่กำหนด โดยคำนึงถึงปริมาณของสารเหล่านั้น
ตัวอย่างที่ 2 มวลโมลาร์สัมพัทธ์ของกรดซัลฟิวริก:
M r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
มวลสัมบูรณ์ของอะตอมและโมเลกุลหาได้โดยการหารมวลของสาร 1 โมลด้วยเลขอาโวกาโดร
ตัวอย่างที่ 3 กำหนดมวลของอะตอมแคลเซียมหนึ่งอะตอม
สารละลาย.มวลอะตอมของแคลเซียมคือ A r (Ca) = 40 กรัม/โมล มวลของแคลเซียมหนึ่งอะตอมจะเท่ากับ:
ม.(Ca)= อา อาร์ (Ca) : N A =40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 ปี
ตัวอย่างที่ 4 กำหนดมวลของกรดซัลฟิวริกหนึ่งโมเลกุล
สารละลาย.มวลโมลาร์ของกรดซัลฟิวริกคือ M r (H 2 SO 4) = 98 มวลของหนึ่งโมเลกุล m (H 2 SO 4) เท่ากับ:
ม.(H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4) : N A = 98:6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 ปี
2.10.2. การคำนวณปริมาณของสารและการคำนวณจำนวนอนุภาคอะตอมและโมเลกุลจากค่ามวลและปริมาตรที่ทราบ
ปริมาณของสารถูกกำหนดโดยการหารมวลของสารโดยแสดงเป็นกรัมด้วยมวลอะตอม (โมลาร์) ปริมาณของสารในสถานะก๊าซที่ระดับศูนย์หาได้โดยการหารปริมาตรด้วยปริมาตรของก๊าซ 1 โมล (22.4 ลิตร)
ตัวอย่างที่ 5 กำหนดปริมาณของสารโซเดียม n(Na) ที่มีอยู่ในโลหะโซเดียม 57.5 กรัม
สารละลาย.มวลอะตอมสัมพัทธ์ของโซเดียมเท่ากับ A r (Na) = 23 เราค้นหาปริมาณของสารโดยการหารมวลของโลหะโซเดียมด้วยมวลอะตอม:
n(นา)=57.5:23=2.5 โมล
ตัวอย่างที่ 6 กำหนดปริมาณของสารไนโตรเจนหากมีปริมาตรอยู่ในสภาวะปกติ คือ 5.6 ลิตร
สารละลาย.ปริมาณของสารไนโตรเจน n(N 2) เราค้นหาโดยการหารปริมาตรด้วยปริมาตรของก๊าซ 1 โมล (22.4 ลิตร):
n(N 2)=5.6:22.4=0.25 โมล
จำนวนอะตอมและโมเลกุลในสารถูกกำหนดโดยการคูณปริมาณของสารของอะตอมและโมเลกุลด้วยเลขอาโวกาโดร
ตัวอย่างที่ 7 กำหนดจำนวนโมเลกุลที่มีอยู่ในน้ำ 1 กิโลกรัม
สารละลาย.เราหาปริมาณของสารน้ำโดยการหารมวล (1,000 กรัม) ด้วยมวลโมลาร์ (18 กรัม/โมล)
n(H 2 O) = 1,000:18 = 55.5 โมล
จำนวนโมเลกุลในน้ำ 1,000 กรัมจะเป็น:
ยังไม่มีข้อความ(H 2 O) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
ตัวอย่างที่ 8 กำหนดจำนวนอะตอมที่มีอยู่ในออกซิเจน 1 ลิตร (n.s.)
สารละลาย.ปริมาณของสารออกซิเจนซึ่งมีปริมาตรภายใต้สภาวะปกติคือ 1 ลิตรเท่ากับ:
n(O 2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10 -2 โมล
จำนวนโมเลกุลออกซิเจนใน 1 ลิตร (n.s.) จะเป็น:
ไม่มี(O 2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
ควรสังเกตว่า 26.9 · 10 22 โมเลกุลจะบรรจุอยู่ในก๊าซใดๆ 1 ลิตรในสภาวะแวดล้อม เนื่องจากโมเลกุลออกซิเจนเป็นแบบไดอะตอมมิก จำนวนอะตอมออกซิเจนใน 1 ลิตรจะมากกว่า 2 เท่านั่นคือ 5.38 · 10 22 .
2.10.3. การคำนวณมวลโมลเฉลี่ยของส่วนผสมของก๊าซและเศษส่วนปริมาตร
ก๊าซที่มีอยู่ในนั้น
มวลโมลาร์เฉลี่ยของส่วนผสมของก๊าซคำนวณจากมวลโมลาร์ของก๊าซที่ประกอบเป็นส่วนผสมนี้และเศษส่วนปริมาตร
ตัวอย่างที่ 9 สมมติว่าปริมาณไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอนในอากาศ (เป็นเปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร) เท่ากับ 78, 21 และ 1 ตามลำดับ ให้คำนวณมวลโมลเฉลี่ยของอากาศ
สารละลาย.
เอ็มแอร์ = 0.78 · นาย(N2)+0.21 · นาย(O2)+0.01 · นาย(Ar)= 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96
หรือประมาณ 29 กรัม/โมล
ตัวอย่างที่ 10 ส่วนผสมของก๊าซประกอบด้วย 12 ลิตร NH 3, 5 ลิตร N 2 และ 3 ลิตร H 2 วัดที่หมายเลข คำนวณเศษส่วนปริมาตรของก๊าซในส่วนผสมนี้และมวลโมลเฉลี่ย
สารละลาย.ปริมาตรรวมของส่วนผสมแก๊สคือ V=12+5+3=20 ลิตร เศษส่วนปริมาตรของก๊าซ j จะเท่ากัน:
φ(NH 3)= 12:20=0.6; φ(น 2)=5:20=0.25; φ(ส 2)=3:20=0.15.
