Расчёты по химическим формулам

Химия

Методические указания к решению типовых задач и упражнений:

общая химия, неорганическая химия, органическая химия.

Тюмень

2020

Методические указания к решению типовых задач и упражнений: общая химия, неорганическая химия, органическая химия разработан в соответствии с «Рекомендациями по организации получения основного общего образования в пределах освоения образовательных программ СПО на базе основного общего образования с учетом требований Федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования» и Примерной программой, рекомендованной ФГАУ «ФИРО» 21 июля 2015 г, по специальности 35.02.04. - Технология комплексной переработки древесины, 15.02.14. – Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств (по отраслям), 13.02.11. – Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям), 23.02.04. – Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), 08.01.24. – «Мастер столярно-плотничных, паркетных и стекольных работ», 35.02.12. – Садово-парковое и ландшафтное строительство. 08.02.09. – Монтаж, накладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий. 35.02.01. – Лесное и лесопарковое хозяйство», 25.02.08. Эксплуатация беспилотных авиационных систем.

Организация–разработчик: государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Тюменской области «Тюменский колледж производственных и социальных технологий».

 

Разработчик:

Солодовникова Н. С., преподаватель

 

Рассмотрена ПЦК «Технология деревообработки».

Протокол №____________ от «____»__________20___г.

Председатель ПЦК

_________________Быкова Е.Л.

 

 

 

 

Содержание

Предисловие для преподавателей……………………………………………….4

Введение ………………………………………………………………………….5

I. Вычисление по химическим формулам ……………………………………...7

II. Вычисление массовой доли элементов в формуле …………………………8

III. Расчёт массы и количества вещества ………………………………………9

IV. Нахождение химической формулы вещества по его составу и известной массе или относительной плотности этого вещества в парообразном состоянии………………………………………………………………….....13

V. Расчёты связанные с применением закона Авогадро………………………16

VI. Задачи на растворы…………………………………………………………..20

VII. Расчёты по химическим уравнениям реакций ………….………………...26

VIII. Расчёт теплового эффекта химических реакций…………………………29

IX. Задачи на определение скорости химической реакции……………………34

X. Задачи на химическое равновесие…………………………………………...40

 

Предисловие для преподавателей

 

Предлагаемое методическое пособие составлено в соответствии с программой учебной дисциплины ‘’химия’’, принятой Министерством образования Российской Федерации Управления среднего профессионального образования.

Методическое пособие посвящено типовым расчётным задачам по химии: вычислениям по формулам химических соединений, вычислениям по уравнениям химических реакций, вычислениям, связанным с растворами. Каждый тип представлен несколькими типовыми задачами, и для одной из них представлено решение.

Во всех задачах используются единицы системы СИ, кроме единиц объёма и молярной массы, так как в химии литр остаётся основной системой объёма, а молярная масса выражается в г/моль, а не в кг/моль.

Номенклатура химических соединений даётся по международным правилам, но наряду с ними приводятся тривиальные формы названий, укоренившиеся в русском языке. Например: углекислый газ, ацетилен, уксусная кислота.

 

Введение

 

Дорогие друзья! Для освоения любой науки необходимо научится языку этой науки, запомнить и понять её законы, научится решать её задании. Многое вы узнаете из учебника, который даёт вам знания, но научиться пользоваться полученными знаниями, понять, для чего они нужны, можно только решая задачи, отвечая на вопросы, т.е. активно работая с полученными знаниями.

Химия – это наука о веществах и их превращениях. Вещества состоят из атомов, молекул и ионов. Все эти частицы имеёт определённые размеры и массу. Поэтому любой кусочек, любая капелька этого вещества, как говорят, порция вещества, характеризуется массой вещества, его объёмом и количеством. Само вещество имеет вполне определённый состав. Решая задачи, вы научитесь находить состав вещества, определять его массу, объём и количество.

