Задача на визначення числа молекул
Задача на визначення об'єму за рівнянням І спосіб
Приклади розв'язку задач з хімії
ТЕМА. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ЗАКОНИ ХІМІЇ.
Моль. Молярна маса.
Молярна маса - це співвідношення маси речовини до кількості речовини, тобто
М (Х) = m (X) / n (X)
де М (Х) - молярна маса речовини Х, m (X) - маса речовини Х, n (X) - кількість речовини Х.Задача 1. Яка кількість речовини алюмінію міститься в зразку цього металу масою 10,8 г?
Розв'язок.
Молярна маса алюмінію складає:
М (Al) = 27 г/моль
Визначаємо кількість речовини алюмінію в зразку:
n (Al) = m (Al) / M (Al)
n = 10,8 / 27 = 0,4 моль.
Задача 2. Яка кількість речовини міститься в сульфур (VI) оксиді масою 12 г?
Розв'язок.
Молярна маса сульфур (VI) оксиду складає:
М (SO3) = 32 + 16 ·3 = 80 г/моль.
Визначаємо кількість речовини сульфур (VI) оксиду:
n (SO3) = m/M;
n (SO3) = 12/80 = 0,15 моль.
Задача 3. Скільки структурних одиниць міститься в молекулярному йоді масою 50,8 г?
Розв'язок.
Молярна маса I2 дорівнює 254 г/моль.
Визначаємо кількість речовини молекулярного йоду:n (I2) = m/M;
n (I2) = 50,8/254 = 0,2 моль.
Визначаємо число структурних одиниць йоду. Це можна зробити, використовуючи постійну Авогадро NA:
N (I2) = n(I2) · NA
NA = 6,02 · 1023 1/моль
N (I2) = 0,2 · 6,02 · 1023 = 1,2 ·1023
Масова частка.
Масова частка елемента визначається як відношення його маси до маси речовини, до складу якої він входить. Тобто
n · Ar (E)
W (E) = -------------------
Mr (речовини)
де n- кількість атомів хімічного елемента Е; Ar(E) - відносна атомна маса елемента; Mr - відносна молекулярна маса речовини (для речовин немолекулярної будови - відносна формульна маса). Масова частка є безрозмірною величиною. Досить часто масову частку виражають у відсотках.
Задача 4. Визначить масові частки хімічних елементів у натрій сульфаті Na2SO4.
Розв'язок.
Визначаємо молярну масу натрій сульфату:
Визначаємо молярну масу натрій сульфату:
Mr (Na2SO4) = 2 · Ar (Na) + Ar (S) + 4 · Ar (O)
Mr (Na2SO4) = 2 ·23 + 32 + 4 · 16 = 142 г/моль
Визначаємо масову частку Натрію:
2 · 23
W (Na) = --------- = 0,32 або 32%
142
Визначаємо масову частку Сульфуру:
32
W (S) = ------ = 0,23 або 23%
142
Визначаємо масову частку Оксигену:
4 ·16
W (O) = ------ = 0,45 або 45%.
142
142
Молярний об’єм газів. Об’ємна частка.
Молярний об’єм газу дорівнює відношенню об’єм а газу до кількості речовини цього газу.
V (X)
Vm = ----------
n (X)
де Vm - молярний об’єм газу – постійна величина для будь-якого газу за нормальних умов; V(X) - об’єм газу Х; n (X) - кількість речовини газу Х.
Vm = 22,4 л/моль.
Задача 5. Яку масу буде мати азот об’ємом 30 л за нормальних умов?
Розв’язок.
Молярний об’єм газу за нормальних умов Vm = 22,4 л/моль. Розраховуємо кількість речовини молекулярного азоту:
V (N2) 30
n (N2) = ---------- = ---------- = 1,34 моль.
Vm 22,4
Визначаємо масу азоту: m (N2) = M (N2) · n (N2); m (N2) = 28 ·1,34 = 37,52 г.
Задача 6. Який об’єм буде займати за нормальних умов хлороводень масою 14,6 г?
Розв’язок.
Визначаємо кількість речовини хлороводню:
n(HCl) = m (HCl)/M (HCl)
n(HCl) = 14,6/36,5 = 0,4 моль
Розраховуємо об’єм хлороводню за нормальних умов:
V (HCl)
Vm = ----------
n (HCl)
V (HCl) = Vm · n (HCl)
V (HCl) =22,4 · 0,4 = 8,96 л.
Задача 7. Визначте густину бромоводню за воднем та за повітрям.
Розв’язок.
Щоб знайти відносну густину газу треба знати молярні маси газів:
М (HBr) = 81 г/моль;
М (H2) = 2 г/моль.
Повітря – це суміш газів ( кисню та нітрогену). Знаючи об’ємні частки газів у повітрі, можна розрахувати його середню молярну масу. Вона зазвичай дорівнює 29 г/моль.
Визначаємо відносну густину бром оводню за воднем:
М (HBr)
DH2(HBr) = --------------
М (H2)
DH2(HBr) = 81:2 = 40,5.
Знаходимо густину бром оводню за повітрям:
М (HBr)
Dповітря(HBr) = ----------------
М (повітря)
Dповітря(HBr) = 81:29 = 2,8.
Об'ємна частка.
Склад газових сумішей часто виражають за допомогою об’ємної частки – відношення об’єму даного компоненту до загального об’єму системи.
V (Х)
φ (Х) = ---------
V
де φ (Х) – об’ємна частка компонента Х; V (Х) – об’єм компонента; V – об’єм системи. Об’ємна частка безмірна величина, її виражають у частках від одиниці або у відсотках.
Задача 8. Є газова суміш, масові частки газів в якій дорівнюють: водню – 35%, нітрогену – 65%. Знайдіть об’ємні частки газів у суміші.
Розв’язок.
Для розрахунку обирають масу газової суміші, яка буде дорівнювати 100 г. Тоді маси та кількість речовини молекулярних водню та нітрогену будуть дорівнювати:
m (Н2) = ω(Н2) · m (N2);
m (Н2) = 100 · 0,35 = 35 г;
m (N2) = ω (N2) · m (N2);
m (N2) = 100 · 0,65 = 65 г;
Розраховуємо кількість речовини водню та нітрогену:
n(Н2) = m (Н2)/M (Н2);
n(Н2) = 35:2 = 17,5 моль;
n(N2) = m (N2)/M (N2);
n(N2) = 65:28 = 2,32 моль.
Нехай молярний об’єм газів за таких самих умов, що і суміш газів, дорівнює Vm. Тоді об’єм газів складає:
V (Н2) = Vm · n (Н2);
V (Н2) = 22,4 · 17,5 = 392 л;
V (N2) = Vm · n (N2);
V (N2) = 22,4 · 2,32 = 51,97 л.
Знаходимо об’єм суміші газів: V (Н2) + V (N2) = V:
V = 392 л + 51,97 л = 443,97 л.
Визначаємо об’ємні частки газів:
V (Н2)
φ (Н2) = ---------
V
φ (Н2) = 392 л : 443,97 л = 0,883 або 88,3%
V (N2)
φ (N2) = ---------
V
φ (N2) = 51,97 л : 443,97 л = 0,117 або 11,7%
Дуже корисні поради при рішенні різних типів задач.Гарні відеоролики.
ВідповістиВидалити