Обчислення пов’язані з молярною концентрацією речовини у розчині.

 

Задачі:

1. У воді розчинили 10 г натрій гідроксиду. Об’єм розчину виявився таким, що дорівнює 250 мл. Визначити молярну концентрацію (молярність) NaOH в розчині. В: С_M = 1М або 1 моль/л

Дано: Розв’язання

m(NaOH) = 10 г ν (р.р.)

V(р-ну) =250 мл = 0,25 л C_M = ------------------

M(р.р.) • V (р-ну в л!)

С_M -?

С_М = -------------- = 1 моль/л або 1М

40 • 0,25

 

Відповідь: С_М = 1 моль/л.

 

2. Яку масу натрій хлориду можна дістати випарюванням 0,1 л розчину з концентрацією NaCl 0,2 моль/л?

В: m(NaCl) = 1,17 г

 

15. Обчислення маси (об’єму) продукту реакції за відомою масою вихідної речовини, що містить домішки.

Задачі:

1. Яку масу магній оксиду можна добути, випалюючи 252 г магній карбонату, масова частка домішок в якому становить 3%?

В: m(MgO) = 116,4 г

Дано: Розв’язання

244,44 г y г

MgCO₃ = MgO + CO₂

m(MgCO₃) = 252 г 84 г 40 г

 

ω (домішок) = 3%ω (чистогоMgСO₃) = 100% - 3% = 97%

m (MgO) -? 252 г (техн.MgCO₃) - 100%

 

х г - 97%

 

252•97

х = ------------- = 244,44%

За рівнянням реакції:

 

244,44 г MgCO₃ - y г MgO

 

84 г MgCO₃ - 40 г MgO

 

244,44 • 40

y = ------------- = 116,4 (г)

Відповідь: m(MgO) = 116,4 г

 

2. Який об’єм сірководню (н.у.) утвориться внаслідок дії сульфатної кислотми на 44 г технічного ферум (ІІ) сульфіду з масовою часткою домішок 4%?

В: V(H₂S) = 10,8 л

3.Визначте масу натрій гідроксиду, витраченого на гідроліз 202 г тригліцериду стеаринової кислоти, масова частка домішок в якому 5%.

В: m(NaOH) = 25,87 г

4.При прожарюванні вапняку масою 500 г виділилось 89,6 л (н.у.) вуглекислого газу. Визначте масову частку домішок у вапняку цього зразка.

В: ω (домішок) = 20%

Дано: Розв’язання

х г 89,6 л

СаCO₃ = CaO + CO₂

m(СаCO₃) = 500 г 100 22,4 л

V (газу ) = 89,6 л

Знаходимо масу чистого СаСО₃, що розклалась

ω (домішок) -? із вапняку:

100• 89,6

х = ------------- = 400 (г)

22,4

 

Маса домішок у зразку становить:

m(домішок) = 500 – 400 = 100 (г)

 

500 г (техн.СаCO₃) - 100%

 

100 г домішок - y % (ω (домішок))

100 • 100

ω (домішок) = ------------- = 20%

Відповідь: ω (домішок) = 20%

 

5.При зануренні зразка технічного кальцій карбіду масою 80 г у воду, виділилось 22,4 л (н.у.) етину. Визначте масову частку домішок у технічному кальцій карбіді ього зразка.

В: ω(домішок) =20%

6.Який об´єм розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 20% (густина 1,143 г/мл) треба взяти для розчинення заліза масою 3 г, якщо масова частка домішок, що не взаємодіють з кислотою, складає 12%?

В: V(р-ну) = 20 мл

16. Обчислення масової частки виходу продукту від теоретично можливого.

 

1.При взаємодії 220 г фенолу з натрій гідроксидом добуто 232 г натрій феноляту. Визначити масову частку виходу натрій феноляту.

В: ω(виходу) = 85,4%

 

Необхідно пам'ятати, що маса, об’єм та кількість речовини тільки продукту реакції, знайдена за рівнянням реакції - це теоретичний вихід і становить завжди 100%. Також, якщо з умови задачі (практичний вихід) підставляти значення продукту реакції у рівняння реакції, то необхідно знайти теоретичний 100% вихід, використовуючи значення практичного виходу продукту поданого в умові задачі.