Вы пришли в гости, и вам предложили чашечку чая. Сколько веществ находится в вашей чашке? Много! Во-первых, вода, затем сахар, потом в заварке сложный эфир таннин, который придаёт чаю цвет и терпкий вкус, и ещё много других сложных эфиров, совокупность которых определяет аромат чая. Если вы захотите иметь такой же чай дома, то вам придётся узнать у хозяев рецепт его приготовления. Вот тут-то и придётся использовать характеристики порции вещества: объём воды, массу сахара, а уж если говорить о составе заварки, то надо будет указать количество таннина и всех других сложных эфиров. Предлагаемые задачи учат вас пользоваться всеми этими характеристиками, учат, как надо переходить от одной характеристики к другой: как связаны между собой масса, объём и количество вещества.

Превращения веществ на языке химии называются реакциями. Уравнения реакции говорят не только о том, во что превращаются исходные вещества, но и о том, в каких соотношениях – массовых, объёмных, количественных – взаимодействуют взятые вещества и получаются продукты реакции. Вам предстоит научиться рассчитывать, чего и сколько надо взять, чтобы получить нужный результат.

Многие реакции протекают в растворах. Решая задачи, вы освоите такие понятия, как концентрация и массовая доля, научитесь вычислять содержание веществ в растворе и определять его состав.

Умение решать задачи – важная часть вашего образования. В методическом пособии даются объяснения, как решается та или иная задача, но по настоящему научится решать задачи можно только самому. Поэтому попробуйте самостоятельно решить разобранную задачу, а потом загляните в решение и найдите свои ошибки.

Химические задачи делятся, условно говоря, на два типа: задачи, связанные с математическими расчётами, и задачи, основанные на написании химических реакций.

Уравнения реакций – вот что приводит в ужас многих учащихся! Не бойтесь. Если вы немного потрудитесь, то всё получится. Но только помните: без труда не вытащишь и рыбку из пруда!

Конечно, надо кое-что и вызубрить, например, степени окисления некоторых элементов. Вы что же, забыли, как вы зубрили: это буква А, это цифра 7? Так и в химии: это элемент Na, а это элемент Fe. Пока не вызубришь язык химии, ничего помнить не будешь! А уравнения реакций писать научитесь. Научились же писать по-русски и решать задачи по алгебре. Химические задачи ничуть не труднее! Берите ручку, тетрадку, калькулятор – и начали.

Желаю успеха!

 

- примеры решённых задач. Вам в помощь!

! - тренируемся сами решать подобные задачи.

  * - задача повышенной сложности.

VI. Задачи на растворы

 

v Примеры задач на расчёт массовой доли раствора и растворимости

Задача 1.

К 500 мл воды добавили 30 г сульфата калия. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

 Решение: Согласно определению массовая доля равна отношению массы растворённого вещества к массе раствора. Масса соли приведена в условии задачи (30 г). Масса раствора может быть найдена как сумма масс растворителя и растворённого вещества:

         m_р=500+30=530 г

Массовая доля соли составит:ω = 30 / 530 · 100% = 5,7%.

Ответ: Массовая доля соли в данном растворе 5,7%.

Задача 2.

Массовая доля хлорида лития в водном растворе при 25ºС составляет 43,3 %. Вычислите растворимость этой соли в воде при данной температуре.

  Решение: Согласно определению растворимость количественно выражается массой вещества, которая может быть растворена в 100 г воды. В данном случае в 100 г раствора содержится 43,3 г хлорида лития. Находим массу воды:

          m_в = 100 – 43,3 = 56,7 г

Составим пропорцию:

         43,3 г LiCl --------- 56,7 г воды

              х г LiCl --------- 100 г воды

Отсюда х = 100 · 43,3 / 56,7 = 76,4 г.

Ответ: растворимость хлорида лития составляет 76,4 г на 100 г воды.

 

! Решите задачи

1. В 48 г воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: 4%

2. В 150 г воды растворили 20 г едкого натра. Определите массовую долю    щёлочи в полученном растворе.

Ответ: 11,8%

3. В 80 г бензола растворили 1,2 г серы. Определите массовую долю серы в полученном растворе.

Ответ: 1,48%

4. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном смешением 20 г кислоты и 60 г воды.

