Алгоритми розв’язків задач. для напряму підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія»

Тема заняття: ОСНОВНІ ЗАКОНИ І ПОНЯТТЯ ХІМІЇ

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

З ДИСЦИПЛІНИ

«ХАРЧОВА ХІМІЯ»

для напряму підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія»

Укладач: к.х.н. Федина Лариса Олександрівна

ВСТУП

У процесі вивчення даної дисципліни студенти повинні оволодіти всіма розділами навчальної програми. Практичні заняття в першу чергу повинні бути зорієнтовані на покращення розуміння суті теоретичного матеріалу та його застосування на практиці. Неабияке значення має і можливість більш поглибленого та детального розгляду окремих тем, які в обраній студентами спеціальності, матимуть вирішальну роль.

Успішне засвоєння теоретичного матеріалу з даної дисципліни та закріплення його на практичних заняттях дає можливість студентам:

ü логічно мислити, аналізувати, порівнювати, узагальнювати хімічні явища;

ü проводити розрахунки за хімічними формулами та рівняннями;

ü пояснювати взаємозв'язок між природою хімічного зв'язку і будовою молекул і кристалів;

ü оцінювати поведінку кислот, лугів, солей та комплексів у водних розчинах;

ü обґрунтовувати зміну кислотно-основного характеру, окисно-відновної активності та стійкості відповідних сполук елементів підгруп і родин залежно від ступеня окиснення їх атомів;

ü застосовувати набуті знання у вирішенні сучасних проблем теорії та практики органічного синтезу, ідентифікації органічних сполук;

ü обґрунтовано вибирати відповідний метод аналізу для конкретного практичного завдання;

ü математично обробляти результати дослідження.

Мета проведення: закріпити теоретичні знання з даної теми через розв’язання задач

Після виконання роботи студент повинен:

Знати: атомно-молекулярну теорію, основні закони хімії, періодичний закон хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Вміти: розв’язувати задачі з використанням основних законів хімії,законів стехіометрії та газових законів, характеризувати сполуки постійного та змінного складу

Матеріально – технічне оснащення робочого місця: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, таблиця розчинності кислот, основ та солей

1. ßêà ãóñòèíà çà âîäíåì ãàçîâî¿ ñóì³ø³, ùî ì³ñòèòü (об’ємних %):

N₂ - 60, O₂ -30 ³ CO₂ - 10?

Ðîçâ'ÿçóâàííÿ

Äàíî: w(N2) = 60% w(O2) = 30% w(CO2) = 10% Ìr(N2) = 28 Ìr(O2) = 32 Ìr(CO2) = 44 D(H2) –?

D(Í2) = Ìrcóì³ø³/Ìr(Í2) = Ìrcóì³ø³/2; Ìrcóì³ø³ = n(N2)·M(N2) + n(O2) ·M(O2) + + n(CO2)·M(CO2) ßêùî ñóì³ø³ º 1 ìîëü, n(N2) = 0,6 ìîëü, n(CO2) = 0,1 ìîëü, n(O2) = 0,3 ìîëü; Ìrcóì³ø³ = 0,6·28 + 0,3·32 + 0,1·44 = 30,8 D(H2) = 30,8/2 = 15,4 ³äïîâ³äü: 15,4

2. Âèçíà÷èòè ìàñó 1,8 ë H₂S ïðè òåìïåðàòóð³ 17⁰Ñ ³ òèñêó 98,64 êÏà. ßêà ê³ëüê³ñòü ìîëåé ³ ìîëåêóë ì³ñòèòüñÿ â öüîìó îá’ºì³ ãàçó?

Ðîçâ'ÿçóâàííÿ

Äàíî: V(H2S) = 1,8 ë Ò = 17+273 = 290Ê Ð =98,64 êÏà Mr(H2S) = 34 R =8,314Äæ/ìîëü·Ê m(H2S)–? n(H2S)–? N(H2S) –?

