Справочные материалы
материал по химии по теме

Количество вещества. Число Авогадро.

n =  m            n – количество вещества (моль); m – масса вещества (г); М – молярная масса

       M            вещества (г/моль)

n = N             N – число молекул; NA = 6,02. 10 23 молекул/моль

      NA                   1 моль любого вещества содержит  6,02. 10 23 молекул (число Авогадро)

Найдите количество вещества, содержащиеся в 6,4 г SO2.

     Дано:                                                 Решение:

m (SO2)= 6,4 г                        n = m  

n (SO2)= ?                                     M

                                                1) найдём молярную массу SO2:

                                   М (SO2) = М (S) + 2М (О) = 32 + 2. 16 = 64 г/моль

                                               2) найдём количество вещества SO2:

                                                          n =  6,4 г            = 0,1 моль

                                                                  64г/моль

Ответ: n (SO2) = 0,1 моль.

Найдите количество молекул, содержащееся в 2 моль углерода.

Дано:                                                       Решение:

n (C) = 2 моль                          n = N      ;   N = n. NA                    

                                                                  NA                  

N (С) = ?                                            NA = 6,02. 10 23 молекул/моль

                                                           1) найдём N (C):

                                                   N (C) = 2. (6,02. 10 23) = 12,04. 10 23 молекул

Ответ: 12,04. 10 23 молекул

Закон Авогадро. Молярный объём газа. Относительная плотность газа.

n = V                                  V – объём газообразного вещества (л); VM – молярный объём            

       VM                                                  газообразного вещества (л/моль)

                                            Закон Авогадро. Равные объёмы газов, взятые при одинаковых

                                                                       условиях, содержат одинаковое число молекул.    

                                            Следствие из закона Авогадро. При нормальных условиях 1    

                                             моль любого газа занимает объём 22,4 л.      

                                             Нормальные условия (н.у.) – Р = 101,3 кПа (760 мм рт. ст.),  

                                             Т = 0 К (t = 0°С)          

                                             Относительная плотность газа   D = М (газа)       

                                                                                                               М (эталона)

                                             М (воздуха) = 29 г/моль    

Найдите объём, который занимают при нормальных условиях 2 моль кислорода.      

      Дано:                                                                Решение:

n ( O2) = 2 моль                            n = V              V = n . VM              VM   = 22,4 л/моль

                                                             VM      

V (O2) = ?                                     V (О2) = 2 моль . 22,4 л/моль = 44,8 л

Ответ: 44,8 л.   

Вычислите относительную плотность аммиака по воздуху.

Дано:                                                       Решение:

NH3                                           DNH  / возд. = М (NH3)        М (возд.) = 29 г/моль    

                                                                     M (возд.)

DNH  / возд. = ?                             1) Найдём М (NH3) = M (N) + 3 M(H) = 14+3. 1 = 17 г/моль

                                                  2) Найдём DNH  / возд                    DNH  / возд = 17  =  0,59.

                                                                                                                                                                                  29

Ответ: 0,59.

Вычисление массовой доли элемента в соединении или вещества в смеси

w = a . М1. 100%            w – массовая доля элемента в соединении; а – индекс 

          М2                      элемента в формуле; М1 – молярная масса элемента;

                                     М2 – молярная масса соединения

w = m1. 100%        

       m2        w – массовая доля элемента в смеси; m1 – масса 

        вещества; m2 – общая масса смеси

Вычислите массовые доли элементов в нитрате натрия.

Дано:                                                     Решение:

NaNO3                        w = a . М(X). 100%                 

w (Na) =?                          М(NaNO )

w (N) = ?                     1)  M (NaNO3) = M (Na) + M (N) + 3 M (O) =

w (O) =?                            23+14+3.16 = 85 г/моль

                                     2) w (Na) =  М (Na)  .    100%       = 23 .   100%   = 27,06 %

                                                          М (NaNO )              85

                                3) w (N) =  М (N)  .    100%       = 14 .   100%   = 16,47 %

                                                        М (NaNO )             85

                                4) w (О) =  3 М (О)  .    100%       = 3. 16 .   100%   = 56,47 %

                                                        М (NaNO )                 85

 Ответ: w (Nа) = 27,06 %; w (N) = 16,47 %; w (О) = 56,47 %

Вычислите массовую долю воды в кристаллогидрате сульфата натрия.