Ответ: 25%

5. Какие массы хлорида калия и воды надо взять для приготовления 60 г раствора с массовой долей соли 3%?

Ответ: 1,8 г соли и 58,2 г воды.

6. Рассчитайте, какой объём воды и какую массу сульфата калия следует взять для приготовления 40 г раствора с массовой долей соли 4%.

Ответ: ,6 г соли и 38,4 мл воды

7. Определите, в каком объёме воды надо растворить 120 г нитрата свинца для получения раствора с массовой долей соли 10%.

Ответ: в 1,08 л воды

8. Определите, какой объём метилового спирта (СН₃ОН; плотность 0,8 г/мл) надо добавить к 100 мл воды для получения раствора с массовой долей спирта 10 %.

 Ответ: 13,9 мл

9. Массовая доля сахара в сиропе для варенья должна составлять 70%. Какие массы сахара и воды следует взять для приготовления 2 кг сиропа?

Ответ: 1,4 кг сахара и 0,6 г воды

10. При приготовлении компота сироп готовится из расчёта 30 г сахара на 160 г воды. Чему равна массовая доля сахара в этом сиропе?

Ответ: 15,8%

11. Какая масса этилового (С₂Н₅ОН) требуется для приготовления 5% йодной настойки из 5 г йода, (настойка данной  концентрации используется обычно в медицинских целях)?

Ответ: 95 г спирта

12. Рассчитайте, какая масса поваренной соли и какой объём воды требуется для приготовления 10 л рассола для заготовки овощей (массовая доля соли должна составлять 8%; плотность рассола – 1,06 г/мл).

Ответ: 848 г соли и 9,75 г воды

13. Какая масса нитрата серебра необходима для приготовления 200 мл раствора с массовой долей соли 1% (плотность 1,007 г/мл)?

Ответ: 2,01 г

14. Какая масса гидроксида натрия требуется для приготовления 150 мл 20% раствора (плотность 1,19 г/мл)?

Ответ: 35,7 мл

15. Какой объём 24% раствора хлорида бария (плотность 1,25 г/мл) можно приготовить из 15,0 г этой соли?

Ответ: 50 мл

16. Какую массу сульфата цинка и какой объём воды следует взять для приготовления 1 л 4% раствора (плотность 1,04 г/мл)?

Ответ: 41,6 г соли и 998,4 мл воды

17. Какое количество нитрата аммония содержится в 2 л 15% раствора этой соли (плотность 1,02 г/мл)?

Ответ: 3,825 моль

18. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, в 100 г которого содержится 36,8 г серной кислоты.

Ответ: 0,368 %

19.  Рассчитайте массовую долю хлорида железа (II) в растворе, в 68 г которого содержится 3,4 г хлорида железа.

Ответ: 5%

20. Найдите массовую долю воды в растворе, в 438 г которого содержится 82 г щёлочи.

Ответ: 0,813 %

21. Массовая доля гидроксида калия в растворе равна 0,17. Чему равна масса КОН, находящаяся в 100 г такого раствора?

Ответ: 17г

22. Какова масса гидроксида натрия, необходимого для приготовления 20 л раствора плотностью 1,15 г / мл с массовой долей гидрокида натрия 4%?

Ответ: 3,22 кг

23.  Растворимость сульфата кальция при 20ºС равна 0,21 г /100 г Н₂О. какую массу соли можно растворить в 10 л воды при этой температуре?

Ответ: 21 г

24.  Растворимость нитрата натрия при 10ºС равна 80,5 г / 100 г Н₂О. какой минимальный объём воды необходим, чтобы растворить при этой температуре 200г соли?

Ответ: 235,3 мл.

25. Растворимость хлорида натрия при 20ºС равна 36 г/100 г Н₂О. какая масса соли содержится в 400 г раствора, насыщенного при этой температуре?

Ответ: 105,9 г.

26.  При 15ºС 200 г насыщенного раствора хлорида магния содержит 51,8 г соли. Найдите растворимость этой соли (г/100 г Н₂О).