Ç ð³âíÿííÿ Ìåíäå뺺âà–Êëàïåéðîíà PV = m·R·T/M çíàõîäèìî: m = P·V·M/R ·T m = 98,64 ·1,8· 34/8,314· 290 = 250 (ã) Çã³äíî ïåðøîãî âèñíîâêó ³ç çàêîíó Àâîãàäðî n = m/M, n(H2S) = 250/34 = 7,35 (ìîëü); n(H2S)= N(H2S)/NA; Þ N(H2S)= n(H2S)·NA =7,35·6,02·10^23 = 4,43·10^24 (ìîëåêóë) ³äïîâ³äü: 250 ã, 7,35 ìîëü, 4,43·10^24 ìîëåêóë

4. ßêó ìàñó ìàòèìóòü 30 ë àçîòó çà í.ó.?

Ðîçâ'ÿçóâàííÿ

Äàíî: V (N2) = 30 ë M(N2)=28 ã/ìîëü í.ó. m (N2) –?

1 ñïîñ³á Çã³äíî ïåðøîãî âèñíîâêó ³ç çàêîíó Àâîãàäðî 22,4 ë àçîòó ïðè í.ó. ìàþòü ìàñó 28 ã 30,0 ë àçîòó ïðè í.ó. – õ ã õ = 30ë·28ã/ìîëü / 22,4ë/ìîëü = 37,52 ã 2 ñïîñ³á n(N2) = V(N2)/V0 = 30ë/22,4ë/ìîëü = 1,34 ìîëü n(N2) = m(N2)/M(N2); m(N2) = n (N2)·M(N2) = = 1,34 ìîëü·28 ã/ìîëü = 37,52 ã. ³äïîâ³äü: 37,52 ã.

5. Äî ðîç÷èíó, ùî ì³ñòèòü 25,5 ã í³òðàòó ñð³áëà äîäàëè ðîç÷èí 7,8 ã ñóëüô³äó

íàòð³þ. ßêà ìàñà îñàäó óòâîðèòüñÿ?

Ðîçâ'ÿçóâàííÿ

Äàíî: m(AgNO3)=25,5 ã m(Na2S) = 7,8 ã Mr(AgNO3)=170 Mr(Na2S) = 78 Mr(Ag2S) = 248 m(Ag2S) –?

Çàïèñóºìî ð³âíÿííÿ ðåàêö³¿: 2AgNO3 + Na2S = Ag2S¯ + 2NaNO3 Âèçíà÷àºìî ÷èñëî ìîë³â AgNO3 ³ Na2S: n= m/Mr, n(AgNO3) = 25,5/170 = 0,15 (ìîëü); n(Na2S) = 7,8 /78 = 0,1 (ìîëü) Äëÿ ðåàêö³¿ ç 2 ìîëÿìè AgNO3 ïîòð³áíî 1 ìîëü Na2S, à äëÿ 0,15 ìîëü AgNO3 – 0,15/2 = 0,075 ìîëü Na2S. Îòæå, Na2S âçÿòî â íàäëèøêó ³ ðîçðàõóíêè çä³éñíþºìî çà AgNO3 1 ñïîñ³á Çã³äíî ð³âíÿííÿ ðåàêö³¿ 2·170 ã AgNO3 óòâîðþþòü 248 ã Ag2S, 25,5 ã AgNO3 óòâîðþþòü õ ã Ag2S. x = 25,5·248/2·170 = 18,6 ã Ag2S. 2 ñïîñ³á Çã³äíî ð³âíÿííÿ ðåàêö³¿ Ç 2 ìîëåé AgNO3 óòâîðþºòüñÿ 1 ìîëü Ag2S, Ç 0,15 ìîëåé AgNO3 óòâîðþºòüñÿ õ ìîëü Ag2S õ = 0,15/2 = 0,075 ìîëü Ag2S. m(Ag2S) = n(Ag2S) ·M(Ag2S) = 0,075·248 =18,6(ã) ³äïîâ³äü: 18,6 ã

6. 1 ìë ðîç÷èíó ì³ñòèòü 0,014 ã ÊÎÍ. ßêèé îá'ºì òàêîãî ðîç÷èíó ïîòð³áíî äëÿ

íåéòðàë³çàö³¿ 1,96 ã Í₂SO₄?