มวลโมลาร์เฉลี่ยคำนวณจากเศษส่วนปริมาตรของก๊าซที่ประกอบเป็นส่วนผสมนี้และน้ำหนักโมเลกุล:
ม=0.6 · ม(NH 3)+0.25 · ม(น2)+0.15 · ม(H2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.
2.10.4. การคำนวณเศษส่วนมวลขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบเคมี
เศษส่วนมวล ω ขององค์ประกอบทางเคมีถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนด X ที่มีอยู่ในมวลของสารที่กำหนดต่อมวลของสารนี้ m เศษส่วนมวลเป็นปริมาณไร้มิติ แสดงเป็นเศษส่วนของความสามัคคี:
ω(X) = ม.(X)/ม. (0<ω< 1);
หรือเป็นเปอร์เซ็นต์
ω(X),%= 100 ม.(X)/ม. (0%<ω<100%),
โดยที่ ω(X) คือเศษส่วนมวลขององค์ประกอบทางเคมี X; m(X) – มวลขององค์ประกอบทางเคมี X; m คือมวลของสาร
ตัวอย่างที่ 11 คำนวณเศษส่วนมวลของแมงกานีสในแมงกานีส (VII) ออกไซด์
สารละลาย.มวลโมลาร์ของสารคือ: M(Mn) = 55 กรัม/โมล, M(O) = 16 กรัม/โมล, M(Mn 2 O 7) = 2M(Mn) + 7M(O) = 222 กรัม/โมล . ดังนั้นมวลของ Mn 2 O 7 ที่มีปริมาณสาร 1 โมลคือ:
ม.(Mn 2 O 7) = ม(Mn 2 O 7) · n(Mn 2 O 7) = 222 · 1= 222 ก.
จากสูตร Mn 2 O 7 พบว่าปริมาณของอะตอมของแมงกานีสเป็นสองเท่าของปริมาณของแมงกานีส (VII) ออกไซด์ วิธี,
n(Mn) = 2n(Mn 2 O 7) = 2 โมล
ม.(Mn)= n(Mn) · ม(Mn) = 2 · 55 = 110 ก.
ดังนั้น เศษส่วนมวลของแมงกานีสในแมงกานีส (VII) ออกไซด์จึงเท่ากับ:
ω(X)=ม(Mn) : ม(Mn 2 O 7) = 110:222 = 0.495 หรือ 49.5%
2.10.5. การสร้างสูตรของสารประกอบเคมีตามองค์ประกอบของธาตุ
สูตรทางเคมีที่ง่ายที่สุดของสารถูกกำหนดบนพื้นฐานของค่าที่ทราบของเศษส่วนมวลขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของสารนี้
สมมติว่าเรามีตัวอย่างของสาร Na x P y O z ที่มีมวล m o g ลองพิจารณาว่าสูตรทางเคมีของมันถูกกำหนดอย่างไรหากปริมาณของสารของอะตอมขององค์ประกอบ มวล หรือเศษส่วนของมวลใน ทราบมวลของสารที่ทราบ สูตรของสารถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์:
x: y: z = ยังไม่มีข้อความ(นา) : ยังไม่มีข้อความ(P) : ไม่มี(O)
อัตราส่วนนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงหากแต่ละพจน์หารด้วยเลขอาโวกาโดร:
x: y: z = N(Na)/N A: N(P)/N A: N(O)/N A = ν(Na) : ν(P) : ν(O).
ดังนั้นในการหาสูตรของสารจึงจำเป็นต้องทราบความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของสารในอะตอมในมวลสารเดียวกัน:
x: y: z = ม(นา)/M r (นา) : ม(P)/M r (P) : ม(O)/M r (O)
หากเราหารแต่ละเทอมของสมการสุดท้ายด้วยมวลของตัวอย่าง ม o เราจะได้นิพจน์ที่ช่วยให้เราสามารถกำหนดองค์ประกอบของสารได้:
x: y: z = ω(Na)/M r (Na) : ω(P)/M r (P) : ω(O)/M r (O)
ตัวอย่างที่ 12 สารนี้มี 85.71 น้ำหนัก % คาร์บอน และ 14.29 น้ำหนัก % ไฮโดรเจน มวลโมลของมันคือ 28 กรัม/โมล กำหนดสูตรทางเคมีที่ง่ายที่สุดและแท้จริงของสารนี้
สารละลาย.ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนอะตอมในโมเลกุล C x H y ถูกกำหนดโดยการหารเศษส่วนมวลของแต่ละองค์ประกอบด้วยมวลอะตอมของมัน:
x:y = 85.71/12:14.29/1 = 7.14:14.29 = 1:2.
ดังนั้นสูตรที่ง่ายที่สุดของสารคือ CH 2 สูตรที่ง่ายที่สุดของสารไม่ได้ตรงกับสูตรที่แท้จริงของสารเสมอไป ในกรณีนี้ สูตร CH2 ไม่ตรงกับความจุของอะตอมไฮโดรเจน หากต้องการค้นหาสูตรทางเคมีที่แท้จริง คุณจำเป็นต้องทราบมวลโมลของสารที่กำหนด ในตัวอย่างนี้ มวลโมลของสารคือ 28 กรัม/โมล การหาร 28 ด้วย 14 (ผลรวมของมวลอะตอมที่สอดคล้องกับหน่วยสูตร CH 2) เราได้รับความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างจำนวนอะตอมในโมเลกุล:
เราได้สูตรที่แท้จริงของสาร: C 2 H 4 - เอทิลีน
แทนที่จะระบุมวลโมลาร์สำหรับสารและไอที่เป็นก๊าซ ข้อความปัญหาอาจระบุความหนาแน่นของก๊าซหรืออากาศบางชนิด
ในกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ความหนาแน่นของก๊าซในอากาศเท่ากับ 0.9655 จากค่านี้ มวลโมลของก๊าซสามารถพบได้:
M = M อากาศ · ดีแอร์ = 29 · 0,9655 = 28.