Дано: Розв’язання

220 г 232 г (х г)

С₆Н₅ОН + NaOH = С₆Н₅ОNa + H₂O

m(С₆ Н₅ОН) = 220 г 94 г 116

220•116

m(С₆ Н₅ОNa) = 232 г х= ------------- = 271,5 (г)

94

ω(виходу) -?

271,5 г - 100% вихід (за рівнянням реакції)

 

232 г - х% практичний вихід

 

232•100

х = ------------- = 85,5%

271,5

 

Відповідь: ω(виходу) = 85,4

 

2.Визначити масу етанової кислоти, що витрачається на синтез етилетаноату масою 35,84 г, коли відомо, що масова частка виходу його становить 80% від теоретичного.

В: m(CH₃СОOН) = 30 г

3.Обчислити об’єм амоніаку, що утворюється під час нагрівання амоній хлориду масою 160,5 г з надлишком кальцій гідроксидом, якщо об’ємна частка виходу амоніаку становить 78% (н.у.).

В: V(NH₃) = 52,42л

Дано: Розв’язання

160,5 г х л

m(NH₄Cl) = 160,5 г 2NН₄Cl + Сa(ОН)₂ = СaСl₂ + 2H₂O + 2NH₃↑

ω(виходу) = 78 % 2 • 53,5 г 2• 22,4 л

----------------------------------

 

V(NН₃) -?

 

За рівняням реакції знаходимо об'єм амоніаку:

160,5 • 44,8

х = ------------- = 67,2 (л)

2• 53,5

 

67,2 л - 100 % практичний вихід (за умовою реакції)

 

х г - 78% теоретичний вихід (за рівнянням реакції)

За рівняням реакції знаходимо масу етанової кислоти:

 

 

67,2 • 78

y = ------------- = 52,42 (л)

 

В: V(NH₃) = 52,42л

 

4.Яку маса кальцій карбіду потрібно взяти для одержання етину об´ємом 4,48 л (н.у.), якщо об´ємна частка виходу становить 80% від теоретично можливого?

В: m (СаС₂) = 16 г

5.У лабораторії добуто етилетаноат масою 158,4 г, масова частка виходу становить 90%.Яка маса кислоти була взята для реакції?

В: m (СН₃СООН) = 120 г

Дано: Розв’язання

y г 176 г

m(естеру) = 158,4 г С₂Н₅ОН + СН₃СОOH = СН₃СООС₂Н₅ + H₂O

ω(виходу) = 90 % 46 г 88 г

 

----------------------------------- Щоб підставити значення продукту реакції з

m(СН₃СОOH) -? умови задачі, необхідно визначити масу

теоретичного виходу продукту реакції (бо у

рівнянні реакції - теоретичний вихід завжди

дорівнює 100%,а за умовою завжди менше 100%

- практичний вихід).

158,4 г - 90 % практичний вихід (за умовою реакції)

 

х г - 100% теоретичний вихід (за рівнянням реакції)

 

158,4 • 100%

х = ------------- = 176 (г) Підставляємо значення маси естеру у рівняння

90% реакції.

 

За рівняням реакції знаходимо масу етанової кислоти:

 

176 • 60

y = ------------- = 120 (г)

 

В: m (СН₃СООН) = 120 г

 

 

6.В результаті реакції тримеризації 56 л (н.у.) етину отримали 60 г бензену. Розрахуйте масову частку виходу продукту реакції від теоретично можливого.

В: ω(виходу) = 92,3%

17. Обчислення маси продукту реакції, коли відомі маси вихідних речовин, одну з яких взято з надлишком

 

Задачі:

1.До розчину, що містить 35 г нітратної кислоти, добавили 14 г кальцій оксиду.

Визначити масу солі, що утворилася внаслідок реакції.

В: m(Ca(NO₃)₂) = 41 г

Дано: Розв’язання

14 г 35 г x г

CаO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

m(CаO) = 14 г 56 г 2•63 г 164 г

 

m (НNO₃) = 35 г 14 • 164

------------------------------------ х¹ = -------------- = 41 (г) (менше значення -

m (Mg(NO₃)₂ -? 56 правильне!)

35 • 164

х² = ------------- = 45,6 (г)

2 • 63

 

Відповідь: m (Mg(NO₃)₂ = 41 г

 

2. Обчислити об’єм водню (н.у.), який можна добути, якщо натрієм масою 2,3 г

подіяти на 10,8 г води.