Ðîçâ'ÿçóâàííÿ

Äàíî: m(H2SO4)=1,96 ã m(KOH)=0,014 ã V(ð–íó) = 1 ìë V2(ð–íó) –?

õ ã1,96ã 2 ÊÎÍ + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (2·56)ã 98ã x = (2·56·1,96)/98 = 2,24 ã ÊÎÍ 1 ìë ðîç÷èíó ÊÎÍ ì³ñòèòü 0,014 ã ÊÎÍ õ ìë ðîç÷èíó ÊÎÍ ì³ñòèòü 2,24 ã ÊÎÍ õ =2,24·1/0,014 = 160 ìë (0,16 ë). ³äïîâ³äü: 0,16 ë

Зміст завдань для самоконтролю

1. Âèçíà÷èòè ñê³ëüêè ãðàì³â ñîäè ³ õëîðèäó êàëüö³þ ïîòð³áíî äëÿîäåðæàííÿ 200 ã êàðáîíàòó êàëüö³þ.

2. Ñê³ëüêè ãðàì³â ã³äðîêñèäó íàòð³þ ïîòð³áíî äëÿ ïåðåòâîðåííÿ 100 ã ì³äíîãî êóïîðîñó â ã³äðîêñèä ì³ä³(²²)?

3. Ïðè ðîç÷èíåíí³ ìàãí³þ â ðîçâåäåí³é ñ³ð÷àí³é êèñëîò³ îäåðæàëè 36 ã ñóëüôàòó ìàãí³þ. Ñê³ëüêè ãðàì³â Mg âèêîðèñòàëè? ßêó ìàñó ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè âèòðàòèëè íà ðîç÷èíåííÿ?

4.  ðîç÷èí³ º 3 ã í³òðàòó ñð³áëà. Ñê³ëüêè ãðàì³â õëîðèäó íàòð³þ ïîòð³áíî äëÿ îñàäæåííÿ âñüîãî ñð³áëà ó âèãëÿä³ õëîðèäó ñð³áëà?

5. Ñê³ëüêè ì³ îêñèäó ñ³ðêè (IV) îêèñëèëè (í.ó.) äëÿ îäåðæàííÿ 16 êã îêñèäó ñ³ðêè(VI)?

6. Ïðè òåðì³÷íîìó ðîçêëàä³ êàðáîíàòó êàëüö³þ îäåðæàëè 22,4 ë îêñèäó âóãëåöþ(IV) (í.ó.). Ñê³ëüêè ãðàì³â êàðáîíàòó êàëüö³þ âèòðàòèëè?

7. Cê³ëüêè òîíí íåãàøåíîãî âàïíà ìîæíà îäåðæàòè ïðè òåðì³÷íîìó ðîçêëàä³ 20 ò âàïíÿêó, ÿêèé ì³ñòèòü 92 % êàðáîíàòó êàëüö³þ?

8. Ïðè ñïàëþâàíí³ 3 ã êàì'ÿíîãî âóã³ëëÿ îäåðæàëè 5,3 ë îêñèäó âóãëåöþ(IV) (í.ó.). Ñê³ëüêè % âóãëåöþ ì³ñòèëî âóã³ëëÿ?

9. Ñê³ëüêè ãðàì³â ñîë³ óòâîðèòüñÿ, ÿêùî çëèòè äâà ðîç÷èíè, ùî ì³ñòÿòü 5,6 ã ã³äðîêñèäó êàë³þ ³ 9,8 ã ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè?

10. Cê³ëüêè ë õëîðîâîäíþ âèä³ëèòüñÿ (í.ó.), ÿêùî íà 111 êã õëîðèäó êàëüö³þ ïîä³ÿòè íàäëèøêîì ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè?

11. Ñê³ëüêè ì³ îêñèäó âóãëåöþ(IV) ìîæíà îäåðæàòè (í.ó.) ïðè âèïàëþâàíí³ 15 êã ìàãíåçèòó, ùî ì³ñòèòü 95% êàðáîíàòó ìàãí³þ?

12. Cê³ëüêè ë âîäíþ (í.ó.) îäåðæóþòü ïðè ðîç÷èíåíí³ â íàäëèøêó ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè 327 ã öèíêó?