ในนิพจน์นี้ M คือมวลโมลาร์ของก๊าซ C x H y, M อากาศคือมวลโมลเฉลี่ยของอากาศ, อากาศ D คือความหนาแน่นของก๊าซ C x H y ในอากาศ ค่ามวลโมลาร์ที่ได้จะถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดสูตรที่แท้จริงของสาร
ข้อความปัญหาอาจไม่ได้ระบุเศษส่วนมวลขององค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่ง พบได้โดยการลบเศษส่วนมวลขององค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดออกจากความสามัคคี (100%)
ตัวอย่างที่ 13 สารประกอบอินทรีย์มี 38.71 น้ำหนัก % คาร์บอน 51.61 น้ำหนัก ออกซิเจน 9.68 % โดยน้ำหนัก % ไฮโดรเจน จงหาสูตรที่แท้จริงของสารนี้หากความหนาแน่นของไอสำหรับออกซิเจนคือ 1.9375
สารละลาย.เราคำนวณอัตราส่วนระหว่างจำนวนอะตอมในโมเลกุล C x H y O z:
x: y: z = 38.71/12: 9.68/1: 51.61/16 = 3.226: 9.68: 3.226= 1:3:1
มวลโมลาร์ M ของสารมีค่าเท่ากับ:
ม = ม(O2) · ด(O2) = 32 · 1,9375 = 62.
สูตรที่ง่ายที่สุดของสารคือ CH 3 O ผลรวมของมวลอะตอมสำหรับหน่วยสูตรนี้คือ 12 + 3 + 16 = 31 หาร 62 ด้วย 31 แล้วได้อัตราส่วนที่แท้จริงระหว่างจำนวนอะตอมในโมเลกุล:
x:y:z = 2:6:2.
ดังนั้นสูตรที่แท้จริงของสารคือ C 2 H 6 O 2 สูตรนี้สอดคล้องกับองค์ประกอบของแอลกอฮอล์ไดไฮโดรริก - เอทิลีนไกลคอล: CH 2 (OH) - CH 2 (OH)
2.10.6. การหามวลโมลของสาร
มวลโมลาร์ของสารสามารถกำหนดได้จากค่าความหนาแน่นไอของสารในก๊าซที่ทราบมวลโมลาร์
ตัวอย่างที่ 14 ความหนาแน่นของไอของสารประกอบอินทรีย์บางชนิดเทียบกับออกซิเจนคือ 1.8125 หามวลโมลของสารประกอบนี้
สารละลาย.มวลโมลาร์ของสารที่ไม่รู้จัก M x เท่ากับผลคูณของความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารนี้ D โดยมวลโมลาร์ของสาร M ซึ่งกำหนดค่าของความหนาแน่นสัมพัทธ์:
ม x = ง · ม = 1.8125 · 32 = 58,0.
สารที่มีค่ามวลโมลาร์ที่พบอาจเป็นอะซิโตน โพรพินัลดีไฮด์ และอัลลิลแอลกอฮอล์
มวลโมลาร์ของก๊าซสามารถคำนวณได้โดยใช้ปริมาตรโมลาร์ในสภาวะปกติ
ตัวอย่างที่ 15 มวลของก๊าซ 5.6 ลิตรที่ระดับพื้นดิน คือ 5.046 กรัม จงคำนวณมวลโมลของก๊าซนี้
สารละลาย.ปริมาตรโมลของก๊าซที่ศูนย์คือ 22.4 ลิตร ดังนั้นมวลโมลของก๊าซที่ต้องการจึงเท่ากับ
ม = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.
ก๊าซที่ต้องการคือนีนีออน
สมการแคลเปรอง-เมนเดเลเยฟใช้ในการคำนวณมวลโมลาร์ของก๊าซซึ่งมีการระบุปริมาตรภายใต้สภาวะอื่นที่ไม่ใช่ปกติ
ตัวอย่างที่ 16 ที่อุณหภูมิ 40 o C และความดัน 200 kPa มวลของก๊าซ 3.0 ลิตรคือ 6.0 กรัม จงหามวลโมลาร์ของก๊าซนี้
สารละลาย.การแทนที่ปริมาณที่ทราบลงในสมการ Clapeyron – Mendeleev ที่เราได้รับ:
M = mRT/PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
ก๊าซที่เป็นปัญหาคือ อะเซทิลีน C 2 H 2
ตัวอย่างที่ 17 การเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอน 5.6 ลิตร (n.s.) ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ 44.0 กรัม และน้ำ 22.5 กรัม ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของไฮโดรคาร์บอนเทียบกับออกซิเจนคือ 1.8125 หาสูตรทางเคมีที่แท้จริงของไฮโดรคาร์บอน.
