Как решить задачу по химии: Как решать задачи по химии, готовые решения

Содержание

КАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ

КАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИКАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИВ реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинкаНовая страница 1

4.Как решать задачи, где одно из реагирующих веществ             дано в избытке? 

В реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинка. Определите массы  израсходованной кислоты и полученной соли, а также объем выделившегося газа.

 

Решение.

 

1.           Находим  количество вещества цинка, разделив его массу на молярную массу:

 n(Zn)  =  m : M  =  13 г  :  65 г/моль  =  0,2 моль

2.

           Вносим эту величину в уравнение реакции и с ее помощью определяем количества всех указанных в задаче веществ (с учетом коэффициентов):

           0,2 моль    0,4 моль           0,2 моль        0,2 моль

           Zn  +       2HCl  =>  ZnCl2  +       h3

 

 Далее расчеты по формулам:

 

    m(HCl) =  M · n = 36,5  г/моль · 0,4 моль  = 14,6 г

    m(ZnCl2)  =  M · n = 136 г/моль · 0,2 моль = 27,2 г

Объем водорода находим аналогично:

V(h3)  =  Vm  · n  =  22,4 л/моль  ·  0,2 моль  = 4,48 л 



ЗАДАЧИ НА ИЗБЫТОК РЕАГЕНТА

 

Главный отличительный признак таких расчетов – это наличие числовых данных (массы, объема, количества вещества или необходимых компонентов для их вычисления) по обоим веществам, реагирующим между собой. Чаще всего это говорит о том, что одно из этих веществ находится в избытке и вступит в реакцию не полностью. Определить же, что именно в избытке, удобнее всего, когда известны количества вещества реагентов. Если они не указаны в условии, их следует вычислить по исходным данным.

 

Задача 1.

 8 г серы нагрели с 28 г железа. Определите массу продукта реакции.

 

Решение.

 

1.                 Так как в условии указаны массы железа и серы одновременно, то одно из этих веществ  вполне может оказаться в избытке. Для выяснения этого находим количества вещества реагентов:

 n(Fe)  =  m : M  =  28 г : 56 г/моль  =  0,5 моль

n(S)  =  m : M =  8 г : 32 г/моль  =  0,25 моль

 

2.                 Записываем уравнение реакции и по коэффициентам определяем мольные отношения реагентов:

 Fe  +  S   ®  FeS

3.                  Так как железа и серы должно реагировать равное количество молей, то ясно, что в этой реакции будет израсходовано по 0,25 моль их, избыток железа при этом составит 0,5 – 0,25 + 0,25 моль, и в реакцию не вступит.

4.                 Так как сера  взята в недостатке, то по ее количеству определяем количество продукта реакции, а затем его массу:

 

           0,25 моль          0,25 моль              0,25 моль

           Fe        +      S          ®       FeS

 

   m (FeS)   =   M · n   =  88  г/моль · 0,25 моль  =  22 г

 

Задача 2.

 

Для реакции взято 56 л хлора и 56 г железа. Определите массу полученного продукта.

 

Решение.

  2Fe  +  3Cl2    ®  2 FeCl3

 

 В этом случае расчет избытка более сложен, поэтому можно использовать такую хитрость:

 

Fe

  Cl2  

2

3

1

 

 

   2,5

 

В первой строке пишем формулы реагирующих веществ, во второй – их мольные отношения по уравнению реакции (по коэффициентам), а в двух следующих – количества  этих  веществ, имеющихся в наличии, причем на разных строках.

  Далее по этим данным находим количества вещества реагента, необходимого для взаимодействия с этими количествами вещества железа  и хлора:

 Fe Cl2

2

3

1

1,5

1,67

2,5

  

  Далее анализируем полученные данные. Железа есть  1 моль, а для реакции с 2,5 моль хлора его нужно в полтора раза меньше, это составляет 1,67 моль, чего у нас нет. Следовательно, железо в недостатке, а число 1,67 можно зачеркнуть.  Хлора имеется 2,5 моль, а на реакцию с железом нужно лишь 1,5 моль, поэтому хлор взят в избытке. Избыток хлора составляет  2,5 – 1,5 = 1 моль.

