Методические указания по решению задач

Для выполнения задач необходимо помнить, что решение задачи начинается с написания химического уравнения реакции.

Химическое уравнение – это изображение химической реакции посредством химических формул. В химическом уравнении формула каждого вещества отражает качественный состав молекул, количественной соотношение элементов в этой молекуле, а также молярную массу. Коэффициенты в уравнениях реакций указывают в каких молярных соотношениях вещество взаимодействует.

Например: уравнение синтеза метанола с обозначением количества исходного и образующегося веществ можно изобразить следующим образом.

СО + 2Н₂ СН₃ОН

Число молей 1м 2м 1м

Молярная масса 28г/моль 2*2г/моль 32г/моль

Составив уравнение химической реакции и определив по нему число молей реагирующих и образующих веществ можно производить различные расчеты по определению количеств нужного вещества.

Массу веществ, участвующих в реакции, рассчитывают исходя из величин молярных масс.

Молярная масса М – производная величина, связывающая массу и количество.

;

где m – масса вещества; г,кг,т

n – количество вещества; моль, кмоль

М – молярная масса; г/моль, кг/моль.

Например: Масса СН₄ количеством вещества 1 моль определяется по формуле.

m = n * M

m = 1 моль * 16 г/моль = 16 г

Масса С₆Н₆ количеством вещества 1 моль определяется по формуле:

m = n * M

m = 1 моль * 78 г/моль = 78 г

Если в реакции участвуют газообразные вещества, то по уравнению этой реакции можно выразить не только отношение масс этих газов, но и отношение объемов.

СО + 2Н₂ СН₃ОН

Число молей 1м 2м 1м

газа

Объем газа 1*22,4л/моль 2*22,4л/моль 1*22,4л/моль

при нормальных условиях

л/моль, м³/моль

Объемы реагирующих в процессе химической реакции веществ вычисляют исходя из молярных количеств этих веществ и молярных объемов.

Молярный объем V_м – производная величина, связывающая объем и количество вещества.

где V – объем вещества, л, м³

n – количество вещества, моль, кмоль

V_M – молярный объем, л/моль, м³/моль.

Например: Масса СН₄ количеством вещества 1 моль определяется по формуле.

V = n * V_M

V = 1 моль * 22.4 л/моль = 22,4л

Масса С₆Н₆ количеством вещества 1 моль определяется по формуле:

V = n * V_M

V = 1 моль * 22.4 л/моль = 22,4л

Так как по закону Авогадро молярные объемы газов при нормальных условиях равны между собой, то соотношение объемов газов, вступивших в реакцию, пропорционально соотношению их коэффициентов в уравнении реакции. Поэтому объем газа можно вычислить непосредственно по уравнению химической реакции, не рассчитывая его массу.

Например: Какой объем кислорода потребуется для сжигания 25 литров этана?

Решение:

25л Х

2С₂Н₆ + 7О₂ 4СО₂ + 6Н₂О