สารละลาย.สมการปฏิกิริยาสำหรับการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนสามารถแสดงได้ดังนี้:
C x H y + 0.5(2x+0.5y)O 2 = x CO 2 + 0.5y H 2 O
ปริมาณไฮโดรคาร์บอนคือ 5.6:22.4=0.25 โมล จากปฏิกิริยาทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมลและน้ำ 1.25 โมลซึ่งประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 2.5 โมล เมื่อเผาไฮโดรคาร์บอนด้วยสาร 1 โมล จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ 4 โมล และน้ำ 5 โมล ดังนั้น ไฮโดรคาร์บอน 1 โมลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 4 โมล และอะตอมไฮโดรเจน 10 โมล กล่าวคือ สูตรทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนคือ C 4 H 10 มวลโมลาร์ของไฮโดรคาร์บอนนี้คือ M=4 · 12+10=58. ความหนาแน่นของออกซิเจนสัมพัทธ์ D=58:32=1.8125 สอดคล้องกับค่าที่ระบุในข้อความปัญหา ซึ่งยืนยันความถูกต้องของสูตรทางเคมีที่พบ
ปริมาณสารในเคมี (โมล):
สูตรทางเคมีเป็นตัวกำหนดว่าสารนั้นทำมาจากอะไร ตอนนี้เราจะเรียนรู้ที่จะพิจารณาว่าสารเหล่านี้มีอยู่ในสารประกอบในปริมาณเท่าใด
ปริมาณของสารโดยพื้นฐานแล้วคือจำนวนอนุภาคที่เล็กที่สุด (หรือ หน่วยโครงสร้าง) ซึ่งมีเรื่องประกอบอยู่ อนุภาคที่เล็กที่สุดคืออะตอม (Fe) (มีธาตุเดียว) หรือโมเลกุล (H 2 O) (จากธาตุต่างกัน)
ปริมาณของสารในวิชาเคมี แสดงออกมาผ่าน (นี่คือตัวอักษรกรีก "nu" ซึ่งคล้ายกับภาษาอังกฤษ "v" เพียงแต่มียอดโค้งมน)
แม้แต่ในเม็ดสสารก็ยังมีโมเลกุลนับพันล้านโมเลกุล ดังนั้นพวกมันจึงไม่นับทั้งหมด แต่ใช้หน่วยวัดพิเศษ - ผีเสื้อกลางคืน.
1 โมล คือ ปริมาณของสารเท่ากับ 6.02 * 10 23 หน่วยโครงสร้างของสาร- นั่นคือจำนวนโมเลกุล (6.02*10 23) ที่แท้จริง เช่น ในน้ำหรือน้ำตาลหรืออย่างอื่นหนึ่งโมล
อย่างที่คุณเห็น นี่เป็นจำนวนที่สูงมาก - หนึ่งพันล้านคูณด้วยหนึ่งพันล้าน อีก 100,000 และด้วย 6!!! หากคุณนำเหรียญหนึ่งโกเปคจำนวนมากนั้นไปปกคลุมพื้นผิวโลกทั้งหมด (รวมถึงทะเลและมหาสมุทรทั้งหมด) คุณจะได้ชั้นที่มีความหนา 1 กม.!
MKT ง่าย!
“ไม่มีอะไรดำรงอยู่ได้ ยกเว้นอะตอมและพื้นที่ว่าง...” - เดโมคริตุส
“ร่างกายใดๆ สามารถแบ่งแยกได้ไม่จำกัด” - อริสโตเติล
หลักการพื้นฐานของทฤษฎีจลน์ศาสตร์โมเลกุล (MKT)
วัตถุประสงค์ของไอซีที- นี่คือคำอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติของวัตถุขนาดมหภาคต่างๆ และปรากฏการณ์ทางความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวพวกมัน โดยการเคลื่อนที่และปฏิกิริยาของอนุภาคที่ประกอบเป็นวัตถุ.
ร่างกายมหภาค- สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมาก
ปรากฏการณ์ทางความร้อน- ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความร้อนและความเย็นของร่างกาย
แถลงการณ์หลักของ ICT
1. สสารประกอบด้วยอนุภาค (โมเลกุลและอะตอม)
2. มีช่องว่างระหว่างอนุภาค
3. อนุภาคเคลื่อนที่แบบสุ่มและต่อเนื่อง
4. อนุภาคมีปฏิกิริยาต่อกัน (ดึงดูดและผลักกัน)
การยืนยัน MKT:
1. การทดลอง
- การบดอัดเชิงกลของสาร การละลายสารในน้ำ การอัดและการขยายตัวของก๊าซ การระเหย; การเสียรูปของร่างกาย การแพร่กระจาย; การทดลองของบริกแมน: น้ำมันถูกเทลงในภาชนะ โดยมีลูกสูบกดทับน้ำมัน ที่ความดัน 10,000 เอทีเอ็ม น้ำมันเริ่มซึมผ่านผนังของภาชนะเหล็ก
การแพร่กระจาย; การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนของอนุภาคในของเหลวภายใต้ผลกระทบของโมเลกุล
การอัดของแข็งและของเหลวไม่ดี ความพยายามที่สำคัญในการทำลายของแข็ง การรวมตัวของหยดของเหลว
2. โดยตรง
- การถ่ายภาพ การกำหนดขนาดอนุภาค
การเคลื่อนไหวแบบบราวเนียน
การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนคือการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาคแขวนลอยในของเหลว (หรือก๊าซ)
การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนได้กลายเป็นหลักฐานของการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องและวุ่นวาย (ความร้อน) ของโมเลกุลของสสาร
- ค้นพบโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ อาร์. บราวน์ ในปี พ.ศ. 2370
- คำอธิบายทางทฤษฎีตาม MCT มอบให้โดย A. Einstein ในปี 1905
- ยืนยันการทดลองโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส J. Perrin
มวลและขนาดของโมเลกุล
ขนาดอนุภาค
เส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมใดๆ อยู่ที่ประมาณ ซม.