 

   Таким образом, в недостатке железо, и дальнейшие расчеты ведем по его количеству:

 

1 моль         1,5 моль          1 моль

  2Fe     +  3Cl2    ®    2 FeCl3

   m (FeСl3)   =   M · n   =  162,5  г/моль · 1 моль  =  162,5  г

 

Задача 3.

 

 К раствору, содержащему 26,1 г нитрата бария, добавлен раствор, содержащий  35,5 г сульфата натрия, осадок отфильтрован. Что находится в фильтрате и в каком количестве?

 

Решение.

 n [Ba(NO3)2]  =  26,1 г  :  261 г/моль   =  0,1  моль

n (Na2SO4)  =  35,5 г  :  142 г/моль  =  0,25 моль (избыток 0,15 моль)

0,1 моль                0,1 моль                 0,1 моль         0,2 моль

Ba(NO3)2  +  Na2SO4   ®    BaSO4    +    2HCl

 

В растворе после реакции окажется 0,2 моль нитрата натрия и остаток сульфата натрия  0,15 моль. При необходимости можно найти массы этих веществ.

 

  Иногда от количеств вещества реагентов может зависеть не только количество продуктов реакции, но и их состав.

 

Задача 4. 

К раствору, содержащему 49 г серной кислоты, добавлено 20 г гидроксида натрия. Определите состав и массу полученной соли.

 

Решение.

 

n (h3SO4) = 49 г  :  98 г/моль  = 0,5 моль

n (NaOH) = 20 г  :  40 г/моль  =  0,5 моль

 

  Так как серная кислота двухосновна, то она может образовать два ряда солей:

2 NaOH  +  h3SO4  ® Na2SO4  +  2h3O      средняя соль

 NaOH  +  h3SO4   ®  NaHSO4  +  h3O       кислая соль

 

  В нашей задаче оказалось равное мольное количество кислоты и щелочи, поэтому расчет следует вести по второму уравнению реакции:

0,5 моль         0,5 моль           0,5 моль

  NaOH  +  h3SO4   ®  NaHSO4  +  h3O

 m (NaHSO4)  =  M · n =  120 г/моль · 0,5 моль  =  60 г.  

 

Задача 5.

Через раствор, содержащий 60 г гидроксида натрия, пропущен углекислый газ, полученный при действии избытка соляной кислоты на 200 г карбоната  кальция. Определите состав и массу полученной соли.

 

Решение.

 

1.       Определяем количества вещества веществ, указанных в условии задачи:

 n (NaOH)  =  m : M  =   60 г : 40 г/моль = 1,5 моль

n (CaCO3)  =  m : M  =  200 г : 100 г/моль  = 2 моль

 

2.       Записываем уравнение  реакции,  в которой был получен углекислый газ, и по количеству вещества СаСО3 определяем, сколько моль газа выделилось:

2 моль                                                                       2 моль

CaCO3  +  2HCl   ®  CaCl2  +  h3O  +  CO2 ­

 

3.        Таким образом, для второй реакции у нас имеется 2 моль углекислого газа и 1,5 моль гидроксида натрия. Так как СО2 – ангидрид двухосновной угольной кислоты Н2СО3, то при его взаимодействии с щелочами могут образоваться как средние, так и кислые соли:

 NaOH  +  CO2  ®   NaHCO3

2NaOH  +  CO2  ®   Na2CO3  +  h3O

 

  Теперь нужно определиться, по какому из двух уравнений реакций нам вести расчет. Для образования средней соли щелочи должно быть вдвое больше, чем газа. У нас же наоборот, газа больше, чем щелочи. Следовательно, реакция пойдет по первому уравнению, с образованием кислой соли, причем СО2 окажется в избытке (0,5 моль):

1,5 моль      1,5 моль      1,5 моль

 NaOH  +  CO2  ®   NaHCO3

m (NaHCO3)   =  M · n = 84 г/моль · 1,5 моль  = 126 г.

