Arvutused keemiliste võrrandite abil. Videotund "Arvutused keemiliste võrrandite abil"
Mida iganes sa õpid, sina
sa õpid enda jaoks.
Petronius
Tunni eesmärgid:
- tutvustada õpilastele keemiliste võrrandite abil probleemide lahendamise põhiviise:
- leida lähteainete kogusest, massist või mahust reaktsioonisaaduste kogus, mass ja maht,
- arendada jätkuvalt ülesande tekstiga töötamise oskusi, oskust põhjendatult valida haridusprobleemi lahendamise viis, võrrandite kirjutamise oskus keemilised reaktsioonid.
- arendada oskust analüüsida, võrrelda, peamist esile tõsta, koostada tegevuskava, järeldusi tegema.
- kasvatada sallivust teiste suhtes, iseseisvust otsuste tegemisel ja oskust oma töö tulemusi objektiivselt hinnata.
Töövormid: frontaalne, individuaalne, paaris, rühm.
Tunni tüüp: kombineeritud IKT kasutamisega
I Organisatsioonihetk.
Tere kutid. Täna õpime, kuidas lahendada probleeme keemiliste reaktsioonide võrrandite abil. Slaid 1 (vt esitlust).
Tunni eesmärgid Slaid 2.
II.Teadmiste, oskuste ja vilumuste uuendamine.
Keemia on väga huvitav ja samas keeruline teadus. Keemia tundmiseks ja mõistmiseks ei pea mitte ainult materjali omastama, vaid oskama omandatud teadmisi ka rakendada. Õppisite, millised märgid näitavad keemiliste reaktsioonide toimumist, õppisite kirjutama keemiliste reaktsioonide võrrandeid. Loodan, et mõistate neid teemasid hästi ja saate raskusteta mu küsimustele vastata.
Milline nähtus ei ole keemiliste muutuste märk:
a) setete ilmumine; c) mahu muutus;
b) gaasi vabastamine; d) lõhna ilmumine. Slaid 3
Palun märkige numbritega:
a) liitreaktsioonide võrrandid
b) asendusreaktsioonide võrrandid
c) lagunemisreaktsioonide võrrandid Slaid 4
Ülesannete lahendamise õppimiseks on vaja koostada tegevuste algoritm, s.t. määrake toimingute jada.
Keemiliste võrrandite abil arvutamise algoritm (iga õpilase laual)
5. Kirjuta vastus üles.
Alustame ülesannete lahendamist algoritmi abil
Aine massi arvutamine teise reaktsioonis osaleva aine teadaoleva massi järgi
Arvutage lagunemise tulemusena vabanenud hapniku mass
vee portsjonid kaaluga 9 g.
Leiame vee ja hapniku molaarmassi:
M(H20) = 18 g/mol
M(O2) = 32 g/mol Slaid 6
Kirjutame üles keemilise reaktsiooni võrrandi:
2H20 = 2H2 + O2
Reaktsioonivõrrandis oleva valemi kohale kirjutame selle, mida leidsime
aine koguse väärtus ja ainete valemite alusel -
kuvatakse stöhhiomeetrilised suhted
keemiline võrrand
0,5 mol x mol
2H20 = 2H2 + O2
2 mol 1 mol
Arvutame välja aine koguse, mille massi tahame leida.
Selleks loome proportsiooni
0,5 mol = hopmol
2 mol 1 mol
kus x = 0,25 mol Slaid 7
Seetõttu n(O2) = 0,25 mol
Leidke aine mass, mida on vaja arvutada
m(O2)= n(O2)*M(O2)
m(O2) = 0,25 mol 32 g/mol = 8 g
Paneme vastuse kirja
Vastus: m(O 2) = 8 g Slaid 8
Aine mahu arvutamine teise reaktsioonis osaleva aine teadaoleva massi järgi
Arvutage 9 g kaaluva veekoguse lagunemisel vabanenud hapniku maht (nr).
V(0 2)=?l(n.s.)