จำนวนโมเลกุลในสาร
โดยที่ V คือปริมาตรของสาร Vo คือปริมาตรของหนึ่งโมเลกุล
มวลของหนึ่งโมเลกุล
โดยที่ m คือมวลของสาร
N - จำนวนโมเลกุลในสาร
หน่วย SI ของมวล: [m]= 1 กก
ในฟิสิกส์อะตอม มวลมักจะวัดเป็นหน่วยมวลอะตอม (amu)
ตามอัตภาพจะถือเป็น 1 อามู -
น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร
เพื่อความสะดวกในการคำนวณจะมีการแนะนำปริมาณ - มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร
มวลของโมเลกุลของสารใดๆ สามารถเทียบได้กับ 1/12 ของมวลของโมเลกุลคาร์บอน
โดยที่ตัวเศษคือมวลของโมเลกุลและตัวส่วนคือ 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอน
นี่เป็นปริมาณไร้มิติเช่น ไม่มีหน่วยวัด
มวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมี
โดยที่ตัวเศษคือมวลของอะตอมและตัวส่วนคือ 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอน
ปริมาณไม่มีมิติเช่น ไม่มีหน่วยวัด
มวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดแสดงไว้ในตารางธาตุ
อีกวิธีหนึ่งในการหามวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร
มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารเท่ากับผลรวมของมวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นโมเลกุลของสาร
เรานำมวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมีใด ๆ จากตารางธาตุ!)
ปริมาณของสาร
ปริมาณของสาร (ν) กำหนดจำนวนสัมพัทธ์ของโมเลกุลในร่างกาย
โดยที่ N คือจำนวนโมเลกุลในร่างกาย และ Na คือค่าคงที่ของ Avogadro
หน่วยวัดปริมาณของสารในระบบ SI: [ν]= 1 โมล
1 โมล- คือปริมาณของสารที่มีโมเลกุล (หรืออะตอม) มากเท่ากับอะตอมในคาร์บอนที่มีน้ำหนัก 0.012 กิโลกรัม
จดจำ!
สารใดๆ 1 โมลมีจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลเท่ากัน!
แต่!
สารชนิดเดียวกันมีมวลต่างกันสำหรับสารต่างกัน!
ค่าคงตัวของอาโวกาโดร
จำนวนอะตอมใน 1 โมลของสารใดๆ เรียกว่า เลขอาโวกาโดร หรือ ค่าคงที่ของอาโวกาโดร:
มวลกราม
มวลโมลาร์ (M) คือมวลของสารที่ถ่ายในหนึ่งโมล หรืออย่างอื่น ก็คือมวลของสารหนึ่งโมล
มวลโมเลกุล
- ค่าคงที่ของอาโวกาโดร
หน่วยของมวลโมล: [M]=1 กิโลกรัม/โมล
สูตรการแก้ปัญหา
สูตรเหล่านี้ได้มาจากการแทนที่สูตรข้างต้น
มวลของสารจำนวนเท่าใดก็ได้
การแก้ปัญหาเคมีในโรงเรียนอาจสร้างปัญหาให้กับเด็กนักเรียนได้ ดังนั้นเราจึงได้โพสต์ตัวอย่างวิธีแก้ปัญหาเคมีในโรงเรียนประเภทหลักๆ พร้อมการวิเคราะห์โดยละเอียด
ในการแก้ปัญหาทางเคมี คุณต้องรู้สูตรหลายสูตรที่แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง การใช้ชุดง่ายๆ นี้อย่างถูกต้อง คุณสามารถแก้ปัญหาได้เกือบทุกปัญหาจากหลักสูตรเคมี
| การคำนวณปริมาณของสาร | แบ่งปันการคำนวณ | การคำนวณผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา |
| ν=ม./ม.
ν=วี/วีเอ็ม , ν=ไม่มี/ยังไม่มีข้อความ , ν=พีวี/RT |
ω=m · h/m รอบ
φ=V ชั่วโมง/V รอบ χ=ν ชั่วโมง/ν รอบ |
η = m pr./m ทฤษฎี -
η = V pr./ทฤษฎี V - η = ν pr./ν ทฤษฎี |
| ν—ปริมาณของสาร (โมล); ν h - ปริมาณสารผลหาร (โมล); ν ปริมาตร - จำนวนสารทั้งหมด (โมล) ม.-มวล (g); ม ชม—มวลบางส่วน (g); ม. เกี่ยวกับ - มวลรวม (g); V—ปริมาตร (l); V M - ปริมาตร 1 โมล (l); V h - ปริมาตรส่วนตัว (l); V เกี่ยวกับ - ปริมาตรรวม (l); N คือจำนวนอนุภาค (อะตอม โมเลกุล ไอออน) N A - เลขอาโวกาโดร (จำนวนอนุภาคในสาร 1 โมล) N A =6.02×10 23; Q คือปริมาณไฟฟ้า (C) F คือค่าคงที่ของฟาราเดย์ (F » 96500 C); P - ความดัน (Pa) (1 atm » 10 5 Pa); R คือค่าคงที่ก๊าซสากล R » 8.31 J/(mol×K); T—อุณหภูมิสัมบูรณ์ (K); ω—เศษส่วนมวล; φ—เศษส่วนของปริมาตร; χ—เศษส่วนโมล; η คือผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา m ave., V ave., ν ave. - มวลเชิงปฏิบัติ, ปริมาตร, ปริมาณของสาร; ทฤษฎี m, ทฤษฎี V, ทฤษฎี ν - มวล ปริมาตร ปริมาณของสารเป็นไปตามทฤษฎี |
||
การคำนวณมวลของสารจำนวนหนึ่ง
ออกกำลังกาย:
กำหนดมวลของน้ำ 5 โมล (H 2 O)
สารละลาย:
- คำนวณมวลโมลของสารโดยใช้ตารางธาตุของ D.I. มวลของอะตอมทั้งหมดจะถูกปัดเศษเป็นหน่วยที่ใกล้ที่สุด คือ คลอรีน - ถึง 35.5
M(H 2 O)=2×1+16=18 กรัม/โมล - ค้นหามวลของน้ำโดยใช้สูตร:
m = ν×M(H 2 O) = 5 โมล × 18 กรัม/โมล = 90 กรัม - เขียนคำตอบ:
คำตอบ: มวลของน้ำ 5 โมลคือ 90 กรัม
การคำนวณเศษส่วนมวลของตัวถูกละลาย
ออกกำลังกาย:
คำนวณเศษส่วนมวลของเกลือ (NaCl) ในสารละลายที่ได้จากการละลายเกลือ 25 กรัมในน้ำ 475 กรัม
สารละลาย:
- เขียนสูตรการหาเศษส่วนมวล:
ω(%) = (ม. น้ำ / สารละลาย ม.)×100% - หามวลของสารละลาย.
