Алгоритм решения задач по химии
статья по химии

Алгоритм решения задач по химии

/статья/

На самом деле, решение задач по химии – дело не такое уж и сложное. Схема решения всех типов задач по химии примерно одинакова. Существует определенный набор определенных химических веществ. Каждое из этих веществ обладает определенными характеристиками.

Понимая систему этой науки в целом, а также систему и суть основных веществ, даже будучи гуманитарием до глубины души, можно выучить и понять правила решения задач по химии.

А для этого вам понадобятся:

• Необходимая мотивация и готовность работать. Если есть цель и трудолюбие, то все у вас получится.
• Хотя бы базовое знание теории: таблица Менделеева, минимальный глоссарий, знание простейших формул соединений и т.д.
• Внимательность. Часто многие проблемы в решении задач по химии возникают из-за банальной невнимательности. Очень тщательно читайте условие задачи, спишите все краткие данные и определите, что же все-таки нужно найти. А дальше все просто – следуем стандартному алгоритму действий.

Волшебный алгоритм решения задач по химии.

1. Для начала запишите уравнение реакции (если требуется). При этом важно не забывать о расстановке коэффициентов.
2. Попытайтесь определить, как найти неизвестные данные, сколько действий для этого понадобится, нужно ли для этого использовать таблицу Менделеева (например, чтобы выяснить молекулярную массу) или прочие справочные данные.
3. Теперь, если нужно, самое время составить пропорцию или применить понятие количества вещества. Или же в необходимую формулу подставить известную или найденную величину.
4. Если в задаче нужно использовать формулу, обращайте внимание на единицы измерений. Нередко требуется их перевод в систему СИ.
5. Когда решение найдено, и вы расслабились, не спешите – перечитайте условие задачи еще раз. Бывает, что решать задачу мы начали не с того. В итоге все это время мы занимались поиском совершенно не того, что требуется.

Пример 1. Какой объем (н.у.) занимает 5*103   г углекислого газа?

Решение:

Найдем молярную массу СО2:

Mr (СО2) = 12 + 2*16 = 44 г/моль

Нам известен молярный объем газа Vm = 22,4 л/моль

Составим следующую пропорцию:

44 г/моль занимает объем 22,4 л

5*103 г -   х л

V (СО2) = 2545 л

Пример 2.  Задача на вычисление количества вещества одного из продуктов реакции, если известна масса исходного вещества.

Вычислите количество вещества железа, которое получится в результате взаимодействия водорода с 480г оксида железа(III).

Записываем известные величины в условие задачи.

Дано: m(Fe2O3) = 480 г

Так же записываем, что необходимо найти в результате решения задачи.

Найти : n (Fe) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение: 1). Для решения подобных задач сперва нужно записать уравнение реакции, описанной в условии задачи.

Fe2O3  + 3 H2 → 2Fe + 3H2О

2). Затем запишем формулу количества вещества.

n = m/M,

где n- количество вещества, m - масса этого вещества, а M - молярная масса вещества.

По условию задачи нам не известна масса получившегося железа, т. е. в формуле количества вещества нам неизвестны две величины. Поэтому мы будем искать количество вещества по количеству вещества оксида железа (III). Количества вещества железа и оксида железа(III) следующим отношением:

n (Fe)/ n (Fe2O3) = 2/1,

где 2- стехиометрический коэффициент из уравнения реакции, стоящий перед железом, а 1 – коэффициент, стоящий перед оксидом железа(III).

отсюда n (Fe)= 2 n (Fe2O3)

3). Находим количество вещества оксида железа(III).

n (Fe2O3) = 480/160= 3 моль, где 480г – масса оксида железа (III), 160 г/ моль – молярная масса оксида железа (III), которую мы вычисляем на основании относительных атомных масс железа и кислорода, а также учитывая количество этих атомов в оксиде железа (III): М(Fe2O3)  = 2х 56 + 3х 16=112 + 48 = 160 г/моль

4). Находим количество вещества железа, получившегося в ходе реакции.

n (Fe) = 2 : 3 моль = 6 моль

Запишем ответ.

Ответ: n (Fe) = 6 моль

Пример 3. Задача на вычисление объема полученного газа, если известна масса исходного вещества.

Какой объем водорода образуется при взаимодействии соляной кислоты с 54 г алюминия?

Записываем условие задачи.

Дано: m(Al) = 54г

А так же записываем, что нам необходимо найти в результате решения задачи.

Найти : V (H2) - ?

Приступаем к решению задачи.

Решение: 1) записываем уравнение реакции по условию задачи.

2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 +3 H2

2). Запишем формулу объема вещества.

V = Vm *n, где V – объем вещества, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.) величина постоянная и равная 22, 4 * л/моль, n - количество вещества данного газа.

V (Н2 ) = Vm * n (Н2 )

3). Но в этой формуле нам неизвестно количество вещества водорода.

4). Найдем количество вещества водорода по количеству вещества алюминия по следующему соотношению. n (Н2)/ n (Al) = 3/2

отсюда n (H2) = 3 n (Al): 2 , где 3 и 2 – стехиометрические коэффициенты, стоящие соответственно перед водородом и алюминием.

5). Найдем количество вещества алюминия по формуле количества вещества n = m/M

n (Al) = 54/27 = 2 моль

6). А теперь высчитаем получившееся в ходе реакции количество вещества водорода по формуле

 n (H2) = 3 n (Al).

n (H2) = 3 х 2= 6 моль

7). Найдем полученный объем водорода по формуле V (Н2) = Vm * n (Н2)

V (Н2) =22, 4 л/моль * 6 моль= 134 ,4 л

Запишем ответ.

Ответ: V (Н2) =134 ,4 л