Здравствуйте, уважаемые читатели! Существует не менее 10 способов решения химических задач. Они могут отличаться формами записи числовой информации, ее размерностью, математическими подходами к нахождению неизвестных величин. Нужно отметить, что различия эти непринципиальны, поскольку итогом всегда должно являться ПРАВИЛЬНОЕ решение задачи. То есть путь к достижению цели (нахождению верного ответа) может быть самым разным, но итог ( ответ) должен быть одинаковым.
Выбор способа решения определяется самыми разными факторами, в том числе и ригидностью мышления : "Как научили, так и делаю!...". Я предпочитаю для решения задачи выбирать такие способы, который позволят быстро прийти к правильному ответу.
Ранее было показано, как можно с помощью пропорции быстро и правильно решить задачи №№ 28-29 из тестов ЕГЭ по химии (https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii-kak-bystro-i-pravilno-reshit-28-zadachu-termohimiia-5d5aa9a592414d00ad53f68b , https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii-kak-bystro-i-pravilno-reshit-28-zadachu-obemnye-otnosheniia-gazov-5d5d450386c4a900ae02be20 , https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii-kak-bystro-i-pravilno-reshit-29-zadachu-raschety-po-uravneniiu-reakcii-5d5e3ce13f548700ae2721db?from=editor) . Во всех разобранных примерах решение основывалось на уравнениях реакций.
Сегодня вы познакомитесь с решением задач без составления уравнений химических реакций. Краткость и эффективность этого способа я оценила во времена работы на химическом производстве, когда необходимо было в кратчайшее время отрегулировать концентрации реагентов. В противном случае - вся продукция могла уйти в брак. И тут уже были бессмысленны дебаты: моли или граммы, пропорции или другие рассуждения. От тебя ждали только моментальный правильный ответ.
Итак,
Способ решения химических задач без уравнений реакций (по схеме).
1. Условия, при которых может быть применен этот метод:
а)Требования к решающему: Решающий должен иметь представление о химизме процесса. То есть он должен уметь написать соответствующее уравнение реакции. В рамках данного метода это уравнение находится у решающего "в уме".
б)Требования к реакции: В известном и неизвестном (по условию задачи) веществах должен быть общий химический элемент, отсутствующий в других реагентах.
2. Вместо уравнения реакции составляется схема, связывающая формулы известного и неизвестного веществ. Уравниваются атомы общего элемента.
3. Составляется старая добрая пропорция, с непременным условием совпадения размерностей числителя и знаменателя в каждой из частей пропорции.
Ниже я разберу несколько примеров использования этого способа (решение по схеме вместо уравнения) для 28 и 29 задач ЕГЭ по химии.
Задача 1.
Решение.
1. Неизвестное вещество (SO2) и известное вещество (Na2SO3) cодержат общий элемент - серу. В составе других реагентов (NaOH, H2O) ее нет. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
SO2→Na2SO3
Так как в известном и неизвестном веществах содержится по одному атому серы, коэффициенты в схеме не нужны.
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена неизвестному веществу (SO2): в числителе - данные задачи ( Хл), в знаменателе - данные схемы (1*22,4л). Правая часть посвящена известному веществу Na2SO3 : в числителе - данные задачи (0,2 моль), в знаменателе - данные схемы (1 моль):
Хл/(1*22,4)л=0,2моль/1 моль,
откуда Х=0,2*22,4/1=4,48 л
Задача 2.
Решение.
1. Неизвестное вещество (H2S) и известное вещество (FeS) cодержат общий элемент - серу. В составе других реагентов (HCl, FeCl2) ее нет. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
FeS→H2S
Так как в известном и неизвестном веществах содержится по одному атому серы, коэффициенты в схеме не нужны.
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена известному веществу ( FeS ): в числителе - данные задачи ( 0,2моль), в знаменателе - данные схемы (1моль). Правая часть посвящена неизвестному веществу H2S: в числителе - данные задачи (Хл ), в знаменателе - данные схемы (1 *22,4л):
0,2моль/1 моль=Хл/22,4л
откуда Х=0,2*22,4/1=4,48 л
Задача 3.
Решение.
1. Неизвестное вещество (BaSO4) и известное вещество (Al2(SO4)3) cодержат общий элемент - серу. В составе других реагентов (BaCl2, AlCl3) ее нет. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
Al2(SO4)3 → 3BaSO4
С помощью коэффициента перед BaSO4 уравняем серу
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена известному веществу ( Al2(SO4)3 ): в числителе - данные задачи ( 10,26 г), в знаменателе - данные схемы (1*342 г). Правая часть посвящена неизвестному веществу BaSO4 : в числителе - данные задачи (Хг ), в знаменателе - данные схемы (3 *233 г):
10,26 г/342 г=Хг/(3*233г)
откуда Х=10,26*3*233/342=20,97 г
Задача 4.
Решение
1. Неизвестное вещество (Br2) и известное вещество (KBr) cодержат общий элемент - Br. В составе других реагентов ( Cl2, KCl) ее нет. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
Br2 → 2KBr
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена известному веществу ( KBr ): в числителе - данные задачи ( 0,3 моль), в знаменателе - данные схемы (2 моль). Правая часть посвящена неизвестному веществу Br2 : в числителе - данные задачи (Хг ), в знаменателе - данные схемы (1*160 г):
10,26 г/342 г=Хг/(3*233г)
откуда Х=0,3*160/2=24 г
Задача 5
Решение.
1. Неизвестное вещество (Сl2) и известное вещество (FeCl3) cодержат общий элемент - Cl. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
3Cl2 → 2FeCl3
С помощью коэффициентов уравняем хлор
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена известному веществу ( FeCl3 ): в числителе - данные задачи ( 65 г), в знаменателе - данные схемы (2*162,5 г). Правая часть посвящена неизвестному веществу Cl2 : в числителе - данные задачи (Хл ), в знаменателе - данные схемы (3 *22,4 л):
10,26 г/342 г=Хг/(3*233г)
откуда Х=65*67,2/(2*162,5)=13,44 л
Задача 6
Решение
1. Неизвестное вещество (SO2) и известное вещество (FeS2) cодержат общий элемент - серу. В составе других реагентов (O2, Fe2O3) ее нет. То есть можем использовать решение по схеме.
2. Составим схему:
2SO2 → FeS2
С помощью коэффициента уравняем серу
3. Составим пропорцию:
Левая часть посвящена известному веществу ( FeS2 ): в числителе - данные задачи ( 300 г), в знаменателе - данные схемы (1*120 г). Правая часть посвящена неизвестному веществу SO2 : в числителе - данные задачи (Хл ), в знаменателе - данные схемы (2 *22,4 л):
300 г/120 г=Хл/(2*22,4л)
откуда Х=300*44,8/120=112 л
В заключение хочу подчеркнуть, что область применения решения по схеме ограничена, с одной стороны - уровнем химических знаний решающего. Он должен уметь писать уравнение, лежащее в основе схемы.
С другой стороны, не все задачи можно решить по схеме, а только отвечающие условию: в известном и неизвестном (по условию задачи) веществах должен быть общий химический элемент, отсутствующий в других реагентах.
Если это условие не соблюдается, то - необходимо составлять уравнение реакции и решать по нему.
Ниже приведены примеры задач, в которых схема НЕ может быть использована:
Всего доброго!
