Задача. Вычисление массы по известному количеству вещества одного из исходных или получающихся в результате реакции продуктов.

Ответы

jkh40949 27.06.2020 19:01

Маловато предлагаешь:D вопрос то геморройный)

Сразу напишу формулы, но без их вывода)

n - количество вещества [моль]

M - молярная масса = Mr(Mr - молекулярная масса, ее узнаем из периодической системы) [г/моль]

V - объем [л]

Vm - молярный объем = const = 22,4 л/моль - при н.у. Под н.у. понимают:

p = 1 атм, или 101,325 кПа, или 760 мм. рт. ст.

T = 273 К = 0°

Если в задаче указаны давление или температура, то нельзя использовать значение 22,4 л/моль - нужно воспользоваться уравнением Менделеева - Клапейрона.

Na - число Авогадро = const = 6 * 10²³ частиц

N - число частиц

m - масса [г]

Теперь сами формулы:

m = n*M - вычисление массы вещества (1)

V = n*Vm - вычисление объема (2)

N = n*Na - вычисление количества частиц (3)

Теперь, заметим, что во всех этих формулах присутствует буква n, тогда будет справедливо вот такое равенство:

(4)

То есть, если известны: или масса вещества(и его формула конечно), или объем газа, или число частиц вещества, то мы всегда сможем узнать количество вещества.

Пример 1.

Рассчитайте массу 5 моль нитрата калия.

n = 5 моль

Пишем формулу для нахождения массы (1):

m = n*M

M(KNO₃) = 1*Ar(K) + 1*Ar(N) + 3*Ar(O) = 39 + 14 + 3*16 = 101 г/моль

Рассчитываем массу:

m = n*M = 5 моль*101 г/моль = 505 г

Пример 2.

Воду, массой 1,8 г подвергли электролизу. Рассчитайте объем выделившегося кислорода(н.у.).

Пишем уравнение:

2H₂O = 2H₂ + O₂( я надеюсь, что с уравнениями проблем нет, иначе - пиши в ЛС, будем разбираться).

Найдем количество вещества воды, из формулы (4):

n = m/M = 1,8г / 18 г/моль = 0,1 моль (Как рассчитывал М уже не говорю, рассчитывая на то, что ты понял как это делать:D)

Смотрим на уравнение реакции теперь.

По уравнению разлагается 2 моль воды( коэффициент перед водой = 2) образуется 1 моль кислорода. Пусть из 0,1 моль воды образуется ξ моль кислорода. Составим вот такую пропорцию:

2 моль(H₂O) = 1 моль(O₂)

0,1 моль (H₂O) = ξ моль(O₂)

Решая, находим, что:

ξ = 0.05 моль

Теперь рассчитываем объем кислорода.

V = Vm*n = 22,4 л/моль*0,05 моль = 1,12 л

Теперь с примесями, что, да как.

Примеси - это вещества, обычно не участвующие в реакции, но составляющие компоненты массы вещества, в реакции участвующего. Обычно массовая доля примесей 15 - 20%.

Теперь, введем обозначения:

ω(прим.) - массовая доля примесей

m(ч.в.) - масса вещества без примесей

m(прим.) - масса примесей

m(техн.) - масса вещества с примесями.

Теперь, вспомнив определение массовой доли, запишем формулку:

ω(прим.) = m(прим.)/m(техн.) * 100% (5)

ω(ч.в.) = m(ч.в.)/m(техн.) (6)

Отсюда ясно видно:

m(прим.) = ω(прим.)*m(техн.) (7)

m(ч.в.) = ω(ч.в.)*m(техн.)

Ну а теперь включим логику, и выведем еще одну важную формулу:

m(ч.в.) + m(прим.) = m(техн) (8)

Пример 1:

Рассчитайте массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если 1 ц. технического карбида кальция , содержит 64 кг чистого карбида кальция.

Во - первых, 1 ц = 100кг

Теперь, рассчитаем массу примесей, воспользовавшись формулой (8):

m(прим) = 100кг - 64кг = 36кг

Теперь рассчитаем массовую долю примесей:

ω(прим.) = 36кг/100кг = 0,36 или 36%

Пример 2.

Какой объем ацетилена(н.у.) выделится при обработке карбида кальция массой 100г, если массовая доля примесей 36%

Во-первых, запишем таки уравнение реакции:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ - думаю ацетилен найдешь:D

Теперь, 36% примесей не будут реагировать, поэтому от них надо избавиться. Почему? А без них жить проще.

Рассчитаем сколько %(ω) чистого карбида кальция содержится в 100 граммах.

ω(ч.в.) = 100% - ω(прим.) = 100% - 36% = 64%