13. ßêà ðå÷îâèíà ³ â ÿê³é ê³ëüêîñò³ çàëèøèòüñÿ â íàäëèøêó â ðåçóëüòàò³ ðåàêö³¿ 4 ã îêñèäó ìàãí³þ ³ 10 ã ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè?

14. Cê³ëüêè òîíí çàë³çà ìîæíà îäåðæàòè ³ç 1200 ò çàë³çíî¿ ðóäè, ÿêà ì³ñòèòü 80% Fe₃O₄?

15. ßêèé îá'ºì âîäíþ ïîòð³áíî äëÿ â³äíîâëåííÿ 125 ã îêñèäó ìîë³áäåíó (VI) äî ìîë³áäåíó?

16. Ïðè çãîðÿíí³ 2 ã Mg óòâîðèëîñÿ 3,315 ã îêñèäó ìàãí³þ. ßêà åêâ³âàëåíòíà ìàñà ìàãí³þ?

17. Ïðè âçàºìî䳿 0,385 ã ìåòàëó ç õëîðîì óòâîðèëîñÿ 1,12 ã õëîðèäó ìåòàëó. ßêà åêâ³âàëåíòíà ìàñà ìåòàëó?

18. 0,321 ã Al ³ 1,168 ã Zn âèò³ñíÿþòü ç êèñëîòè îäíàêîâó ê³ëüê³ñòü âîäíþ. Çíàéòè åêâ³âàëåíòíó ìàñó öèíêó, ÿêùî Å(Al) = 8,99.

19. Íà íåéòðàë³çàö³þ 4,9 ã êèñëîòè âèòðà÷àºòüñÿ 4,0 ã ã³äðîêñèäó íàòð³þ. Âèçíà÷èòè åêâ³âàëåíòíó ìàñó êèñëîòè.

20. Ôîñôîð óòâîðþº äâà ð³çíèõ çà ñêëàäîì õëîðèäè. Åêâ³âàëåíò ÿêîãî åëåìåíòà çáåð³ãàºòüñÿ â öèõ ñïîëóêàõ ïîñò³éíèì: à) õëîðó; á) ôîñôîðó?

21. Îêñèä òðèâàëåíòíîãî åëåìåíòó ì³ñòèòü 17,29% êèñíþ. Âèçíà÷èòè àòîìíó ìàñó åëåìåíòó.

22. Âèçíà÷èòè åêâ³âàëåíò ìåòàëó, ³ç 2 ã ã³äðîêñèäó ÿêîãî ìîæíà îäåðæàòè 3,74 ã éîãî ñóëüôàòó.

23. 1.6 ã êàëüö³þ ³ 2.61 ã öèíêó âèò³ñíÿþòü ³ç êèñëîòè îäíàêîâó ê³ëüê³ñòü âîäíþ. Âèçíà÷èòè åêâ³âàëåíòíó ìàñó öèíêó, çíàþ÷è, ùî åêâ³âàëåíòíà ìàñà êàëüö³þ ð³âíà 20 ã/ìîëü.

24. Íà íåéòðàë³çàö³þ 1 ã îñíîâè âèòðàòèëè 2,14 ã HCl. Âèçíà÷èòè åêâ³âàëåíòíó ìàñó îñíîâè.

25.  ÿê³é ìàñ³ ¿äêîãî íàòðó ì³ñòèòüñÿ ñò³ëüêè æ åêâ³âàëåíò³â, ñê³ëüêè ¿õ º â 140 ã ¿äêîãî êàë³?

26. ßêèé îá’ºì ðîç÷èíó ñîëÿíî¿ êèñëîòè, ùî ì³ñòèòü 73 ã HCl â 1 ë ðîç÷èíó, ïîòð³áíî äëÿ âçàºìî䳿 ç 1 êã êàðáîíàòó êàëüö³þ?

27. Ç 200 ìë ðîç÷èíó ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè îäåðæàëè ïðè äîäàâàíí³ íàäëèøêó õëîðèäó áàð³þ 4,668 ã ñóëüôàòó áàð³þ. Ñê³ëüêè êèñëîòè ì³ñòèâ 1 ìë ðîç÷èíó?