M(H20) = 18 g/mol
Vm = 22,4 l/mol Slaid 9
Kirjutame üles reaktsioonivõrrandi. Korraldame koefitsiendid
2H20 = 2H2 + O2
Reaktsioonivõrrandis oleva valemi kohale kirjutame aine koguse leitud väärtuse ja ainete valemite alla keemilise võrrandiga kuvatavad stöhhiomeetrilised suhted
0,5 mol - x mol
2H20 = 2H2 + O2 Slaid 10
2-1 mol
Arvutame välja aine koguse, mille massi tahame leida. Selleks loome proportsiooni
kus x = 0,25 mol
Leiame arvutamist vajava aine mahu
V(0 2) = n(0 2) Vm
V(O 2) = 0,25 mol 22,4 l/mol = 5,6 l (nr.)
Vastus: 5,6 l Slaid 11
III Õpitud materjali koondamine.
Iseseisva lahenduse ülesanded:
1. Oksiidide Fe 2 O 3 ja SnO 2 redutseerimisel kivisöega saadi 20 g Fe ja Sn. Mitu grammi iga oksiidi võeti?
2. Sel juhul tekib rohkem vett:
a) 10 g vask(I)oksiidi (Cu 2 O) redutseerimisel vesinikuga või
b) 10 g vask(II)oksiidi (CuO) redutseerimisel vesinikuga? Slaid 12
Kontrollime probleemi 1 lahendust
M (Fe203) = 160 g/mol
M(Fe) = 56 g/mol,
m(Fe2O3)=, m(Fe2O3)= 0,18*160=28,6g
Vastus: 28,6g
Slaid 13
Kontrollime 2. ülesande lahendust
M(CuO) = 80 g/mol
4.
x mol = 0,07 mol,
n(H20) = 0,07 mol
m(H2O) = 0,07 mol * 18 g/mol = 1,26 g
Slaid 14
CuO + H 2 = Cu + H 2 O
n(CuO) = m/M(CuO)
n(CuO) = 10 g/ 80 g/mol = 0,125 mol
0,125 mol humalat
CuO + H 2 = Cu + H 2 O
1 mol 1 mol
x mol = 0,125 mol, n(H20) = 0,125 mol
m (H20) = n*M (H20);
m(H2O) = 0,125 mol * 18 g/mol = 2,25 g
Vastus: 2,25g Slaid 15
Kodutöö: õpiku materjali uurimine lk. 45-47, lahendage probleem
Kui suur on kaltsiumoksiidi mass ja milline on selle maht? süsinikdioksiid(Noh.)
võib saada 250 g kaaluva kaltsiumkarbonaadi lagundamisel?
CaCO 3 = CaO + CO Slaid 16.
Kirjandus
1. Gabrielyan O.S. Keemiakursuse programm 8-11 klassile õppeasutused. M. Bustard 2006
2. Gabrielyan O.S. Keemia. 8. klass. Õpik üldharidusasutustele. Bustard. M. 2005
3. Gorbuntsova S.V. Testid koolikursuse põhiosades. 8. - 9. klass.VAKO, Moskva, 2006.a.
4. Gorkovenko M.Yu Keemia tunni arengud. O.S.Gabrieliani, L.S.Guzey, V.V.Sorokini, R.P.Surovtseva ja G.E.Rudzitise, F.G.Feldmani õpikutele. 8. klass.VAKO, Moskva, 2004.a.
5. Gabrielyan O.S. Keemia. 8. klass: kontrolltööd ja kontrolltööd. – M.: Bustard, 2003.
6. Radetski A.M., Gorškova V.P. Didaktiline materjal keemiast 8.-9. klassile: Käsiraamat õpetajatele. – M.: Haridus, 2000
Rakendus.
Arvutused keemiliste võrrandite abil
Toimingute algoritm.
Keemias arvutusülesande lahendamiseks võite kasutada järgmist algoritmi - tehke viis sammu:
1. Kirjutage keemilise reaktsiooni võrrand.
2. Ainete valemite kohale kirjutada teadaolevad ja tundmatud suurused koos vastavate mõõtühikutega (ainult puhaste ainete puhul, ilma lisanditeta). Kui vastavalt probleemi tingimustele satuvad reaktsiooni lisandeid sisaldavad ained, siis tuleb esmalt määrata puhta aine sisaldus.