Ответ: 35 г /100 г Н₂Ог

27. * Какую массу медного купороса CuSO₄· 5H₂O надо взять для приготовления 17 кг раствора сульфата меди с массовой долей CuSO₄ 3,7 %?

Ответ: 983 г.

v Пример задачи на расчёт молярной концентрации раствора

Задача 1.

Чему равна молярная концентрация нитрата серебра в растворе с массовой долей 1% (плотность 1,01 г/мл).

Решение: Согласно определению молярная концентрация выражается количеством растворённого вещества в 1 л раствора

                 С (AgNO₃) = ν (AgNO₃) / V,             (1)

Количество вещества это отношение массы вещества к молярной массе данного вещества

                ν (AgNO₃) = m /М                              (2)

Масса находится как произведение плотности на объём

                  m = ρ · V                                            (3)   

Производя преобразования с формулами (1), (2) и (3) получим что

                 С (AgNO₃) = ρ · V / М · V

                  С (AgNO₃) = ρ / М =1,01/169,9=0,06 моль/л.

Ответ: молярная концентрация нитрата серебра составляет 0,06 моль/л (0,06 М раствор).

! Решите задачи

1. Определите молярную концентрацию раствора, в 500 мл которого содержится 9,5 г хлорида магния.

Ответ: 0,2 моль/л

2. Какова молярная концентрация раствора сероводорода в воде, если для получения 10 л раствора потребовалось 4,48 л газа (объём был измерен при н.у.)?

Ответ: 0,02 моль/л

3. Определите молярную концентрацию концентрированной серной кислоты (массовая доля кислоты в таком растворе составляет 96%, а плотность – 1,8 г/мл).

Ответ: 17,63 моль/л

4. Определите молярную концентрацию раствора, полученного растворением 11,2 г гидроксида калия в 300 г воды, если плотность раствора равна 1,08 г/мл.

Ответ: 0,7 моль/л.

5. Какая масса сульфата натрия требуется для приготовления 0,5 л 0,1 М раствора?

Ответ: 7,1 г

6. Определите массовую долю гидроксида натрия в 0,2 М растворе (плотность-1,04 г/мл).

Ответ: 1,54 %

7. Определите массовую долю растворённого вещества и молярную концентрацию раствора, полученного при добавлении 34,8 г сульфата калия к 500 мл воды, если плотность полученного раствора равна 1,06 г/мл.

Ответ: Массовая доля составит 6,51 %, молярная концентрация – 0,4      моль/л.

 

Задача 2.

В сосуде объемом 5 л находится смесь газов, состоящая из 1,0 моль угарного газа (СО) и 0,4 моль хлора. Чему равна скорость реакции

СО_Г +С1_2г = С0С1_2г,

если через 40 с успело образоваться 0,2 моль СОС1₂?

Решение:

Скорость реакции можем определить по измене­нию концентрации любого из участников.

                             СО_Г  + С1_2г  =   С0С1_2г,

начальные количества, моль 1,0     0,4     —

                        через 40с. 1,0 -0,2   0,4- 0,2  0,2       

          υ = Δ [С0С1_2г] / Δ t = -Δ[СО] / Δ t = - [Cl₂] / Δ t = 0,2 / 5 · 40 =

              =- 0,8 – 1,0 / 5 · 40 = - 0,8 – 0,4 / 5 · 40 = 0,001 моль/л · с

Ответ: υ = 0,001 моль/л ·с.

Задача 3. Как изменится скорость простой односта­дийной реакции

             2N0_г + О_2г =  2N0_2г при увеличении общего давления в 3 раза?

Решение:

Запишем кинетическое уравнение реакции:

υ = k [N0]² [О₂]

Примем концентрацию оксида азота [NO] = а, концентра­цию кислорода [О₂] = b.

Тогда скорость реакции будет равна: υ₁ = ka²b.

Увеличение общего давления в 3 раза равносильно увеличению концентрации газообразных веществ в 3 раза. Следовательно, скорость реакции теперь будет равна:

υ₂ = k (3a)²3b = 27ka²b.