 

 Решите самостоятельно.

 

1.       14 г оксида кальция обработали раствором, содержащим 36 г азотной кислоты. Какова масса полученной соли?   (41 г).

 

2.       К раствору, содержащему 40 г сульфата меди (II), добавили 12 г железных опилок. Останется ли в растворе сульфат меди после реакции?

 

3.       Хватит ли 15 л кислорода для сжигания 4 г серы?

 (да)

4.       В раствор, содержащий 16 г сульфата меди (II), пропустили сероводород объемом 5,6 л. Какова масса выпавшего осадка?  (9,6 г).

 

5.       К раствору, содержащему 10,4 г хлорида бария, добавили 9,8 г серной кислоты. Определите массу осадка и состав полученного раствора.  (11,65 г)

 

 

 


Решение задач по химии, подготовка к ЕГЭ по химии

В этой статье мы коснемся нескольких краеугольных понятий в химии, без которых совершенно невозможно решение задач. Старайтесь понять смысл физических величин, чтобы усвоить эту тему.

Я постараюсь приводить как можно больше примеров по ходу этой статьи, в ходе изучения вы увидите множество примеров по данной теме.

Относительная атомная масса – A
r

Представляет собой массу атома, выраженную в атомных единицах массы. Относительные атомные массы указаны в периодической таблице Д.И. Менделеева. Так, один атом водорода имеет атомную массу = 1, кислород = 16, кальций = 40.

Относительная молекулярная масса – M
r

Относительная молекулярная масса складывается из суммы относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав вещества. В качестве примера найдем относительные молекулярные массы кислорода, воды, перманганата калия и медного купороса:

Mr (O2) = (2 × Ar(O)) = 2 × 16 = 32

Mr (H2O) = (2 × Ar(H)) + Ar(O) = (2 × 1) + 16 = 18

Mr (KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + (4 × Ar(O)) = 39 + 55 + (4 * 16) = 158

Mr (CuSO4*5H2O) = Ar(Cu) + Ar(S) + (4 × Ar(O)) + (5 × ((Ar(H) × 2) + Ar(O))) = 64 + 32 + (4 × 16) + (5 × ((1 × 2) + 16)) = 160 + 5 * 18 = 250

Моль и число Авогадро

Моль – единица количества вещества (в системе единиц СИ), определяемая как количество вещества, содержащее столько же структурных единиц этого вещества (молекул, атомов, ионов) сколько содержится в 12 г изотопа 12C, т. е. 6 × 1023.

Число Авогадро (постоянная Авогадро, NA) – число частиц (молекул, атомов, ионов) содержащихся в одном моле любого вещества.

Больше всего мне хотелось бы, чтобы вы поняли физический смысл изученных понятий. Моль – международная единица количества вещества, которая показывает, сколько атомов, молекул или ионов содержится в определенной массе или конкретном объеме вещества. Один моль любого вещества содержит 6.02 × 1023 атомов/молекул/ионов – вот самое важное, что сейчас нужно понять.

Иногда в задачах бывает дано число Авогадро, и от вас требуется найти, какое вам дали количество вещества (моль). Количество вещества в химии обозначается N, ν (по греч. читается “ню”).

Рассчитаем по формуле: ν = N/NA количество вещества 3.01 × 1023 молекул воды и 12.04 × 1023 атомов углерода.

Мы нашли количества вещества (моль) воды и углерода. Сейчас это может показаться очень абстрактным, но, иногда не зная, как найти количество вещества, используя число Авогадро, решение задачи по химии становится невозможным.