m สารละลาย = m(H 2 O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 กรัม - คำนวณเศษส่วนมวลโดยการแทนค่าลงในสูตร
ω(NaCl) = (ม. ของผสม /ม. สารละลาย)×100% = (25/500)×100%=5% - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: เศษส่วนมวลของ NaCl คือ 5%
การคำนวณมวลของสารในสารละลายโดยพิจารณาจากเศษส่วนของมวล
ออกกำลังกาย:
ต้องใช้น้ำตาลและน้ำกี่กรัมเพื่อให้ได้สารละลาย 5% 200 กรัม
สารละลาย:
- เขียนสูตรเพื่อหาเศษส่วนมวลของสารที่ละลาย
ω=m น้ำ / m สารละลาย → m น้ำ = m สารละลาย ×ω - คำนวณมวลของเกลือ.
ม. ส่วนผสม (เกลือ) = 200×0.05=10 กรัม - กำหนดมวลของน้ำ.
ม.(H 2 O) = ม. (สารละลาย) - ม. (เกลือ) = 200 - 10 = 190 กรัม - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: คุณต้องใช้น้ำตาล 10 กรัมและน้ำ 190 กรัม
การหาปริมาณผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาเป็นเปอร์เซ็นต์ของความเป็นไปได้ในทางทฤษฎี
ออกกำลังกาย:
คำนวณผลผลิตของแอมโมเนียมไนเตรต (NH 4 NO 3) เป็นเปอร์เซ็นต์ของความเป็นไปได้ทางทฤษฎีหากผ่านแอมโมเนีย 85 กรัม (NH 3) ไปยังสารละลายกรดไนตริก (HNO 3) จะได้ปุ๋ย 380 กรัม
สารละลาย:
- เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีและจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์
NH 3 + HNO 3 = NH 4 ไม่ 3 - เขียนข้อมูลจากข้อความปัญหาเหนือสมการปฏิกิริยา
ม. = 85 ก ราคา ม. = 380 ก เอ็นเอช 3 + HNO3 = NH4NO3 - ตามสูตรของสาร ให้คำนวณปริมาณของสารตามค่าสัมประสิทธิ์เป็นผลคูณของปริมาณของสารโดยมวลโมลของสาร:
- ทราบมวลของแอมโมเนียมไนเตรตที่ได้รับจริง (380 กรัม) เพื่อที่จะหามวลทางทฤษฎีของแอมโมเนียมไนเตรต ให้สร้างสัดส่วน
85/17=x/380 - แก้สมการ หา x
x=400 กรัม มวลทางทฤษฎีของแอมโมเนียมไนเตรต - กำหนดผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (%) โดยอ้างอิงมวลเชิงปฏิบัติกับมวลทางทฤษฎีแล้วคูณด้วย 100%
η=m อดีต/m ทฤษฎี =(380/400)×100%=95% - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: ผลผลิตของแอมโมเนียมไนเตรตคือ 95%
การคำนวณมวลของผลิตภัณฑ์โดยพิจารณาจากมวลที่ทราบของรีเอเจนต์ซึ่งมีสัดส่วนของสิ่งเจือปนที่แน่นอน
ออกกำลังกาย:
คำนวณมวลของแคลเซียมออกไซด์ (CaO) ที่ได้จากการเผาหินปูน 300 กรัม (CaCO 3) ที่มีสารเจือปน 10%
สารละลาย:
- เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีและป้อนค่าสัมประสิทธิ์
CaCO 3 = CaO + CO 2 - คำนวณมวลของ CaCO 3 บริสุทธิ์ที่มีอยู่ในหินปูน
ω(บริสุทธิ์) = 100% - 10% = 90% หรือ 0.9;
ม.(CaCO 3) = 300×0.9=270 ก - เขียนมวลผลลัพธ์ของ CaCO 3 เหนือสูตร CaCO 3 ในสมการปฏิกิริยา มวล CaO ที่ต้องการจะแสดงด้วย x
270 ก เอ็กซ์ ก แคลเซียมคาร์บอเนต3 = เซา + คาร์บอนไดออกไซด์ 2 - ภายใต้สูตรของสารในสมการให้เขียนปริมาณของสาร (ตามค่าสัมประสิทธิ์) ผลคูณของปริมาณของสารโดยมวลโมลาร์ (มวลโมเลกุลของ CaCO 3 = 100
, ซีโอเอ = 56
).