И υ₁ / υ₂ = 27.

Ответ: скорость реакции возрастет в 27 раз.

! Решите задачи

1. Изменится ли скорость химической реакции 2SO₂+ О₂ = = 2SO₃, если, неизменяя количества исходных веществ, увели­чить объем реакционной смеси.

2. Изменится ли скорость реакции Fe_TB + 2HC1_г = FeCl_2та + Н_2г, если уменьшить давление хлороводорода?

3. Как изменится скорость одностадийной газофазной реакции

4. 2НI_Г = Н_2г + I_2г, если концентрацию йодоводорода увели­чить в 2 раза?    

5. Как изменится скорость реакции 2N0_г + 0_2г = 2NO_2г при уменьшении концентрации оксида азота (II) в 3 раза?

6. Как изменится скорость реакции Н_{2 г} + I_2г = 2HI_г, если концентрацию каждого из реагирующих веществ увеличить в 2 раза?

7. Как изменится скорость реакции 2NO_г = N₂O_2г, если объём, занимаемый оксидом азота (II), уменьшить в 3 раза?

8. Как изменится скорость реакции разложений оксида азота (I)

9. 2N₂O_г = 2N0_г + N_2г  при уменьшении общего давления в 4 раза?

10. Как изменится скорость реакции 2А_Г + В_г = С_г, если:

а) концентрацию каждого из реагирующих веществ увеличить в 2 раза?

 б) общее  давление увеличить в 2 раза?

в) объем газовой смеси увеличить в 2 раза?

11. Изменится ли скорость реакции Н_2г + I_2г= 2HI_г, если объём реакционного сосуда увеличить в 2 раза, а количества реа­гирующих веществ в 2 раза уменьшить?

12. В каком случае реакция СаСО₃ + 2НС1 = СаС1₂ + С0₂ + Н₂О будет проходить с большей скоростью: если в сосуд с кисло­той поместить кусок мрамора или такое же количество растерто­го в порошок мела?

13. Имеются два одинаковых сосуда с 70% раствором серной кислоты. В первый поместили цинковую пластинку размером 3x5х10 мм. Во второй — 10 цинковых кубиков размером 1х1x1 мм. В каком из этих сосудов можно быстрее (и во сколько раз) получить нужное вам количество водорода (например, 1 моль)?

14. Назовите несколько веществ, которые часто использу­ются в качестве     катализаторов.

15. Приведите примеры реакций, проведение которых тре­бует применения катализатора.

16. Выберите из нижеприведенных реакций те, для прохож­дения которых с     заметной скоростью требуется катализатор:

а)2Н₂О₂  = 2Н₂О + О₂

б) ВаС1₂ + Na₂SO₄ = 2NaCl + BaSO₄↓

в) 4NH₃ + 3О₂ = 2N₂ + 6Н₂О

г) СО₂  + С = 2СО

17. Выберите из нижеприведённых реакций те, для проведе­ния которых катализатор не требуется:

а) 2N0 + 0₂ = 2NO₂ 

б) N₂ + 3H₂ = 2NH₃

в) 2KMnO₄ = K₂Mn0₄ + MnO₂ + 0₂

г) 4NH₃ + 5О₂ = 4NO + 6Н₂О

18. Некоторые химические реакции при определенных усло­виях протекают со взрывом.

а) Как вы определите, что такое «взрыв»?

б) Может ли наступить взрыв в результате понижения температуры?

в) Каков знак Q — теплового эффекта реакции, которая может протекать со взрывом?

г) Можно ли вызвать взрыв, введя в систему катализатор?

д) Можно ли прекратить начавшийся взрыв?

 

 

v Влияние температуры на скорость химической реакции.

Задача 1.

Для некоторой химической реакции температур­ный коэффициент равен трем. Как изменится скорость этой реакции, если повысить температуру ее проведения на 30°С?

