ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 827
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Пример решения задачи
Газообразное соединение азота с водородом содержит 12,5% (масс.) водорода. Плотность соединения по водороду равна 16. Найти молекулярную формулу соединения.
Решение. Сначала находим простейшую формулу вещества. Представим ее в общем виде: СХNУ.
Атомные массы элементов равны 14 и 1. Поэтому массы азота и водорода в составе данного соединения относятся как 14х : 1у. По условию задачи это
отношение равно 87,5 : 12,5.(Массовая доля азота равна 100% - 12,5% = 87,5%).
Следовательно, 14х : у = 87,5 : 12,5, откуда х : у = 87,5 : (12,5 14) = 1 : 2.
(Если полученное отношение атомов элементов выражается дробными числами, то его приводят к целочисленным значениям. Например, х : у = 1,32 : 1,98. Делим оба числа на меньшее из них:
x 1,32 : 1,981 : 1,5
и умножаем на 2: х : у = 2 : 3. )
y 1,32 1,32
Простейшая формула соединения NH2. Находим молекулярную формулу вещества.
Истинную молекулярную массу находим исходя из плотности вещества по водороду:
М = 2 16 = 32
Находим отношение истинной молекулярной массы к молекулярной массе простейшей формулы:
М М(NH2 )Cледовательно, в составе истинной формулы вещества в 2 раза больше
атомов N и Н, чем в простейшей формуле. Таким образом, молекулярная формула вещества N2H4.
При расчетах по химическим формулам используется понятие «массовая доля вещества» - отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е.
(x) ,
где (х) - массовая доля вещества х; m(x) - масса вещества х; m - масса всей системы.Массовая доля - безразмерная величина, выражается в долях или процентах.
Пример решения задачи
Определить массу углерода в образце карбида кальция CaC2 массой 130,61 г, содержащем 2% примесей.
Решение. Молярные массы С и СаС2 соответственно равны 12 г/моль и 64 г/моль.
Из формулы карбида кальция видно, что 1 моль этого вещества содержит 2 моля углерода.
Определяем массу углерода в 1 моле СаС2: m(c) = 2 12 = 24 гНаходим массовую долю углерода в карбиде:
m(c) m(CaC2 )24 0,375 , или 37,5 % .
64Масса карбида в образце с учѐтом примесей:
m(CaC2) = 130,61 0,98 = 128 г
Зная массовую долю углерода в карбиде кальция, находим массу углерода в 128 г CaC2 :
m = 128 0,375 = 48 г
Задачи
-
В состав химического соединения входят Na, P и О. Массовые доли элементов, % : Na - 34,6; P - 23,3; O - 42,1. Определите простейшую формулу. -
Некоторая кислота содержит водород (массовая доля 2,2%), иод (55,7%) и кислород (42,1%). Определите простейшую формулу кислоты. -
Найти молекулярную формулу вещества, содержащую (по массе) 93,75% С и 6,25% Н, если его плотность по воздуху равна 4,41. -
Найти молекулярную формулу соединения бора с водородом, если масса 1 л этого газа равна массе 1 л азота, а содержание бора в веществе составляет 78,2 % (масс.). -
Найти молекулярную формулу карбоновой кислоты, содержащей (по массе) 54,5 % С, 36,4 % О и 9,1 % Н, зная, что плотность ее паров по водороду равна 44. -
Из образца горной породы массой 25 г, содержащего минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце. -
Какая масса Mn может быть получена из смеси Mn2O3 и MnO2 массой 500 г? Массовая доля Mn2O3 в смеси - 80%, MnO2 - 20%. -
Некоторый элемент проявляет в оксиде степень окисления +4. Массовая доля этого элемента в оксиде составляет 71,17 %. Какой это элемент? -
Оксид элемента имеет состав ЭО3. Массовая доля кислорода в этом оксиде составляет 60%. Какой элемент образует оксид? -
Элемент массой 16 г, взаимодействуя с молекулярным кислородом массой 6,4 г, образует оксид состава ЭО. Определите, какой это элемент.
Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчѐты) основаны на законе сохранения массы веществ. Каждая формула в уравнении выражает один моль вещества. Поэтому, зная мольные массы участвующих в реакции веществ, можно по уравнению реакции найти соотношение между массами веществ, вступающих в реакцию и образующихся в результате ее протекания. Если в реакции участвуют вещества в газообразном состоянии, то уравнение реакции позволяет найти их объемные отношения.
Примеры решения задач
Пример 1. К раствору, содержащему нитрат серебра массой 25,5 г, прилили раствор, содержащий 7,8 г сульфида натрия. Какая масса осадка при этом образуется?
Решение
Записываем уравнение реакции:2AgNO3 + Na2S = Ag2S + 2NaNO3
Определяем количество веществ нитрата серебра и сульфида натрия:
m(AgNO3) 25,5
n(AgNO3) = ———— = —— = 0,15 моль M(AgNO3) 170
m(Na2S) 7,8
n(Na2S) = ———— = —— = 0,1 моль M(Na2S) 78
Из уравнения реакции следует: AgNO3 и Na2S реагируют в соотношении 2 : 1. А найденные количества реагентов относятся как 0,15 : 0,1 = 1,5 : 1. Следовательно, сульфид натрия взят в избытке. Расчет ведем по веществу, взятому в недостатке, т.е. по нитрату серебра.
Из уравнения следует, что из 2 моль AgNO3 образуется 1 моль Ag2S, значит, из 0,15 моль AgNO3 образуется 0,075 моль Ag2S.
2 — 1
0,15 — х
Определяем массу сульфида серебра:
m = n(Ag2S) M(Ag2S) = 0,075 248 = 18,6 г
Пример 2. Какой объѐм оксида азота(IV) надо взять для
реакции окисления кислородом, чтобы получить 5,6 л оксида азота (V), если выход продукта 80 %
?
Решение
Записываем уравнение реакции:
4NO2 + O2 = 2N2O5
Из уравнения реакции следует: из 4 моль NO2 образуется 2 моль N2O5. Все вещества газообразные, следовательно, при 100% - ном выходе из 4 л NO2 образуется 2 л N2O5, а для получения 5,6 л N2O5 требуется 11,2 л NO2.
4 — 2
х — 5,6
С учетом 80%-ного выхода необходимый объѐм диоксида азота составляет V(NO2) = 11,2 / 0,8 = 14 л.