3. Kirjutage teadaolevate ja tundmatutega ainete valemite alla reaktsioonivõrrandist leitud nende suuruste vastavad väärtused.
4. Koostage ja lahendage proportsioon.
5. Kirjuta vastus üles.
Mõne füüsikalise ja keemilise suuruse ja nende ühikute seos
Mass (m): g; kg; mg
Ainete kogus (n): mool; kmol; mmol
Molaarmass (M): g/mol; kg/kmol; mg/mmol
Maht (V): l; m3/kmol; ml
Molaarmaht (Vm): l/mol; m3/kmol; ml/mmol
Osakeste arv (N): 6 1023 (Avagadro arv – N A); 6 1026 ; 6 1020
Stöhhiomeetriliste koefitsientide abil muudetakse keemilise reaktsiooni skeem selle võrrandiks, mis peegeldab selgelt igat tüüpi aatomite arvu jäävuse seadust üleminekul lähteainetelt (reaktiividelt) reaktsioonisaadusteks.
Stöhhiomeetrilised koefitsiendid võimaldavad meil luua seose reaktsioonis osalevate ainete koguste vahel järgmise reegli alusel:
koefitsiendid keemilises võrrandis täpsustavadmolaarne proportsioonid (suhted), milles lähteained (reaktiivid) reageerivad ja reaktsiooniproduktid tekivad.
Vaatleme näiteks ammoniaagi sünteesi reaktsiooni:
3H2 + N2 = 2NH3,
mille kohta saame ülaltoodud reegli kohaselt kirjutada
kus indeksid on "ex". ja "arr". vastavad reageerinud ja moodustunud ainete kogustele. Viimast suhet saab esitada muul kujul:
a) ainete H 2 ja N 2 puhul:
või muul kujul
;
b) ainete H 2 ja NH 3 puhul:
või
;
c) ainete N 2 ja NH 3 puhul:
või
.
On lihtne näha, et kõiki proportsioone saab kombineerida ja kirjutada kujul:
=
.
Viimane võrdsus on arvutamise põhivõrrand, mis ühendab reageerinud ainete koguseid ja tekkivaid reaktsiooniprodukte. Vajadusel saab sellesse võrrandisse sisestada reaktsioonis osalejate massid ja mahud ülesande tingimustest, kasutades tavalisi seoseid.
Näiteks reaktsiooni jaoks
4FeS 2 (t) + 11O 2 = 2Fe2O3 (t) + 8SO 2 (g)
peamine arvutusvõrrand on:
ja kui sisestame sellesse tahkete ainete ülesannetes tavaliselt määratletud massid ja gaaside mahud, siis on see järgmine vorm:
Arvutusmeetod Keemilise reaktsiooni põhivõrrandi kasutamine sisaldab mitmeid üldisi punkte:
1) Kõigepealt määratakse tugiaine, kogus, mille alusel kõik järgnevad arvutused tehakse. Probleemi püstituses on selle jaoks määratud kas mass või maht või kontsentratsioon, mis omakorda võimaldab arvutada tugiaine moolide arvu. Reeglina pole see kuigi keeruline, kuid erand kehtib nn liig- ja defitsiidiprobleemide puhul, kui tugiaine vaja valida kaks originaalset. Fakt on see, et reaktsioonisegu valmistamisel võib lähteaineid segada mis tahes vahekorras, kuid need reageerivad alati üksteisega rangelt määratletud vahekordades, mis kehtestavad neile keemilise reaktsiooni võrrandis stöhhiomeetrilised koefitsiendid. Nendel tingimustel on täiesti võimalik olukord, kus üks lähteainetest reageerib täielikult, kuid osa teisest jääb reageerimata ja siis öeldakse, et esimest ainet võetakse teise ja vastupidi teise aine suhtes defitsiidina. on esimesega võrreldes üle. IN sel juhul defitsiidiga võetud lähteaine tuleks valida tugiaineks, kuna selle kogus määrab nii reaktsiooni lõppemise kui ka moodustunud saaduste hulga.