28. Ñê³ëüêè ãðàì³â ñóëüôàòó áàð³þ ìîæíà îäåðæàòè ³ç 6,1 ã BaCl₂·2H₂O? Ñê³ëüêè ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè äëÿ öüîãî ïîòð³áíî âèêîðèñòàòè?

29. Åêâ³âàëåíòíà ìàñà åëåìåíòà äîð³âíþº 24,99 ã/ìîëü. Ñê³ëüêè ãðàì³â âîäíþ ïîòð³áíî äëÿ â³äíîâëåííÿ 4,95 ã éîãî îêñèäó?

30. 0,493 ã õëîðèäó ìåòàëó ï³ñëÿ îáðîáêè íàäëèøêîì ðîç÷èíó í³òðàòó ñð³áëà óòâîðèëè 0,861 ã õëîðèäó ñð³áëà. Âèçíà÷èòè åêâ³âàëåíòíó ìàñó ìåòàëó.

31. Âèçíà÷èòè ìàñó ³ ÷èñëî ìîëåêóë â 1 ë àçîòó ïðè í.ó.

32. ßêèé îá'ºì çàéìóòü: 3,5 ã àçîòó; 640 ã êèñíþ ïðè í.ó.?

33. Ìàñà 400 ìë ãàçó ïðè í.ó. ð³âíà 0,464 ã. Âèçíà÷èòè ìîëåêóëÿðíó ìàñó ãàçó.

34. Ìàñà 0,36 ë ïàð³â ðå÷îâèíè ñêëàäຠïðè 98^îÑ ³ 86,42 êÏà 1,8 ã. Âèçíà÷èòè ìîëåêóëÿðíó ìàñó ðå÷îâèíè.

35. Ìàñà 85,5 ìë ñïèðòó ïðè 91^îÑ ³ 102374 Ïà äîð³âíþº 0,0925 ã. Âèçíà÷èòè ìîëåêóëÿðíó ìàñó ñïèðòó.

36. ßêèé îá'ºì çàéìóòü 10 êã SO₂ ïðè 50^îÑ ³ 202,7 êÏà?

37. Âèçíà÷èòè ÿê³ ç íèæ÷åïðèâåäåíèõ ãàç³â ³ â ñê³ëüêè ðàç³â ëåãø³ çà ïîâ³òðÿ: N₂; O₂; CH₄; H₂.

38. Çíàéòè îá’ºì 3 ã ïàð³â âîäè ïðè òåìïåðàòóð³ 103⁰Ñ ³ òèñêó 105 êÏà.

39. Äå ì³ñòèòüñÿ á³ëüøå ìîëåêóë: â 0,001 ì³ õëîðó ïðè 23⁰Ñ ³ òèñêó 98500 Ïà ÷è â 0,001 ì³ îêñèäó âóãëåöþ (²V) ïðè 55⁰Ñ ³ òèñêó 106000 Ïà?

40. Âèçíà÷èòè ìîëåêóëÿðíó ìàñó ãàçó, ÿêùî â³äíîñíà ãóñòèíà éîãî çà ïîâ³òðÿì äîð³âíþº 1,45.

41. Âèâåñòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ñïîëóêè, ÿêà ì³ñòèòü 5,88%

âîäíþ ³ 94,12% êèñíþ, à ìîëåêóëÿðíà ìàñà ¿¿ ñêëàäຠ34 à.î.ì.

42. Âèâåñòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ñïîëóêè, ÿêà ì³ñòèòü 3,03% âîäíþ, 31,62% ôîñôîðó ³ 65,35% êèñíþ, à ìîëåêóëÿðíà ìàñà ¿¿ äîð³âíþº 98 à.î.ì.

43. Çíàéòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ðå÷îâèíè, ùî ì³ñòèòü 93,75% âóãëåöþ ³ 6,25% âîäíþ, à â³äíîñíà ãóñòèíà ¿¿ çà âîäíåì ð³âíà 64.

