Закон постоянства состава

Решение

CuO + H₂ ® Cu + H₂O

1. Рассчитаем теоретический выход меди по уравнению реакции: 80 г (1 моль) CuO при восстановлении может образовать 64 г (1 моль) Cu; 8 г CuO при восстановлении может образовать Х г Cu

2. Определим, сколько граммов меди образуется при 82% выходе продукта:

6,4 г –– 100% выход (теоретический)

Х г –– 82%

X = (8 • 82) / 100 = 5,25 г

Пример 2

Определите выход реакции получения вольфрама методом алюминотермии, если из 33,14 г концентрата руды, содержащей WO₃ и невосстанавливающиеся примеси (массовая доля примесей 0,3) было получено 12,72 г металла?

Решение

a) Определим массу (г) WO₃ в 33,14 г концентрата руды

М(WO₃)= 1,0 - 0,3 = 0,7

m(WO₃) = М(WO₃) • m_руды = 0,7 • 33,14 = 23,2 г

b) Определим теоретический выход вольфрама в результате восстановления 23,2 г WO₃ порошком алюминия.

WO₃ + 2Al ® Al₂O₃ + W

При восстановлении 232 г (1 г-моль) WO₃ образуется 187 г (1 г-моль) W, а из 23,2 г WO₃ –– Х г W

X = (23,2 • 187) / 232 = 18,7 г W

c) Рассчитаем практический выход вольфрама

18,7 г W –– 100%

12,72 г W –– Y%

Y = (12,72 • 100) / 18,7 = 68%

Пример 3.

Сколько граммов осадка сульфата бария образуется при слиянии растворов, содержащих 20,8 г хлорида бария и 8,0 г сульфата натрия?

Решение.

BaCl₂ + Na₂SO₄ ® BaSO₄¯ + 2NaCl

Расчет количества продукта реакции ведут по исходному веществу, взятому в недостатке.

1. Предварительно определяют, какое из двух исходных веществ находится в недостатке.

Обозначим количество г Na₂SO₄ –– X.

208 г (1моль) BaCl₂ реагирует с 132 г (1 моль) Na₂SO₄; 20,8 г –– с Х г

X = (20,8 • 132) / 208 = 13,2 г Na₂SO₄

Мы установили, что на реакцию с 20,8 г BaCl₂ затратится 13,2 г Na₂SO₄, а дано 18,0 г Таким образом, сульфат натрия взят в реакцию в избытке и дальнейшие вычисления следует вести по BaCl₂, взятому в недостатке.

2. Определяем количество граммов выпавшего осадка BaSO₄. 208 г (1 моль) BaCl₂ образует 233 г (1 моль) BaSO₄; 20,8 г –– Y г

Y = (233 • 20,8) / 208 = 23,3 г

Впервые сформулировал Ж.Пруст (1808 г).

Все индивидуальные химические вещества имеют постоянный качественный и количественный состав и определенное химическое строение, независимо от способа получения.

Из закона постоянства состава следует, что при образовании сложного вещества элементы соединяются друг с другом в определенных массовых соотношениях.

Пример.

CuS - сульфид меди. m(Cu): m(S) = A_r(Cu): A_r(S) = 64: 32 = 2: 1

Чтобы получить сульфид меди (CuS) необходимо смешать порошки меди и серы в массовых отношениях 2: 1.

Если взятые количества исходных веществ не соответствуют их соотношению в химической формуле соединения, одно из них останется в избытке.

Например, если взять 3 г меди и 1 г серы, то после реакции останется 1 г меди, который не вступил в химическую реакцию. Вещества немолекулярного строения не обладают строго постоянным составом. Их состав зависит от условий получения.

Массовая доля элемента n_(Э) показывает, какую часть составляет масса данного элемента от всей массы вещества: где n - число атомов; A_r(Э) - относительная атомная масса элемента; M_r - относительная молекулярная масса вещества.

n _(Э) = (n • A_r(Э)) / M_r

Зная количественный элементный состав соединения можно установить его простейшую молекулярную формулу:

1. Обозначают формулу соединения A_x B_y C_z

2. Рассчитывают отношение X: Y: Z через массовые доли элементов:

n _(A) = (х • A_r(А)) / M_r(A_xB_yC_z)

n _(B) = (y • A_r(B)) / M_r(A_xB_yC_z)

n _(C) = (z • A_r(C)) / M_r(A_xB_yC_z)

X = (n _(A) • M_r) / A_r(А)

Y = (n _(B) • M_r) / A_r(B)

Z = (n _(C) • M_r) / A_r(C)

x: y: z = (n _(A) / A_r(А)): (n _(B) / A_r(B)): (n _(C) / A_r(C))

3. Полученные цифры делят на наименьшее для получения целых чисел X, Y, Z.

4. Записывают формулу соединения.

Дата добавления: 2014-01-14