Kuidas määrata tugiainet, kui probleem sisaldab andmeid (mass, maht jne) mõlema lähteaine kohta? Laske kahel ainel A ja B reageerida
aA + bB → reaktsiooniproduktid,
ning nende ainete algkogused 0 (A) ja 0 (B) saab arvutada ülesande tingimustest.
Küsimusele vastamiseks peate võrdlema kahte numbrit
, kus on võimalikud kolm võimalust:
I var.
, siis nimetatakse esialgset reaktsioonisegu stöhhiomeetriliseks ja mis tahes neist - A või B - võib valida tugiaineks;
II var.
, siis võetakse ainet A üle ja aine B on tugiaine;
III var.
, siis on aine B liig ja aine A on tugiaine.
Pöördumatute keemiliste reaktsioonide lõpp esimeses variandis toimub mõlema lähteaine samaaegse kadumise hetkel ja kahes teises - defitsiidiga võetud aine kadumise hetkel ja lõplikus ainete segus koos reaktsioonisaadused, jääb üleliigselt võetud aine reageerimata jääk.
2) Peamisest arvutusvõrrandist järgneb lihtne moolide arvu määramise reegel reageerinud lähteained ja saadud produktid vastavalt tugiaine moolide arvule:
Reaktsioonis reageerinud või moodustunud aine moolide arvu määramiseks on vaja võrdlusaine moolide arv jagada selle stöhhiomeetrilise koefitsiendiga ja korrutada see tulemus määratava aine stöhhiomeetrilise koefitsiendiga.
Reaktsiooni jaoks 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ,
kui tugiaine on näiteks alumiinium, võime kirjutada:
Olles määranud meile huvipakkuvate ainete kogused, on lihtne arvutada nende massid, mahud ja kontsentratsioonid, st keemilises reaktsioonis osalejate omadused, mis ilmnevad probleemipüstituses.
Seega saab keemilise reaktsiooni võrrandi üldise arvutusskeemi esitada järgmiselt:
Pöördumatu reaktsioon.
Lase Ja reaktiivide A ja B esialgsed kogused ja
, st. ainet A võetakse ülemäära, siis
a A+ V B = Koos C + d D
sünnimärk (liigne) |
sünnimärk (viga) | |||||
reaktsiooni lõpp: |
Pöörduv reaktsioon.
Sel juhul lõpeb reaktsioon keemilise tasakaalu saavutamisega ja tasakaalusegu sisaldab nii reaktsiooniprodukte kui ka ülejäänud lähteaineid. Oletame, et selleks ajaks, kui tasakaal on saavutatud, näiteks X mool toodet C on tugiaine
a A+ V B Koos C + d D
Reaktsiooni algus: |
sünnimärk |
sünnimärk | ||
Tasakaal: |
Näide 1. 20,0 g naatriumhüdroksiidi sisaldav lahus absorbeeris 6,72 liitrit süsinikdioksiidi (n.o.). Määrake reaktsiooniproduktid ja nende kogused.
Kui leeliselahus neelab esimeses etapis leelise liiaga happeoksiide (CO 2, SO 2, P 2 O 5 jne) või vesinikuühendeid (H 2 S jne), mis vastavad mitmealuselistele hapetele. , moodustuvad alati keskmised soolad, mis teises etapis imendunud reagendi liia juuresolekul muutuvad osaliselt või täielikult happesooladeks:
CO 2 (gaas) + 2 NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O
Ülejäänud süsinikdioksiid reageerib naatriumkarbonaadiga:
Na 2 CO 3 + CO 2 (gaas) + H 2 O = 2 NaHCO 3
reaktsiooni lõpp: |
Niisiis sisaldab lahus soolade segu: 0,1 mol NaHCO 3 ja 0,2 mol Na 2 CO 3.
Näide 2. Klaasile lisati 6 g naatriumhüdroksiidi koos 200 ml fosforhappe lahusega molaarse kontsentratsiooniga 0,5 mol/l. Pärast reaktsiooni lõppu määrake lahuse koostis.
