Лекция 5. Производительность и эффективность труда

Определение массы реагирующего вещества, находящегося в растворе с известной массовой долей растворенного вещества, по массе (объему) другого реагирующего вещества (или продукта реакции).

Алгоритм 21.

Алгоритм 20.

Нахождение массы одного из реагирующих веществ по массе раствора другого с известной массовой долей растворенного вещества.

Пример. Какая масса оксида меди(II) провзаимодействует с 150 г 5% раствора соляной кислоты.

Последовательность выполнения действий	Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдем молярные массы веществ, о которых идет речь в условии задачи	Дано: mр-ра(HCl)=150г. ω(HCl)=5% m(CuO)=? M(CuO)=80г/моль M(HCl)=36,5г/моль
Найдем массу растворенного вещества, содержащуюся в растворе.	mр.в.= ωр.в.·mр-ра m(HCl)=0,05·150г=7,5г
Найдем количество растворенного вещества.	n(HCl)= = 0.205моль
Напишем уравнение реакции, расставим коэффициенты.	CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
Над формулами веществ надпишем данные о количествах веществ, найденных из условия задачи, а под формулами - стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции	x моль 0,205 моль CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O 1 моль 2 моль
Вычислим количество вещества другого реагента. Для этого составим и решим пропорцию.	, откуда   х=0,1025моль
Найдем массу другого реагента.	m(CuO)=0,1025моль·80г/моль=8,2г
Запишем ответ	Ответ: m(CuO)=8,2г

Пример: какая масса 10% раствора серной кислоты потребуется для поглощения 11,2 л аммиака при нормальных условиях.

Последовательность выполнения действий	Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдем молярные массы веществ, о которых идет речь в условии задачи	Дано: V(NH3)=11,2г. ω(H2SO4)=10% mр-ра(H2SO4)=? M(H2SO4)=98г/моль Vm=22,4л/моль
Найдем количество вещества известного вещества.	n(NH3)= =0,5моль
Напишем уравнение реакции, расставим коэффициенты.	2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
Над формулами веществ надпишем данные о количествах веществ, найденных из условия задачи, а под формулами - стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции	0,5моль х моль 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 2 моль 1моль
Вычислим количество вещества другого реагента. Для этого составим и решим пропорцию.	,   откуда х = 0,25моль
Найдем массу другого реагента.	m(H2SO4)=0,25моль·98г/моль=25,4г
Найдем массу раствора другого реагента	mр-ра= mр-ра(H2SO4)= =245г
Запишем ответ	Ответ: mр-ра(H2SO4) = 245г

Алгоритм 22.
Метод суммарного уравнения параллельных реакций

Алгоритм можно использовать, когда в условии задачи есть слова «такое же количество» («такая же масса»).

1. Написать, что дано и что необходимо найти.
2. Написать схемы параллельных реакций, расставить коэффициенты.
3. Написать суммарное уравнение:
– только химические формулы задействованных веществ с соответствующими коэффициентами;
– коэффициенты перед одинаковыми химическими формулами суммируются.
Пример. Некоторое количество углеводорода состава C _n H _2n–2 дает с избытком хлора 21,0 г тетрахлорида. То же количество углеводорода с избытком брома дает 38,8 г тетрабромида. Напишите молекулярную формулу всех его возможных изомеров.

а) п. 1.

Дано:
C _n H _2n–2,
M (C _n H _2n–2 C_l4) = 21,0 г,
M (C _n H _2n –2Br₄) = 38,8 г.

Найти: химическая формула –?

б) п. 2.

C _n H _2n–2 + 2Сl₂ = C _n H _2n –2Сl₄,
C _n H _2n–2 + 2Br₂ = C _n H _2n–2 Br₄.

в) п. 3.

Обозначим M (C _n H _2n–2) = Z.
Решаем полученную пропорцию:

21:(Z + 142) = 38,8:(Z + 320),

Z = 68.

Найдем индекс n:

M (C _n H _2n–2) = 12 n + 2 n – 2,
12 n + 2 n – 2 = 68, n = 5.

Ответ. С₅Н₈.

Алгоритм 23.
Расстановка коэффициентов методом полуреакций
(электронно-ионный баланс)

1. В уравнении окислительно-восстановительной реакции определить элементы, которые меняют степень окисления.
2. Составить электронно-ионный баланс с учетом среды:

– малодиссоциирующие вещества, недиссоциирующие вещества на ионы не расписывают;
– в кислой среде в реакции могут участвовать Н⁺ и Н₂О;
– в щелочной среде – ОН^– и Н₂О;
– в нейтральной среде – Н₂О, Н⁺ и ОН^–.

3. Записать сокращенное ионное уравнение согласно электронно-ионному балансу:

– суммировать процессы окисления и восстановления с учетом равенства электронов в этих процессах;
– сократить справа и слева в химическом уравнении одинаковые ионы, молекулы.

4. Записать уравнение в молекулярной форме по ионному уравнению, дописать формулы веществ, которые в электронно-ионном балансе не были задействованы.
5. Проверить коэффициенты в молекулярном уравнении.

Пример:

а) п. 1.

б) п. 2.

в) п. 3.

г) п. 4, п. 5.

3H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3S + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O + K₂SO₄.

Дата добавления: 2014-01-20