Дано:                                                        Решение:

Na2SO4 . 10 H2O                         w = 10 . М(H O)                 . 100% 

                                                              М(Na SO  10 H O) 

w (H2O) = ?                                 1) M (H2O) = 2М(Н) + М(О) = 2. 1 + 16 = 18 г/моль

                                              2) М (Na2SO4 . 10 H2O) = 2М(Na) + М(S) + 4М(О) + 10М(Н2О)=                        

                                             2. 23+ 32 + 4. 16 + 10. 18 = 322 г/моль

                                              3)  w (H2O) =10. 18 . 100%   = 55,9 %

                                                                                             322

Ответ:  55,9 %

Вывод формул химических соединений

n =  w                         n – количество атомов элемента в молекуле; w - массовая доля              

       M                         элемента в соединении; М - молярная масса элемента

Вещество содержит 75 % углерода и 25 % водорода. Определите простейшую формулу вещества.

Дано:                                                                  Решение:

w (С) = 75%                                    n (C) = w(C)   = 75  =   6,25 моль

w (H) = 25%                                                 M(C)    12

СXHY = ?                                         n (Н) = w(Н)   = 25  =   25 моль

                                                                     M(Н)      1

                                                         n (C) : n (H) = 6,25 : 25

для получения целостных индексов разделим на наименьшее число – 6,25:

n (C) : n (H) = 6,25 : 25      = 1:4

                                                                           6,25   6,25

Следовательно, атом углерода имеет индекс 1, а атом водорода – 4.    СН4

Ответ:  СН4

Вещество содержит 85,71 % С и 14,29 % Н. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 14. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано:                                                             Решение:

w (С) = 85,71 %                      1) найдём простейшую формулу вещества:

w (H) = 14,29 %                        n (C) = w(C)   = 85,71  =   7,14 моль

DH     = 14                                                 М(С)     12

СXHY = ?                                    n (Н) = w(Н)   = 14,29 =   14,29 моль

                                                                 M(Н)      1

                                                   n (C) : n (H) = 7,14 : 14,29 = 1 : 2

простейшая формула – СН2

М = DH   . M(H ) = 14.  2 = 28 г/моль

2)найдём молярную массу простейшей формулы:

М (СН2) = 12 + 2. 1 = 14 г/моль

3) число повторений простейшей формулы вещества в молекуле – 2

Истинная формула – (СН2)2 или С2Н4

Ответ: С2Н4

Простейшие расчёты по уравнениям химических реакций

n = m             n – количество вещества (моль); m – масса вещества (г); М – молярная масса

      M              вещества (г/моль)

n = V             V – объём газообразного вещества (л); VM – молярный объём            

      Vm                             газообразного вещества (л/моль)

Вычислите массу осадка, образующегося в результате взаимодействия 9,8 г серной кислоты с избытком раствора хлорида бария.

     Дано:                                                          Решение:

m (H2SO4) = 9,8 г                      1) запишем уравнение реакции:

                                                       H2SO4 + BaCl2  = BaSO4 + 2 HCl

m (BaSO4) = ?                            по уравнению реакции из 1 моль H2SO4 образуется 1 моль                                         BaSO4

2) определим количество вещества H2SO4, взятого для реакции:

n = m

                                                                              М

n (H2SO4) = 9,8 г         =  0,1 моль

 98 г/моль

3) так как n (H2SO4)= n (BaSO4), то n (BaSO4)= 0,1 моль

4)определяем массу 0,1 моль BaSO4:

m = n . M

m = 0,1 моль . 233 г/моль = 23,3 г

Ответ: масса осадка 23,3 г.

Вычисление массы (объёма) продукта реакции, если исходное вещество содержит примеси

                                                        w – массовая доля примесей;

w (примеси) = m (примеси)                            .    100%                    m – масса

                  m (вещество  +  примеси)                            

Какую массу хлорида кальция можно получить при растворении в соляной кислоте 52 г карбоната кальция, содержащего 3,85 % примесей?

           Дано:                                                                Решение:

m (CaCO3 + прим.) = 52 г                    1) найдём массу примеси:

w (прим.) = 3,85 %                                    m (прим.)=  w(прим.) . m(в-во + прим.)

                                                                                                            100%

m (CaCl2)= ?                                            

                                                                 m (прим.) =  3,85 . 52  = 2 г

                                                                                           100

2) найдём массу чистого CaCO3

m (CaCO3) = m (CaCO3 + прим.) – m (прим.)

m (CaCO3) = 52 – 2 = 50 г

3) запишем уравнение реакции:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

                           по уравнению реакции из 1 моль CaCO3 образуется 1 моль  CaCl2

4) определим количество вещества CaCO3 , взятого для реакции:

n = m                 n =    50   = 0,5 моль

                                                     М                         100

так как n (CaCO3)= n (CaCl2), то n (CaCl2)= 0,5 моль

5) определяем массу 0,5 моль CaCO3:

m = n . M

m = 0,5 моль . 111 г/моль = 55,5 г

Ответ: 55,5 г.