Mitmealuseliste hapete neutraliseerimisel leelisega (NaOH, KOH, NH 3 jne) asendatakse vesinikuaatomid järjestikku metalli- või ammooniumirühmaga ning reaktsiooniproduktide koostis sõltub reaktiivide koguste suhtest. Meie puhul, kui – moodustub NaH 2 PO 4; kui 1: 2, siis Na 2 HPO 4 ja kui 1: 3, siis Na 3 PO 4. Vahepealsetel juhtudel tekib soolade segu.
Leiame reaktiivide algkogused: ;
, – on vahevalik 1:1 ja 1:2 vahel, seega toimub reaktsioon kahes etapis:
H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O
NaH 2 PO 4 + NaOH = Na 2 HPO 4 + H 2 O
Niisiis on lahuses pärast reaktsiooni soolade segu - 0,05 mol NaH 2 PO 4 ja Na 2 HPO 4.
Edu läbiviimisel arvutused keemiliste võrrandite ahelate abil juhul, kui ühe reaktsiooni saadus on teise lähteaineks, sõltub ühest võrrandist teise üleminekute järjestuse õigest valikust. Olles valinud tugiaine vastavalt ülesande tingimustele, on mugav kasutada noolte abil arvutuste järjekorda, pidades meeles, et eelmises reaktsioonis saadud ainet kasutatakse samas koguses ka järgnevas, kui muidugi kogu mitmeetapilise protsessi jooksul ei esine kadusid ja iga reaktsiooni saagis on 100%.
Näide 3. Mitu liitrit kloori ja vesinikku (n.s.) on vaja selleks, et saada vesinikkloriid, mis on võimeline neutraliseerima 13,7 g baariumi vees lahustamisel tekkiva leeliselahuse.
Koostame kõigi reaktsioonide võrrandid ja kasutame arvutuste jada tähistamiseks nooli:
Abiaine baarium ja selle kogus
(Ba) =
.
Arvutuste ahel:
võrrand (I) - (Ba(OH) 2 / I) =
=>
võrrand (II) - (HCl / II)=> võrrand (III) -
(Cl 2) =(H 2) =
,
siis V(H 2) = V(Cl 2) = 0,1 mol · 22,4 l/mol = 2,24 l.
Otsustades ainete segudega seotud probleemid Esiteks on vaja, et segu iga komponent registreeriks eraldi kõik keemilised reaktsioonid, milles ta võib vastavalt probleemi tingimustele osaleda. Tavaliselt valitakse tugiaineteks algsegu ained ja nende kogused (moolide arv) märgitakse tundmatuteks - x, y, z, .... ning seejärel koostatakse materjalibilansi võrrandid vastavalt arvule, massile või keemilistes reaktsioonides osalejate maht (gaaside puhul), kusjuures kaks viimast tuleb väljendada tundmatutes. Tasakaalu võrrandite arv peab olema võrdne tundmatute arvuga. Viimases etapis lahendatakse saadud algebraliste võrrandite süsteem.
Näide 4. 13,44 liitri (nr) vesiniku, metaani ja vingugaasi segu põletamisel tekkis 8,96 liitrit süsihappegaasi ja 14,4 g vett. Määrake segus olevate gaaside kogus.
Reaktsioonivõrrandid:
2H 2 + O 2 = 2H 2 O (I)
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O (II)
2CO + O 2 = 2CO 2 (III)
Toetavad ained – CH 4, H 2 ja CO; tähistame nende koguseid
ν(H2) = x; ν(СH4) = y; ν(CO) = z.
Loome tundmatute arvu põhjal kolm tasakaaluvõrrandit:
a) segu mahusisaldus:
V (H 2) + V(CH 4) + V(CO) = 13,44 l, sisestage sinna tundmatud:
xV m + yV m + zV m = 13,44 või x + y + z =
0,6 mol;
b) jääk CO 2 koguse järgi:
ν(CO 2 / II) + ν(CO 2 / III) = ν kokku. (CO 2), kuid
;
ν(CO2/II) = ν(CH4) = y; ν(CO 2 / III) =
z, siis y + z = 0,4.
c) jääk H 2 O koguses:
ν(H 2 O/ I) + ν(H 2 O/ II) = ν kokku. (H2O), kuid
,
;
,
siis x + 2y = 0,8.