Решение:

Обозначим скорость реакции при низкой темпе­ратуре υ₁. В соответствии с правилом Вант-Гоффа скорость реакции возрастет в 3 раза при повышении температуры на каждые 10° С. Всего температура повысилась на 30° С. Значит,

υ₂ = υ₁γ^(30/10) = υ₁γ³ = 27 υ₁.

Ответ: Скорость реакции возрастет в 27 раз.

Задача 2.

При некоторой температуре реакция А + В=С заканчивается за 15с, а при понижении температуры на 50° — за 8 мин. Вычислить температурный коэффициент реакции.

Решение:

Для вычисления температурного коэффициента нужно узнать, во сколько раз изменилась скорость реакции при понижении температуры. Обозначим скорость при высо­кой температуре υ₂, при низкой — υ₁. В обоих случаях реак­ция шла от одинаковых начальных условий до конца. Значит,

ΔС в обоих случаях одинаково.

Тогда, υ₁ = ΔС / 8 · 60; υ₂ = ΔС / 15.

Отсюда υ₂ ·15 = υ₁ · 480 и υ_{2 /} υ₁ = 480 /15 = 32.

Скорость реакции изменилась в 32 раза. Далее воспользуемся правилом Вант-Гоффа:

υ₂ / υ₁ = γ^(t1-t2)/10. Тогда γ ^50/10 = 32, откуда: γ ⁵ = 32

  Ответ: γ = 2.

 ! Решите задачи

1. Скорость некоторой обратимой реакции при увеличении температуры на 40°С возросла в 81 раз. Как при этом изменилась скорость обратной реакции: а) тоже возросла; б) уменьшилась; в) не изменилась?

2. Реакция А + В = С при 20° С заканчивается за 16 мин, а при 70° С за 0,5 мин. Чему равен температурный коэффициент этой реакции?

3. Некоторая реакция при 30°С заканчивается за 32 мин. Как надо изменить температуру проведения реакции, чтобы она закончилась за 30 с, если температурный коэффициент равен 4?

4. Некоторая реакция при 100°С закончилась за 20 с. Как нужно изменить температуру проведения реакции, чтобы она за­канчивалась за 2 мин 40 с, если γ = 2?

5. Как и во сколько раз изменится скорость химической реакций, если температура изменилась от 20°С до 80°С, а темпе­ратурный коэффициент реакции γ = 2?

6. Температурный коэффициент некоторой реакции γ = 2,5. Как изменится скорость этой реакции, если понизить тем­пературу проведения реакции от 60°С до 30°С?

7. Температурный коэффициент реакции равен 3. Каким образом надо изменить температуру проведения реакции, чтобы ее начальная скорость изменилась в 81 раз?

8. Температурный коэффициент некоторой реакции ра­вен 3. Как изменится скорость этой реакции при увеличении тем­пературы ее проведения на 50°С?

9. Начальная скорость некоторой реакции возрастет в 16 раз, если температуру проведения реакции повысить на 40°С. Вычислите температурный коэффициент этой реакции.

 

Решение:

По принципу Ле-Шателье, равновесие смещает­ся в сторону той  реакции, прохождение которой ослабляет произведенное воздействие. Реакция синтеза аммиака — экзо­термическая.

Следовательно, а) при увеличении температуры равновесие сместится в сторону реакции, идущей с поглощением тепло­ты, т. е. в сторону исходных веществ; б) при повышении об­щего давления в системе равновесие сместится в сторону ве­ществ, занимающих меньший объем (в сторону меньшего количества газов), т. е. в направлении получения аммиака; в) введение в систему катализатора не влияет на состояние рав­новесия, но увеличивает скорость достижения состояния рав­новесия.

 

  ! Решите задачи

1. В какую сторону будет смещаться химическое равновесие

2N0_г + 0_2г ↔2NO_2г ΔНº = -113,6 кДж при: а) увеличении температуры; б)  понижении давления в системе?

2. Будет ли смещаться химическое равновесие Н_2г + I_2г ↔ 2НI_г при:

а) повышении в системе общего давления; б) введении в систему катализатора?

