Расчеты по химическим уравнениям

Задачи

1. Формалин (формальдегид), уксусная и молочная кислоты, а также глюкоза имеют одинаковый состав: 40,01 % С, 6,66 % Н и 53,33 % О. Молекулярные массы этих веществ соответственно равны: 30, 60, 90 и 180 у.е. Вывести их молекулярные формулы.

2. Красящее вещество крови – гематин – содержит 64,6 % С; 5,2 % Н; 12,6 % О; 8,8 % N и 8,8 % Fe. Молекулярная масса указанного вещества 633. Вывести формулу гематина.

3. 1 литр паров фосгена весит4,42 г (н.у.). Фосген содержит 12,13 % C; 16,17 % О и 71,70 % Сl. Вывести его формулу.

4. 1 литр паров некоторого вещества при нормальном давлении и температуре 800⁰С весит 1,523 г. Процентный состав вещества: Al – 20.2 % и Cl – 79,8 %. Вывести формулу вещества.

5. Вещество содержит (по массе) 26,53 % калия, 35,37 % хрома и 38,10 % кислорода. Найти его простейшую формулу.

6. Найти формулу кристаллогидрата хлорида бария, зная, что 36,6 г соли при прокаливании теряют в массе 5,4 г.

7.Найти молекулярную формулу масляной кислоты, содержащей (по массе) 54,5 % углерода, 36,4 % кислорода и 9,1 % водорода, зная, что плотность ее паров по водороду равна 44.

8. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего (по массе) 93,75 % углерода и 6,25 % водорода, если плотность этого вещества по воздуху равна 4,41.

9. При сгорании 4,3 г углеводорода образовалось 13,2 г СО₂. Плотность пара углеводорода по водороду равна 43. Вывести молекулярную формулу вещества.

10. При полном сгорании навески органического бромсодержащего вещества массой 1,88 г получено 0,88 г СО₂ и 0,3 г Н₂О. После превращения всего брома, содержащегося в навеске, в бромид серебра, получено 3,76 г AgBr. Плотность паров вещества по водороду равна 94. Определить молекулярную формулу исследуемого вещества.

11. При взрыве смеси, полученной из одного объема некоторого газа и двух объемов кислорода, образуются два объема СО₂ и один объем N₂. Найти молекулярную формулу газа.

12. Найти молекулярную формулу соединения бора с водородом, если масса 1 литра этого газа равна массе 1 литра азота, а содержание бора в веществе составляет 78,2 % (масс.)

13. Вещество содержит азот (массовая доля 82,36 %) и водород. Молекулярная масса его равна 17 г/моль. Найдите молекулярную формулу этого вещества.

14. Молекулярная масса вещества 34. Состав вещества: 5,9 % Н; 94,1 % О. Установите его молекулярную формулу.

15. Газообразное вещество содержит 85,7 % углерода и 14,3 % водорода. Плотность этого вещества по водороду равна 14. Какова молекулярная формула вещества?

Каждое химическое уравнение реакции показывает, в каких количественных соотношениях реагируют исходные вещества и образуются продукты реакции.

Если в условие задачи даются массы или объемы двух исходных веществ, то начинать решение этой задачи следует с выяснения какое исходное вещество дано в избытке, а какое – в недостатке.

Достаточно часто при протекании химических реакций происходят «потери» веществ или имеет место неполное превращение исходных веществ в продукты реакции, в результате чего практически образующаяся масса (объем) того или иного продукта реакции оказывается меньше, чем теоретически рассчитанная по уравнению реакции. В этом случае говорят о практическом выходе, или просто выходе продукта реакции, который обозначается греческой буквой ή (эта):

ή= (100%) или ή= (100%),

где m_практ. – практически образующаяся масса продукта;

m_теор. – теоретически рассчитанная масса продукта;

V_практ. и V_теор. – соответствующие объемы продукта реакции.

Рассчитав по уравнению реакции массу (объем) продукта и зная его выход, можно определить, какая масса (объем) продукта реально образуется:

m_практ= m_теор. * ή или V_практ.= V_теор.* ή

Если в условии задачи выход продукта реакции не указан, предполагается, что реакция протекает количественно, т.е. согласно стехиометрическим расчетам.

Для проведения химической реакции во многих случаях берутся не чистые вещества, а вещества, содержащие те или иные примеси. Массовая доля чистого вещества (или массовая доля примесей) указывается в условии задачи или определяется по имеющимся в условии данным.

Пример 1. Смешано 7,3 г HCl с 4,0 г NH₃. Сколько граммов NH₄Cl образуется?

Решение: Уравнение реакции: NH₃+ HCl NH₄Cl

Определяем, какое вещество находилось в избытке, какое – в недостатке. Для этого рассчитаем данное число молей HCl и NH₃:

ν(HCl)= =0,2 моль

ν(NH₃)= =0,24 моль

Уравнение реакции показывает, что 1 моль HCl взаимодействует с 1 моль NH₃, значит 0,2 моль HCl взаимодействуют с 0,2 моль NH₃. Таким образом, 0,04 моль NH₃ останутся не прореагировавшими, а значит NH₃ дан в избытке. Расчет следует вести по веществу, данному в недостатке, т.е. по HCl:

1 моль HCl – 1 моль NH₄Cl

0,2 моль HCl – х моль NH₄Cl

х=0,2 моль NH₄Cl=ν(NH₄Cl)

Рассчитаем молярную массу NH₄Cl:

М_r(NH₄Cl)=14+4+35,5=53,5 г/моль

Рассчитаем, сколько граммов NH₄Cl образуется в результате реакции:

m(NH₄Cl)=ν(NH₄Cl)* М(NH₄Cl)=0,2*53,5=10,7 г

Пример 2. При разложении 42 г карбоната магния MgCO₃ по уравнению:

MgCO₃ МgO+CO₂

образовалось 19 г оксида магния. Чему равен выход МgO?

Решение: Определяем молярные массы MgCO₃ и МgO:

М_r(MgCO₃)=24+12+3*16=84 г/моль

М_r(МgO)=24+16=40 г/моль

Теоретически ожидаемую массу МgO вычисляем на основе химического уравнения из пропорции:

из 84 г MgCO₃ образуется 40 г МgO

из 42 г MgCO₃ образуется х г МgO

х= =20 г

Принимая 20 г МgO за 1 (или 100 %), определяем выход МgO:

ή= = =0,95 (95 %)

Дата добавления: 2015-05-08