Niisiis, saame vormi võrrandisüsteemi
,
mis on suuliselt kergesti lahendatav
x = 0,2 mol; y = 0,3 mol; z = 0,1 mol.
1. osa
2. Vaatame näidet.
Arvutage väävelhappe mass, mis reageerib 5,6 g kaaliumhüdroksiidiga. Reaktsiooni tulemusena moodustub kaaliumsulfaat ja vesi.
II osa
1. Täitke lüngad, analüüsides reaktsioonivõrrandit.
2. Arvutage magneesiumi mass, mis võib põleda hapnikus mahuga 33,6 liitrit (n.s.). Keemilise reaktsiooni diagramm:
3. 13 g tsinki ja vesinikkloriidhapet reageerisid. Reaktsiooni tulemusena tekkis vesinik ja tsinkkloriid. Määrake vesiniku molekulide maht (n.v.) ja arv.
4. 1,12 g raua proov „lahustati” täielikult vask(II)sulfaadi lahuses. Arvutage moodustunud vasesademe mass. Kui suur kogus raud(II)sulfaati saadi?
5. Arvutage vask(II)hüdroksiidi mass, mis tekib 200 g 20% naatriumhüdroksiidi lahuse ja vask(II)sulfaadi liialahuse vastasmõjul. Reaktsiooni tulemusena tekib ka naatriumsulfaat.
6. Määrake lämmastiku N2 maht, mis on vajalik hapnikuga reageerimiseks, kui reaktsiooni tulemusena saadakse 250 ml lämmastikoksiidi (II).
7. Kui palju õhku on vaja, et reageerida 17,5 g liitiumiga, mis sisaldab 20% lisandeid? Reaktsiooni tulemuseks on liitiumoksiid.
8. Leidke probleem, mille puhul peate kasutama järgmist reaktsiooniskeemi:
Kirjutage üles probleemi seisund ja lahendage see.
Kui 2 mooli väävelhapet reageerib pliinitraadiga, moodustub sade; leidke selle mass.
Arvutused keemiliste võrrandite abil
Keemiliste reaktsioonide võrrandid on konkreetse reaktsiooniga seotud arvutuste jaoks väga praktilise tähtsusega.
Keemilistes reaktsioonides osalevate ainete koguste arvutusi nimetatakse stöhhiomeetrilisteks.
Stöhhiomeetria on keemia haru, mis uurib reaktiivide massi- ja mahusuhteid.
Vaatame, kuidas saame võrrandite abil määrata reaktsioonis osalevate ainete massi ja kogust. Pidagem meeles, et need suurused on üksteisega seotud võrrandiga:
Lisaks kasutatakse keemilise võrrandi ülesannetes sageli proportsioone.
Vaatleme ülesande näidet keemilise võrrandi abil: Arvutage raud(II)oksiidi mass, mis tekib 11,2 g raua oksüdeerimisel hapnikuga.
Lahendus. Loome keemilise reaktsiooni võrrandi. Vastavalt probleemi tingimustele reageerib raud hapnikuga Fe+O2, moodustades raud(II)oksiidi FeO. Järjestame koefitsiendid ja saame 2Fe+O2→2FeO. Märgime kvantitatiivsed seosed, milles ülesandes märgitud lähteained ja produktid selles reaktsioonis osalevad, aine kogus raua võrrandi järgi on 2 mol, raudoksiidi (II) on 2 mol. Leiame aine koguse vastavalt ülesande tingimustele. Raua aine kogus on võrdne raua massi ja selle molaarmassi suhtega. 11,2 g: 56 g/mol = 0,2 mol. Määrame probleemi lahendamiseks vajaliku aine koguse. Kui 2 mol rauda annab 2 mol raud(II)oksiidi, siis 0,2 mol rauda annab x mol raud(II)oksiidi. x = 0,2 2: 2 = 0,2. Raud(II)oksiidi aine kogus on 0,2 mol. Leiame raud(II)oksiidi massi. Raud(II)oksiidi mass on võrdne raud(II)oksiidi aine koguse ja raud(II)oksiidi molaarmassi korrutisega. 0,2 mol 72 g/mol = 14,4 g Vastus: raud(II)oksiidi mass on 14,4 g.