3. Будет ли наблюдаться смещение химического равнове­сия N_2г + О_2г ↔2N0_г, если, не меняя количеств веществ, объем равновесной газовой смеси уменьшить в 2 раза?

4..* В какую сторону сместится химическое равновесие 2NО_г + Сl_2г ↔ 2NOCl_г, если, не меняя количеств веществ, объем равновесной газовой смеси увеличить в 2 раза?

5. *. В какую сторону будет смещаться химическое равно­весие А_г + В_г ↔ С_г при повышении температуры, если темпера­турный коэффициент прямой реакции γ = 2, а обратной γ = 2,5?

_6. В какую сторону будет смещаться химическое равно­весие С_г + D_г ↔ Е_г

7. при повышении температуры, если темпера­турный коэффициент прямой реакции равен трем, а обратной — четырем?

8. При повышении температуры равновесие 2SO_2г + О_2г ↔ 2SO_3г смещается в сторону образования оксида серы (IV). Как вы думаете, для какой реакции (прямой или обратной) темпера­турный коэффициент больше?

9. В запаянном сосуде находится навеска карбоната бария BaCO₃. Сосуд нагрели до температуры разложения карбоната. Будет ли смещаться равновесие процесса разложения, если при той же температуре в сосуд ввести некоторое количество углекис­лого газа?

10. *. Синтез аммиака по реакции N_2г + 3Н_2г↔2NH_3г с выделением теплоты. Согласно принципу Ле-Шателье повыше­ние температуры должно вызывать смещение равновесия в сторону исходных веществ, однако в промышленности этот процесс проводят при температуре 450°С. Объясните, почему?

Химия

Методические указания к решению типовых задач и упражнений:

общая химия, неорганическая химия, органическая химия.

Тюмень

2020

Методические указания к решению типовых задач и упражнений: общая химия, неорганическая химия, органическая химия разработан в соответствии с «Рекомендациями по организации получения основного общего образования в пределах освоения образовательных программ СПО на базе основного общего образования с учетом требований Федеральных государственных образовательных стандартов и получаемой профессии или специальности среднего профессионального образования» и Примерной программой, рекомендованной ФГАУ «ФИРО» 21 июля 2015 г, по специальности 35.02.04. - Технология комплексной переработки древесины, 15.02.14. – Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств (по отраслям), 13.02.11. – Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям), 23.02.04. – Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), 08.01.24. – «Мастер столярно-плотничных, паркетных и стекольных работ», 35.02.12. – Садово-парковое и ландшафтное строительство. 08.02.09. – Монтаж, накладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий. 35.02.01. – Лесное и лесопарковое хозяйство», 25.02.08. Эксплуатация беспилотных авиационных систем.

Организация–разработчик: государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Тюменской области «Тюменский колледж производственных и социальных технологий».

 

Разработчик:

Солодовникова Н. С., преподаватель

 

Рассмотрена ПЦК «Технология деревообработки».

Протокол №____________ от «____»__________20___г.

Председатель ПЦК

_________________Быкова Е.Л.

 

 

 

 

Содержание

Предисловие для преподавателей……………………………………………….4

Введение ………………………………………………………………………….5

I. Вычисление по химическим формулам ……………………………………...7

II. Вычисление массовой доли элементов в формуле …………………………8

III. Расчёт массы и количества вещества ………………………………………9

IV. Нахождение химической формулы вещества по его составу и известной массе или относительной плотности этого вещества в парообразном состоянии………………………………………………………………….....13

V. Расчёты связанные с применением закона Авогадро………………………16

VI. Задачи на растворы…………………………………………………………..20

VII. Расчёты по химическим уравнениям реакций ………….………………...26

VIII. Расчёт теплового эффекта химических реакций…………………………29

IX. Задачи на определение скорости химической реакции……………………34

X. Задачи на химическое равновесие…………………………………………...40

 

Предисловие для преподавателей

 

Предлагаемое методическое пособие составлено в соответствии с программой учебной дисциплины ‘’химия’’, принятой Министерством образования Российской Федерации Управления среднего профессионального образования.