Молярная масса – M

Молярная масса – масса одного моля вещества, выражается в “г/моль” (грамм/моль). Численно совпадает с изученной нами ранее относительной молекулярной массой.

Рассчитаем молярные массы CaCO3, HCl и N2

M (CaCO3) = Ar(Ca) + Ar(C) + (3 × Ar(O)) = 40 + 12 + (3 × 16) = 100 г/моль

M (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль

M (N2) = Ar(N) × 2 = 14 × 2 = 28 г/моль

Полученные знания не должны быть отрывочны, из них следует создать цельную систему. Обратите внимание: только что мы рассчитали молярные массы – массы одного моля вещества. Вспомните про число Авогадро.

Получается, что, несмотря на одинаковое число молекул в 1 моле (1 моль любого вещества содержит 6.02 × 1023 молекул), молекулярные массы отличаются. Так, 6.02 × 1023 молекул N2 весят 28 грамм, а такое же количество молекул HCl – 36.5 грамм.

Это связано с тем, что, хоть количество молекул одинаково – 6.02 × 1023, в их состав входят разные атомы, поэтому и массы получаются разные.

Часто в задачах бывает дана масса, а от вас требуется рассчитать количество вещества, чтобы перейти к другому веществу в реакции. Сейчас мы определим количество вещества (моль) 70 грамм N2, 50 грамм CaCO3, 109.5 грамм HCl. Их молярные массы были найдены нам уже чуть раньше, что ускорит ход решения.

ν (CaCO3) = m(CaCO3) : M(CaCO3) = 50 г. : 100 г/моль = 0.5 моль

ν (HCl) = m(HCl) : M(HCl) = 109.5 г. : 36.5 г/моль = 3 моль

Иногда в задачах может быть дано число молекул, а вам требуется рассчитать массу, которую они занимают. Здесь нужно использовать количество вещества (моль) как посредника, который поможет решить поставленную задачу.

Предположим нам дали 15.05 × 1023 молекул азота, 3.01 × 1023 молекул CaCO3 и 18.06 × 1023 молекул HCl. Требуется найти массу, которую составляет указанное число молекул. Мы несколько изменим известную формулу, которая поможет нам связать моль и число Авогадро.

Теперь вы всесторонне посвящены в тему. Надеюсь, что вы поняли, как связаны молярная масса, число Авогадро и количество вещества. Практика – лучший учитель. Найдите самостоятельно подобные значения для оставшихся CaCO3 и HCl.

Молярный объем

Молярный объем – объем, занимаемый одним молем вещества. Примерно одинаков для всех газов при стандартной температуре и давлении составляет 22.4 л/моль. Он обозначается как – VM.

Подключим к нашей системе еще одно понятие. Предлагаю найти количество вещества, количество молекул и массу газа объемом 33.6 литра. Поскольку показательно молярного объема при н.у. – константа (22.4 л/моль), то совершенно неважно, какой газ мы возьмем: хлор, азот или сероводород.

Запомните, что 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Итак, приступим к решению задачи. Поскольку какой-то газ все же надо выбрать, выберем хлор – Cl2.

Моль (количество вещества) – самое гибкое из всех понятий в химии. Количество вещества позволяет вам перейти и к числу Авогадро, и к массе, и к объему. Если вы усвоили это, то главная задача данной статьи – выполнена 🙂

Относительная плотность и газы – D

Относительной плотностью газа называют отношение молярных масс (плотностей) двух газов. Она показывает, во сколько раз одно вещество легче/тяжелее другого. D = M (1 вещества) / M (2 вещества).

В задачах бывает дано неизвестное вещество, однако известна его плотность по водороду, азоту, кислороду или воздуху. Для того чтобы найти молярную массу вещества, следует умножить значение плотности на молярную массу газа, по которому дана плотность.