В: V(NH₃) = 1,12л

3. Обчислити масу осаду, який утвориться, якщо до 200 г розчину натрій сульфату з масовою часткою солі 7,1% добавити 400 г розчину барій хлориду з масовою часткою солі 5,2%.

В: m(ВaSO₄) = 23,3 г

4.Яку масу етилетаноату можна добути з 120 г етанової кислоти і 115 г етанолу, якщо масова частка виходу естеру становить 90% від теоретично можливого?

В: m(естеру) = 158,4 г

5.Який об´єм водню (н.у.) можна добути внаслідок взаємодії натрію масою 4,6 г з розчином об´ємом 62,5 мл етанолу масова частка спирту складає 95,5 %, а густина – 0,8 г/мл?

В: V(H₂) = 2,24 л

6.Яка кількість речовини оксиду алюмінію утвориться при взаємодії 108 г алюмінію з 160 г ферум (ІІІ) оксиду?

В: ν(Аl₂O₃) = 1 моль

18. Виведення формули речовини за масовою часткою хімічних елементів, що входять до її складу, та відносною густиною.

 

Задачі:

 

Знайти молекулярну формулу вуглеводню, що має такий склад: масова частка атома Карбону – 80%, масова частка атома Гідрогену – 20%, а відносна густина за воднем дорівнює 15.

І метод

Дано: Розв’язання

 

ω(С) = 80% x: y = 80 /12: 20 /1

ω(H) = 20% (ділити обов'язково до сотих!)

D(H₂) = 15

x: y = 6,67: 20 / 6,67

С_xH_y -?

x: y = 1: 3

 

Формула - СН₃

 

Mr(CH₃) = 15

 

D(H₂) = Mr(газу) / 2

 

Mr (газу) = D(H₂) ∙ 2 = 15 ∙ 2 = 30.

 

30 ∕ 15 = 2, отже формула С₂Н₆.

 

Mr (С₂Н₆) = 24 + 6 = 30.

Відповідь: С₂Н₆.

ІІ метод (якщо відома Мr речовини!!! або можна знайти її!!!)

 

Згідно формули масової частки хімічних елементів за формулою речовини:

 

n • Ar(El)

ώ(El) = -------------- ·100%; n – індекс, звідси знаходимо індекси:

Mr(речовини)

 

ώ(El) •Mr(речовини)

n (El) = ----------------------------

Ar(El) • 100%

 

D(H₂) = Mr(газу) / 2

 

Mr (газу) = D(H₂) ∙ 2 = 15 ∙ 2 = 30.

 

80% •30

n (С) = ---------------------------- = 2.

12 • 100%

 

 

20 • 30

n (О) = ---------------------------- = 6. Формула - С₂Н₆

1 • 100%

 

Mr (С₂Н₆) = 24 + 6 = 30.

Відповідь: С₂Н₆.

 

1.Вивести формулу речовини, коли відомо, що до її складу входять елемент Кальцій (масова частка 0,4), елемент Карбон (масова частка 0,12) та елемент Оксисен (масова частка 0,48), а відносна густина за воднем дорівнює 50.

В: СаСО₃

2.Вивести формулу вуглеводню, масові частки Карбону та Гідрогенув якому становлять відповідно 82,75% і 17,25, а відносна густина за повітрям дорівнює 2.

В: С₄Н₁₀

3.Вивести формулу речовини, коли відомо, що масова частка Гідрогену дорівнює 2,1%, масова частка Нітрогену – 29,8%, масова частка Оксигену – 68,1%, а відносна густина за повітрям становить1,621.

В: НNO₃

4. Вивести формулу йодопохідного вуглеводню, коли відомо, що масова частка Іоду дорівнює 90,7%, масова частка Гідрогену – 0,7%, а відносна густина за киснем становить 8,75.

В: С₂Н₂I₂

5.Вивести формулу органічної речовини, якщо масова частка Карбону – 54,55%, масова частка Гідрогену – 9,09%, масова частка Оксигену – 36,36%, а відносна густина за воднем становить 22.

В: С₂Н₄О

6.Вивети формулу оксиду, якщо масова частка Феруму дорівнює 72,41%, масова частка Оксигену – 27,59%, а відносна густина за повітрям становить 8.

 

19. Виведення формули речовини за масою, об’ємом, кількістю речовини продуктів згоряння та відносною густиною.

 

Задачі.