- จัดเป็นสัดส่วน.
270/100=x/56 - แก้สมการ
x = 151.2 ก - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: มวลของแคลเซียมออกไซด์จะเท่ากับ 151.2 กรัม
การคำนวณมวลของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาหากทราบผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา
ออกกำลังกาย:
สามารถรับแอมโมเนียมไนเตรต (NH 4 NO 3) ได้กี่กรัมโดยทำปฏิกิริยาแอมโมเนีย (N.S.) จำนวน 44.8 ลิตรกับกรดไนตริก หากทราบว่าผลผลิตในทางปฏิบัติคือ 80% ของความเป็นไปได้ทางทฤษฎี
สารละลาย:
- เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีและจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์
NH 3 + HNO 3 = NH 4 ไม่ 3 - เขียนเงื่อนไขของปัญหาเหล่านี้ไว้เหนือสมการปฏิกิริยา แทนมวลของแอมโมเนียมไนเตรตด้วย x
- ภายใต้สมการปฏิกิริยาเขียนว่า:
ก) ปริมาณของสารตามค่าสัมประสิทธิ์
b) ผลคูณของปริมาตรโมลของแอมโมเนียตามปริมาณของสาร ผลคูณของมวลโมลของ NH 4 NO 3 และปริมาณของสาร - จัดเป็นสัดส่วน.
44.4/22.4=x/80 - แก้สมการโดยการหา x (มวลทางทฤษฎีของแอมโมเนียมไนเตรต):
x= 160 ก. - ค้นหามวลเชิงปฏิบัติของ NH 4 NO 3 โดยการคูณมวลทางทฤษฎีด้วยผลผลิตเชิงปฏิบัติ (เป็นเศษส่วนของเอกภาพ)
ม.(NH 4 NO 3) = 160 × 0.8 = 128 ก - เขียนคำตอบของคุณ
คำตอบ: มวลของแอมโมเนียมไนเตรตจะเท่ากับ 128 กรัม
การกำหนดมวลของผลิตภัณฑ์หากมีการใช้รีเอเจนต์ตัวใดตัวหนึ่งมากเกินไป
ออกกำลังกาย:
บำบัดแคลเซียมออกไซด์ (CaO) 14 กรัมด้วยสารละลายที่มีกรดไนตริก (HNO 3) 37.8 กรัม คำนวณมวลของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา
สารละลาย:
- เขียนสมการปฏิกิริยา และจัดเรียงสัมประสิทธิ์
CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O - กำหนดโมลของสารตั้งต้นโดยใช้สูตร: ν = ม./ม
ν(CaO) = 14/56 = 0.25 โมล;
ν(HNO 3) = 37.8/63 = 0.6 โมล - เขียนปริมาณที่คำนวณได้ของสารไว้เหนือสมการปฏิกิริยา ด้านล่างสมการคือปริมาณของสารตามค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
- กำหนดสารที่ขาดโดยการเปรียบเทียบอัตราส่วนของปริมาณของสารที่นำไปใช้กับค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
0,25/1 < 0,6/2
ส่งผลให้กรดไนตริกขาดไป เราจะใช้เพื่อกำหนดมวลของผลิตภัณฑ์ - ภายใต้สูตรของแคลเซียมไนเตรต (Ca(NO 3) 2) ในสมการ ให้เขียนว่า:
ก) ปริมาณของสารตามสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์
b) ผลคูณของมวลโมลาร์และปริมาณของสาร เหนือสูตร (Ca(NO 3) 2) - x g.0.25 โมล 0.6 โมล เอ็กซ์ ก แคลเซียมโอ + 2HNO3 = แคลิฟอร์เนีย(หมายเลข 3) 2 + น้ำ 1 โมล 2 โมล 1 โมล ม. = 1×164 ก - จัดเป็นสัดส่วน
0.25/1=x/164 - กำหนด x
x = 41 ก - เขียนคำตอบของคุณ
คำตอบ: มวลของเกลือ (Ca(NO 3) 2) จะเท่ากับ 41 กรัม
การคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเทอร์โมเคมี
ออกกำลังกาย:
ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่าใดเมื่อทองแดง (II) ออกไซด์ (CuO) 200 กรัมละลายในกรดไฮโดรคลอริก (สารละลายในน้ำของ HCl) หากสมการทางอุณหเคมีของปฏิกิริยาคือ:
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63.6 กิโลจูล
สารละลาย:
- เขียนข้อมูลจากข้อความปัญหาเหนือสมการปฏิกิริยา
- ภายใต้สูตรของคอปเปอร์ออกไซด์ให้เขียนปริมาณ (ตามค่าสัมประสิทธิ์) ผลคูณของมวลโมลและปริมาณของสาร วาง x ไว้เหนือปริมาณความร้อนในสมการปฏิกิริยา
200 ก CuO + 2HCl = CuCl2 + น้ำ + 63.6 กิโลจูล 1 โมล ม. = 1×80 ก - จัดเป็นสัดส่วน.
200/80=x/63.6 - คำนวณ x
x=159 กิโลจูล - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: เมื่อ CuO 200 กรัมละลายในกรดไฮโดรคลอริก จะปล่อยความร้อนออกมา 159 กิโลจูล
การเขียนสมการอุณหเคมี
ออกกำลังกาย:
เมื่อเผาแมกนีเซียม 6 กรัม จะปล่อยความร้อนออกมา 152 กิโลจูล เขียนสมการเทอร์โมเคมีสำหรับการก่อตัวของแมกนีเซียมออกไซด์
สารละลาย:
- เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีที่แสดงการปลดปล่อยความร้อน จัดเรียงสัมประสิทธิ์
2Mg + O 2 = 2MgO + Q 6 ก 152 2มก + O2 = 2MgO + ถาม - ภายใต้สูตรของสารเขียนว่า:
ก) ปริมาณของสาร (ตามค่าสัมประสิทธิ์)
b) ผลคูณของมวลโมลาร์และปริมาณของสาร ภายใต้ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาใส่ x
- จัดเป็นสัดส่วน.