Запомните, что молярная масса воздуха = 29 г/моль. Лучше объяснить, что такое плотность и с чем ее едят на примере. Нам нужно найти молярную массу неизвестного вещества, плотность которого по воздуху 2.5

Предлагаю самостоятельно решить следующую задачку (ниже вы найдете решение): “Плотность неизвестного вещества по кислороду 3.5, найдите молярную массу неизвестного вещества”

Относительная плотность и водный раствор – ρ

Пишу об этом из-за исключительной важности в решении сложных задач, высокого уровня, где особенно часто упоминается плотность. Обозначается греческой буквой ρ.

Плотность является отражением зависимости массы от вещества, равна отношению массы вещества к единице его объема. Единицы измерения плотности: г/мл, г/см3, кг/м3 и т.д.

Для примера решим задачку. Объем серной кислоты составляет 200 мл, плотность 1.34 г/мл. Найдите массу раствора. Чтобы не запутаться в единицах измерения поступайте с ними как с самыми обычными числами: сокращайте при делении и умножении – так вы точно не запутаетесь.

Иногда перед вами может стоять обратная задача, когда известна масса раствора, плотность и вы должны найти объем. Опять-таки, если вы будете следовать моему правилу и относится к обозначенным условным единицам “как к числам”, то не запутаетесь.

В ходе ваших действий “грамм” и “грамм” должны сократиться, а значит, в таком случае мы будем делить массу на плотность. В противном случае вы бы получили граммы в квадрате 🙂

К примеру, даны масса раствора HCl – 150 грамм и плотность 1. 76 г/мл. Нужно найти объем раствора.

Массовая доля – ω

Массовой долей называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Важно заметить, что в понятие раствора входит как растворитель, так и само растворенное вещество.

Массовая доля вычисляется по формуле ω (вещества) = m (вещества) / m (раствора). Полученное число будет показывать массовую долю в долях от единицы, если хотите получить в процентах – его нужно умножить на 100%. Продемонстрирую это на примере.

Решим несколько иную задачу и найдем массу чистой уксусной кислоты в широко известной уксусной эссенции.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

задач по химии: как решить задачи по химии самостоятельно — Joy Lab: видео сделано правильно

/ Тоня Леман

Знаете ли вы, как решать задачи по химии в этих общих разделах химии? Вы можете решать задачи по химии самостоятельно, если освоите несколько основных приемов.

Задачи по химии сложно решить самостоятельно

Понимание задач по химии означает понимание задач по химии

по математике .

Наш профессор химии с годами обнаружил, что самым большим препятствием для изучения химии студентами были те, которые связаны с математическими навыками.

«Студентам трудно применить то, что они узнали на уроках математики, к задачам по химии».
— Профессор химии лаборатории Джой

Чтобы успешно решить основные задачи по химии, вы должны хорошо разбираться в алгебре и количественных рассуждениях.

Не паникуйте! У каждого ученика есть надежда!

Сделайте эти 3 шага сегодня!

Вам нужен один из них, потому что ваш профессор, вероятно, не позволит вам использовать приложение-калькулятор на телефоне.

  1. Как самостоятельно решать математические задачи по химии: Калькулятор — твой друг!

В большинстве школ есть система проверки научных калькуляторов. Или вы можете найти подержанный на Amazon.

У нас есть целая бесплатная страница о том, как использовать калькулятор для решения общих задач по химии.

Удобная и быстрая работа с калькулятором необходима для эффективного решения математических задач по химии.

2. Основные задачи по химии требуют специальной лексики.

На уроках испанского вам нужно запомнить времена глаголов. В футболе вы должны запомнить пьесу.

В химии вы должны запомнить слова, относящиеся к измерениям, номенклатуре и химическим реакциям, среди других важных словарных слов. Words such as:

  • aqueous

  • barometer

  • coefficient

  • deci

  • element

  • functional group

  • gram

That’s quite an ABC!

В вашем учебнике по химии есть все необходимые определения. Делайте флешки – они работают!