Методическое пособие посвящено типовым расчётным задачам по химии: вычислениям по формулам химических соединений, вычислениям по уравнениям химических реакций, вычислениям, связанным с растворами. Каждый тип представлен несколькими типовыми задачами, и для одной из них представлено решение.

Во всех задачах используются единицы системы СИ, кроме единиц объёма и молярной массы, так как в химии литр остаётся основной системой объёма, а молярная масса выражается в г/моль, а не в кг/моль.

Номенклатура химических соединений даётся по международным правилам, но наряду с ними приводятся тривиальные формы названий, укоренившиеся в русском языке. Например: углекислый газ, ацетилен, уксусная кислота.

 

Введение

 

Дорогие друзья! Для освоения любой науки необходимо научится языку этой науки, запомнить и понять её законы, научится решать её задании. Многое вы узнаете из учебника, который даёт вам знания, но научиться пользоваться полученными знаниями, понять, для чего они нужны, можно только решая задачи, отвечая на вопросы, т.е. активно работая с полученными знаниями.

Химия – это наука о веществах и их превращениях. Вещества состоят из атомов, молекул и ионов. Все эти частицы имеёт определённые размеры и массу. Поэтому любой кусочек, любая капелька этого вещества, как говорят, порция вещества, характеризуется массой вещества, его объёмом и количеством. Само вещество имеет вполне определённый состав. Решая задачи, вы научитесь находить состав вещества, определять его массу, объём и количество.

Вы пришли в гости, и вам предложили чашечку чая. Сколько веществ находится в вашей чашке? Много! Во-первых, вода, затем сахар, потом в заварке сложный эфир таннин, который придаёт чаю цвет и терпкий вкус, и ещё много других сложных эфиров, совокупность которых определяет аромат чая. Если вы захотите иметь такой же чай дома, то вам придётся узнать у хозяев рецепт его приготовления. Вот тут-то и придётся использовать характеристики порции вещества: объём воды, массу сахара, а уж если говорить о составе заварки, то надо будет указать количество таннина и всех других сложных эфиров. Предлагаемые задачи учат вас пользоваться всеми этими характеристиками, учат, как надо переходить от одной характеристики к другой: как связаны между собой масса, объём и количество вещества.

Превращения веществ на языке химии называются реакциями. Уравнения реакции говорят не только о том, во что превращаются исходные вещества, но и о том, в каких соотношениях – массовых, объёмных, количественных – взаимодействуют взятые вещества и получаются продукты реакции. Вам предстоит научиться рассчитывать, чего и сколько надо взять, чтобы получить нужный результат.

Многие реакции протекают в растворах. Решая задачи, вы освоите такие понятия, как концентрация и массовая доля, научитесь вычислять содержание веществ в растворе и определять его состав.

Умение решать задачи – важная часть вашего образования. В методическом пособии даются объяснения, как решается та или иная задача, но по настоящему научится решать задачи можно только самому. Поэтому попробуйте самостоятельно решить разобранную задачу, а потом загляните в решение и найдите свои ошибки.

Химические задачи делятся, условно говоря, на два типа: задачи, связанные с математическими расчётами, и задачи, основанные на написании химических реакций.

Уравнения реакций – вот что приводит в ужас многих учащихся! Не бойтесь. Если вы немного потрудитесь, то всё получится. Но только помните: без труда не вытащишь и рыбку из пруда!

Конечно, надо кое-что и вызубрить, например, степени окисления некоторых элементов. Вы что же, забыли, как вы зубрили: это буква А, это цифра 7? Так и в химии: это элемент Na, а это элемент Fe. Пока не вызубришь язык химии, ничего помнить не будешь! А уравнения реакций писать научитесь. Научились же писать по-русски и решать задачи по алгебре. Химические задачи ничуть не труднее! Берите ручку, тетрадку, калькулятор – и начали.

Желаю успеха!

 

- примеры решённых задач. Вам в помощь!

! - тренируемся сами решать подобные задачи.

  * - задача повышенной сложности.

Расчёты по химическим формулам