6/(2×24)=152/x - คำนวณ x (ปริมาณความร้อนตามสมการ)
x=1216 กิโลจูล - เขียนสมการเทอร์โมเคมีลงในคำตอบของคุณ
คำตอบ: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ
การคำนวณปริมาตรก๊าซโดยใช้สมการทางเคมี
ออกกำลังกาย:
เมื่อแอมโมเนีย (NH 3) ถูกออกซิไดซ์กับออกซิเจนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา จะเกิดไนโตรเจนออกไซด์ (II) และน้ำขึ้น ออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับแอมโมเนีย 20 ลิตรมีปริมาตรเท่าใด
สารละลาย:
- เขียนสมการปฏิกิริยาและกำหนดค่าสัมประสิทธิ์
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O - เขียนข้อมูลจากข้อความปัญหาเหนือสมการปฏิกิริยา
20 ลิตร x 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O - ภายใต้สมการปฏิกิริยา ให้เขียนปริมาณของสารตามค่าสัมประสิทธิ์
- จัดเป็นสัดส่วน.
20/4=x/5 - หาเอ็กซ์
x= 25 ลิตร - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: ออกซิเจน 25 ลิตร
การหาปริมาตรของผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซจากมวลที่ทราบของรีเอเจนต์ที่มีสิ่งเจือปน
ออกกำลังกาย:
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) จะมีปริมาตรเท่าใด (n.v.) จะถูกปล่อยออกมาเมื่อหินอ่อน 50 กรัม (CaCO 3) ที่มีสิ่งสกปรก 10% ในกรดไฮโดรคลอริกละลาย
สารละลาย:
- เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีและจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 - คำนวณปริมาณ CaCO 3 บริสุทธิ์ที่มีอยู่ในหินอ่อน 50 กรัม
ω(แคลเซียมคาร์บอเนต 3) = 100% - 10% =90%
หากต้องการแปลงเป็นเศษส่วนของหน่วย ให้หารด้วย 100%
โดย(CaCO 3) = 90%/100%=0.9
ม.(CaCO 3) = ม.(หินอ่อน) × w(CaCO 3) = 50 × 0.9 = 45 กรัม - เขียนค่าผลลัพธ์เหนือแคลเซียมคาร์บอเนตในสมการปฏิกิริยา วาง x l ไว้เหนือ CO 2
45 ก x CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + น้ำ + คาร์บอนไดออกไซด์ - ภายใต้สูตรของสารเขียนว่า:
ก) ปริมาณของสารตามค่าสัมประสิทธิ์
b) ผลคูณของมวลโมลด้วยปริมาณของสาร หากเรากำลังพูดถึงมวลของสาร และผลิตภัณฑ์ของปริมาตรโมลด้วยปริมาณของสาร หากเรากำลังพูดถึงปริมาตรของสาร45 ก x CaCO3 + 2HCl = การคำนวณองค์ประกอบของส่วนผสมโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี
ออกกำลังกาย:
การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของส่วนผสมของมีเทนและคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ต้องใช้ออกซิเจนในปริมาณเท่ากัน กำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซเป็นเศษส่วนปริมาตร
สารละลาย:
- เขียนสมการปฏิกิริยาและกำหนดค่าสัมประสิทธิ์
คาร์บอนไดออกไซด์ + 1/2O 2 = คาร์บอนไดออกไซด์ 2
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O - กำหนดปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็น x และปริมาณมีเทนเป็น y
เอ็กซ์ บจก + 1/2โอ 2 = คาร์บอนไดออกไซด์ 2 ที่ ช 4 + 2O 2 = คาร์บอนไดออกไซด์ 2 + 2H 2 โอ - กำหนดปริมาณออกซิเจนที่จะใช้สำหรับการเผาไหม้ของ x mol CO และ y mol CH 4
เอ็กซ์ 0.5 เท่า บจก + 1/2โอ 2 = คาร์บอนไดออกไซด์ 2 ที่ 2у ช 4 + 2O 2 = คาร์บอนไดออกไซด์ 2 + 2H 2 โอ - สรุปความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณออกซิเจนและส่วนผสมของก๊าซ
ความเท่าเทียมกันของปริมาตรของก๊าซบ่งบอกถึงความเท่าเทียมกันของปริมาณของสาร - เขียนสมการ
x + y = 0.5x + 2y - ลดความซับซ้อนของสมการ
0.5 x = ย - นำปริมาณ CO เป็น 1 โมล และกำหนดปริมาณที่ต้องการของ CH4
ถ้า x=1 แล้ว y=0.5 - หาปริมาณรวมของสาร
x + y = 1 + 0.5 = 1.5 - กำหนดเศษส่วนปริมาตรของคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และมีเทนในส่วนผสม
φ(СО) = 1/1.5 = 2/3
φ(CH 4) = 0.5/1.5 = 1/3 - เขียนคำตอบ.
คำตอบ: เศษส่วนปริมาตรของ CO คือ 2/3 และ CH 4 คือ 1/3
วัสดุอ้างอิง:
ตารางธาตุ
ตารางการละลาย
- เขียนสมการปฏิกิริยาและกำหนดค่าสัมประสิทธิ์