Seega saab sellise probleemi lahendamise algoritmi taandada järgmisele:
1.pane kirja probleemi seisukord;
2. koosta reaktsiooni võrrand;
3.märkida kvantitatiivsed suhted, milles lähteained ja produktid selles reaktsioonis osalevad;
4. määrab seisundist teadaoleva massi põhjal iga aine koguse;
5. märgi reaktsioonivõrrandi all saadud ainete koguse väärtused;
6. määrata probleemis vajalik ainekogus;
7.leiab vajaliku aine massi;
8.kirjutage vastus üles.
Lahendame veel ühe probleemi.
Mitu grammi vesinikperoksiidi tuleb lagundada, et saada 8 g hapnikku. Antud: hapniku mass 8 g.
Lahendus. Loome keemilise reaktsiooni võrrandi. Vesinikperoksiid laguneb veeks ja hapnikuks. H2O2 → H2O + O2. Korraldame koefitsiendid. 2H2O2 → 2H2O + O2. Märgime kvantitatiivsed seosed, milles selles reaktsioonis osalevad ülesandes märgitud lähteained ja produktid, aine kogus vesinikperoksiidi võrrandi järgi on 2 mol, hapnikku 1 mol. Leiame aine koguse vastavalt ülesande tingimustele. Hapniku aine kogus on võrdne selle massi ja molaarmassi suhtega. 8 g: 32 g/mol = 0,25 mol. Määrame probleemi lahendamiseks vajaliku aine koguse. Kui 2 mooli vesinikperoksiidi annab 1 mooli hapnikku, siis x mooli vesinikperoksiidi annab 0,25 mooli hapnikku.
x = 2 · 0,25: 1 = 0,5. Vesinikperoksiidi kogus on 0,5 mol. Leiame vesinikperoksiidi massi. Vesinikperoksiidi mass on võrdne selle aine koguse ja molaarmassi korrutisega. 0,5 mol · 34 g/mol = 17 g Vastus: vesinikperoksiidi mass on 17 g.
Seega on mooli mõiste kombineerituna keemilise reaktsiooniga väga mugav tööriist arvutuste tegemiseks. Tänu sellele kombinatsioonile on võimalik arvutada keemilistes reaktsioonides vajalikke reaktiivide ja toodete koguseid.
Arvutused keemiliste võrrandite abil
Zakirova Olisja Telmanovna – keemiaõpetaja.
9. klass
Tunni eesmärgid: Arendada teadmisi probleemide lahendamisest keemiliste võrrandite abil: leida lähteainete koguse, massi või ruumala järgi reaktsioonisaaduste kogus, mass ja ruumala, arendada analüüsi-, võrdlemis-, põhilise esiletõstmise oskust, koostada tegevuskava. , järelduste tegemine, ülesande tekstiga töötamise oskus, õpiprobleemi lahendamise viisi valiku oskus, keemiliste reaktsioonide võrrandite koostamise oskus. Edendada iseseisvust otsuste tegemisel ja võimet hinnata tulemusi.
Tunni käik ja sisu
I Organisatsioonihetk. Tere kutid. Täna on väga huvitav õppetund probleemide lahendamisest.
II. Teadmiste, oskuste ja vilumuste värskendamine.
Keemia tundmiseks ja mõistmiseks ei pea mitte ainult materjali omastama, vaid oskama omandatud teadmisi ka rakendada. Teate keemiliste reaktsioonide toimumist tähistavaid märke, teate, kuidas kirjutada keemiliste reaktsioonide võrrandeid.
1. Loetlege keemiliste muutuste tunnused:
2. Match match.
4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 a) ühendreaktsioonide võrrandid
MgCO 3 = MgO + CO 2 b) asendusreaktsioonide võrrandid
2HgO = 2Hg + O 2: c) lagunemisreaktsioonide võrrandid
2Na + S = Na2S
Zn + Br2 = ZnBr2
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
III.Uute teadmiste omastamine.Keemias arvutusülesande lahendamiseks võite kasutada järgmist algoritmi - tehke viis sammu:
1. Kirjutage võrrand
2. Ainete valemite kohale kirjutada teadaolevad ja tundmatud suurused koos vastavate mõõtühikutega.
(ainult puhastele ainetele, st neile, mis aineid ei sisalda). Kui vastavalt probleemi tingimustele satuvad reaktsiooni lisandeid sisaldavad ained, siis tuleb esmalt määrata puhta aine sisaldus.