44. Ñïîëóêà àçîòó ç âîäíåì ì³ñòèòü 12,5 ìàñîâèõ % âîäíþ. ³äíîñíà ãóñòè­­­íà ¿¿ çà ïîâ³òðÿì äîð³âíþº 1,1. ßêà ìîëåêóëÿðíà ôîðìóëà ñïîëóêè?

45. Çíàéòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ðå÷îâèíè, ùî ì³ñòèòü 26,53% êàë³þ, 35,37% õðîìó ³ 38,10% êèñíþ.

46. Çíàéòè â³äíîñíó ãóñòèíó çà ïîâ³òðÿì ñóì³ø³, ùî ì³ñòèòü 50 ìàñ. % ÑÎ, 25 ìàñ.% ÑÎ₂, 25 ìàñ.% Í₂.

47. Çíàéòè â³äíîñíó ãóñòèíó çà àçîòîì ñóì³ø³, ùî ì³ñòèòü ïî 50 ìàñ.% NO ³ NO₂.

48. Ïðè ñïàëþâàíí³ â êèñí³ 5,4 ã íåâ³äîìî¿ ðå÷îâèíè óòâîðèëîñÿ 2,8 ã àçîòó, 8,8 ã îêñèäó âóãëåöþ (²V) ³ 1,8 ã âîäè. Âñòàíîâèòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ðå÷îâèíè, ÿêùî ¿¿ ìîëÿðíà ìàñà ð³âíà27 ã/ìîëü.

49. Ïðè ñïàëþâàíí³ 3,4 ã íåâ³äîìî¿ ðå÷îâèíè â êèñí³ óòâîðèëîñÿ 2,8 ã àçîòó ³ 5,4 ã âîäè. Âñòàíîâèòè ìîëåêóëÿðíó ôîðìóëó ðå÷îâèíè, ÿêùî ¿¿ ìîëÿðíà ìàñà ð³âíà 17 ã/ìîëü.

50. Âèçíà÷èòè â ãðàìàõ ìàñó ìîëåêóëè H₂S.

51. ßêà ìàñà (ïðè í.ó.) 10²⁴ ìîëåêóë àçîòó?

52. ßêå ÷èñëî ìîëåêóë ì³ñòèòü 0,01 ìîëü êèñíþ?

53. Äåÿêà ñïîëóêà ì³ñòèòü 54,50% Ñ, 36,34% Î, ðåøòà – âîäåíü. Ãóñòèíà ¿¿ çà ïîâ³òðÿì ð³âíà 3,04. Çíàéòè ³ñòèííó ôîðìóëó.

54. Ñïîëóêà ì³ñòèòü 21,21% N, 6,06% Í, 24,28% S ³ 48,45% Î. Ìîëåêóëÿðíà ìàñà ¿¿ ð³âíà 132 à.î.ì. Âèâåñòè ³ñòèííó ôîðìóëó.

55. Ñïîëóêà ì³ñòèòü 39,14% C, 8,7% H, 52,16% O. Ãóñòèíà ïàð³â ö³º¿ ðå÷îâèíè çà âîäíåì ð³âíà 46. Âèâåñòè ³ñòèííó ôîðìóëó.

56. Âèçíà÷èòè îá’ºì 1,5 êã ÑÎ₂ ïðè –10⁰Ñ ³ 222,9 êÏà.

57. Âèçíà÷èòè ìàñó 1 ì³ ïîâ³òðÿ ïðè 17⁰Ñ ³ 83179 Ïà.

58. Áàëîí ì³ñòê³ñòþ 10 ë ì³ñòèòü ïðè 27⁰Ñ 1 ìîëü êèñíþ. ßêèé òèñê êèñíþ â áàëîí³?

59. Ìàñà 87 ìë ïàð³â äåÿêî¿ ðå÷îâèíè ïðè 62⁰Ñ ³ 101041 Ïà ñêëàäàº0,24 ã. Âèçíà÷èòè ¿¿ ìîëåêóëÿðíó ìàñó.

60. ßê³ ãàçè ³ ó ñê³ëüêè ðàç³â âàæ÷³ çà ïîâ³òðÿ: NO₂, CO, Cl₂?

Рекомендована література:[1 – 4, 6]

Дата добавления: 2015-05-23