Понял?

3. Моль и молярная масса являются общими задачами по химии.

Моль означает количество молекул, количество атомов, количество ионов, количество электронов, количество пончиков и т. д.

Число элементов Авогадро называется молем элементов.

Число Авогадро 6.02×10 23 .

Видишь? 1 моль чего-то равен числу Авогадро чего-то.

Молярная масса является важным понятием при решении задач по химии. Средняя атомная масса элемента (в граммах) равна массе 1 моля атомов этого элемента.

Посмотрите это видео, в котором профессор химии из Joy Lab решает задачу по химии кротов:

Все ваши задачи по химии решаются в

в три простых шага !

Не совсем так.

Химия сбивает с толку уже много веков. Спросите Дмитрия Менделеева.

Дмитрий Менделеев был русским химиком, составившим периодическую таблицу элементов.

Всего за 14 долларов вы можете скачать собственное руководство по решению всех задач по химии для первого года обучения!

Эта электронная книга поможет вам преодолеть трудности, связанные с использованием математики для решения задач по химии.

  • 9 глав

  • Полное руководство по решению задач по химии

  • бонус – у профессора есть чувство юмора!

Здесь, в Joy Lab, мы заботимся о вашем успехе в решении химических проблем. У нас есть различные ресурсы, чтобы помочь.

Дополнительная помощь по химии

А теперь займись химией!

http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/Questions/problems.htm Практические задачи по органической химии

http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/Questions/problems. htm Практические задачи по органической химии

Следующие задачи предназначены для использования студентами в качестве учебных пособий. участвует в большинстве курсов бакалавриата по органической химии. Проблемы имеют цветовую кодировку, чтобы указать, являются ли они:

1.  В целом полезно,
2.  Наиболее вероятно, будет полезно для студентов в течение года, а не для обзорных курсов,
3.  Скорее всего, будет полезно только для студентов, изучающих курсы химии и// или отличников.

В некоторых из этих задач используется приложение для рисования Molecular Editor . Чтобы попрактиковаться в использовании этого редактора, нажмите здесь.


Полное обсуждение тем, затронутых этими проблемами, доступно в Виртуальный учебник органической химии .
Следующая кнопка активирует случайное отображение проблем, связанных с реактивностью общих функциональных групп.
Большой набор задач с множественным выбором, подобных тем, которые используются в стандартизированных экзаменах, можно найти, нажав здесь.

Большинство из этих интерактивных практических задач по органической химии были разработаны профессором Уильямом Реуш.
1999 Уильям Ройш, Все права защищены. Комментарии, вопросы и ошибки должны отправить по адресу [email protected]
Виртуальный текст и некоторые задачи используют либо плагин CHIME, либо Jmol. Нажмите на название, чтобы получить информацию и бесплатную копию.
По возможности следует использовать разрешение монитора 1024 x 768 или 1152 x 870.

Проблемы с компьютером

Практические задачи, предлагаемые здесь, в основном интерактивны и должны обеспечить полезную оценку понимания на различных этапах развития предмета.
Поскольку решение проблем необходимо для достижения эффективного освоения предмета, рекомендуется работать с большим количеством задач. Большинство учебников по органической химии содержат широкий набор подходящих задач, а также доступны сборники практических задач в мягкой обложке.

Следующие веб-сайты содержат хорошие сборники задач и ответов:

MIT Open CourseWare
Тесты на реакцию и резюме от Университета Тоусона
Электронные карточки Университета штата Огайо
Концептуальные вопросы Университета Висконсина
Практические задачи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе
Учебное пособие по стрелке
BestChoice, Оклендский университет Можно использовать демоверсию
Спектроскопические задачи Нотр-Дама

Химический факультет
Университет штата Мичиган
East Lansing, MI  48824

Для получения полезной коллекции учебных материалов, включая ссылки на другие сайты, посетите Инструментарий по органической химии.

Оставить комментарий