3. Kirjutage teadaolevate ja tundmatutega ainete valemite alla reaktsioonivõrrandist leitud nende suuruste vastavad väärtused.
4. Koostage ja lahendage proportsioon.
5. Kirjuta vastus üles.
Alustame ülesannete lahendamist algoritmi abil
Aine mahu arvutamine teise reaktsioonis osaleva aine teadaoleva massi järgi
V(0 2)=?l(n.s.)
M(H20) = 18 g/mol
Vm=22,4 l/mol Kirjutame reaktsioonivõrrandi. Korraldame koefitsiendid
2H20 = 2H2 + O2
Reaktsioonivõrrandis oleva valemi kohale kirjutame aine koguse leitud väärtuse ja ainete valemite alla keemilise võrrandiga kuvatavad stöhhiomeetrilised suhted
0,5 mol - x mol
2H20 = 2H2 + O2
2-1 mol
Arvutame välja aine koguse, mille massi tahame leida. Selleks loome proportsiooni
kus x = 0,25 mol
Leiame arvutamist vajava aine mahu
V(0 2) = n(0 2) Vm
V(O 2) = 0,25 mol 22,4 l/mol = 5,6 l (nr.)
Vastus: 5,6 l
Aine massi arvutamine teise reaktsioonis osaleva aine teadaoleva massi järgi
Arvutage lagunemise tulemusena vabanenud hapniku mass
vee portsjonid kaaluga 9 g.
Leiame vee ja hapniku molaarmassi:
M(H20) = 18 g/mol
M(O2) = 32 g/mol
Kirjutame üles keemilise reaktsiooni võrrandi:
2H20 = 2H2 + O2
Reaktsioonivõrrandis oleva valemi kohale kirjutame aine koguse leitud väärtuse ja ainete valemite alla keemilise võrrandiga kuvatavad stöhhiomeetrilised suhted
0,5 mol x mol
2H20 = 2H2 + O2
2 mol 1 mol
Arvutame välja aine koguse, mille massi tahame leida.
Selleks loome proportsiooni
0,5 mol = hopmol
2 mol 1 mol
kus x = 0,25 molSeetõttu n (O 2) = 0,25 mol
Leidke aine mass, mida on vaja arvutada
m(O2)= n(O2)*M(O2)
m(O2) = 0,25 mol 32 g/mol = 8 g
Paneme vastuse kirja
Vastus: m(O 2) = 8 g
IV .Õpitava materjali tugevdamine. Millise õhuhulgaga (n.a.) on suhtlemiseks vaja 270 gr. sisaldab 20% lisandeid? Kui suur kogus alumiiniumoksiidi tekib?
V.Kodutöö:
1. taseArvutage 9 g kaaluva veekoguse lagunemisel vabanenud hapniku maht (nr).
2. tase Kell fluoroskoopiline uuring Inimkeha kasutab nn radiokontrastaineid. Seega antakse patsiendile enne mao skaneerimist juua lahustumatu baariumsulfaadi suspensiooni, mis ei edasta röntgenikiirgust. Millises koguses baariumoksiidi ja väävelhapet on vaja 100 baariumsulfaadi tootmiseks?
3. tase Enne vedelate jäätmete kanalisatsiooni valamist laboritööd sisaldavad vesinikkloriidhapet, tuleb need neutraliseerida leelisega (näiteks naatriumhüdroksiidiga) või soodaga (naatriumkarbonaat). Määrake NaOH ja Na 2 CO 3 massid, mis on vajalikud 0,45 mol HCl sisaldavate jäätmete neutraliseerimiseks. Kui suur kogus gaasi eraldub (normaalsetes tingimustes), kui määratud kogus jäätmeid neutraliseeritakse soodaga?