Вычисления, связанные с использованием понятия «выход продукта реакции»

        ή - выход продукта реакции;        

ή = m ( практич.) . 100%        m (V) ( практич.) – практическая масса  полученного продукта

       m (теор.)        (определяется по условию задачи);

                                                 m (V) (теор.) – теоретическая масса (объём) продукта

        (рассчитывается по уравнению реакции)

ή = V ( практич.) . 100%

       V (теор.)

Какой объём (н.у.) водорода можно получить при взаимодействии 60 г магния с соляной кислотой, если выход продукта реакции составляет 95 %.

    Дано:                                          Решение:

m (Mg) = 60 г               ή = V ( практич.) . 100%              

                                              V (теор.)

ή = 95 %                        V ( практич.) = ή  V (теор.)

                                                              100%

V (H2) = ?                     1) Найдём теоретический объём водорода

(рассчитаем по уравнению реакции)

Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2

 n (Mg) = 60 г =   2,5 моль

                                                                       24г/моль

n (H2) = 2,5 моль  

 V = n Vm = 2,5  22,4 = 56 л

2) Найдём практический объём водорода (рассчитаем с учётом выхода продукта реакции)

V ( практич.) = 95 . 56 = 53,2 л

       100%

Ответ: 53,2 л.

Вычисление массы (объёма) продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке

Все расчёты по уравнению реакции проводятся с использованием данных в условии задачи вещества, находящегося в недостатке.

Смешали растворы, содержащие 13,4 г CuCl2 и 8,4 г KOH. Найдите массу образовавшегося осадка.

        Дано:                                                  Решение:

m (CuCl2) = 13,4 г                        1) запишем уравнение реакции

m (KOH) = 8,4 г                                 CuCl2 + 2 KOH = Сu(OH)2 + 2KCl  

2) определим, какое вещество взято в избытке

m ( Cu(OH)2) = ?                           n (CuCl2) = m = 13,4 г          =  0,1 моль

                        M    135г/моль

n (KOH) = 8,4 г         = 0,15 моль

                                                                 56 г/моль

По уравнению реакции: на 1 моль CuCl2 приходится 0,1 моль,

на 2 моль KOH приходится 0,15 моль (на 1 моль – 0,07 моль)

KOH – в недостатке.

3) дальнейшие расчёты проводятся по количеству вещества, находящемуся в недостатке. Находим массу Cu(OH)2

m (Cu(OH)2) = n . М = 0,15 моль . 98 г/моль = 14,7 г

Ответ: 14,7 г.

Определение концентрации растворённого вещества или массы (количества) вещества в растворе с определённой концентрацией

Способы выражения концентрации веществ:

Массовая доля

w = m (в-ва)  . 100 %

       m(р-ра)

Молярная концентрация

сМ или   с =     m (в-ва)

                 m (в-ва) . V( р-ра)

10 г хлорида натрия растворили в 40 г воды. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

Дано:                                                                Решение:

m (NaCl) = 10 г                        1) запишем формулу:

m (H2O) = 40 г                             w = m (в-ва)  . 100 %

                                                             m(р-ра)

 w (NaCl) = ?

                                                  2) найдём массу раствора

        m (р-ра) = m (NaCl) + m (H2O) = 10 +40 = 50 г

                                                        w (NaCl) = 10 . 100 = 20 %

                                                                               50

Ответ: 20 %.

Приготовление раствора определённой концентрации

Сколько хлорида бария и воды надо взять для приготовления 150 г 20% - ного раствора?

Дано:                                                          Решение:

m (р-ра) = 150 г                    w (BaCl2) = m (BaCl2)  . 100 %

                                                                    m(р-ра)

w (BaCl2) = 20 %            

                                                m (BaCl2) = w (BaCl2) .  m (р-ра)   =  20 . 150  =  30 г

m (BaCl2) = ?                                                          100 %                     100

m (H2O) = ?                             m (H2O) = m (р-ра) – m (BaCl2) = 150 – 30 = 120 г.

Ответ: 30 г BaCl2  и 120 г воды.

Валентность некоторых элементов в химических соединениях

Название кислот и солей

Свойства некоторых кислотно-основных индикаторов

Окраска универсального индикатора при различных значениях рН

Растворимость газов (в литрах) в 1 литре жидкой воды

Важнейшие кислоты, расположенные в ряд по мере увеличения их силы

Качественные реакции на ионы

Качественные реакции органических соединений

Относительные молекулярные массы органических веществ

Ароматические углеводы

Относительные молекулярные массы солей, кислот, оснований, оксидов