В этой статье мы разберем основные моменты, которые нужно знать и на которые нужно обращать внимание при решении любой расчетной задачи, в особенности самой сложной в ЕГЭ по химии — 34.
Основой успеха решения любой расчетной задачи является тщательный анализ того, о каких физических величинах идет речь в условии и какие формулы и реакции связывают эти величины.
1. Формулы
Для решения расчетных задач по химии понадобятся следующие физические величины и формулы для их вычисления.
2. Алгоритм решения
Алгоритм решения большинства задач предполагает следующую последовательность действий:
1) по формуле 𝑛 = m / M или 𝑛 (газа) = V(газа)/Vm находим количество вещества реагента масса или объем которого известны. Все, что есть в «дано» нужно обязательно использовать.
2) по уравнению реакции определяем количество вещества того реагента, массу или объем которого надо найти. Составляем пропорцию и раскрываем. Количества вещества соотносятся также, как и коэффициенты в реакции. От известного вещества всегда переходим к неизвестному по уравнению реакции.
3) Находим то, что спрашивали: m или V, а потом массу раствора или смеси и в итоге массовые доли.
3. Массовая доля
Массовая доля — это то, без чего не обходится любая 34 задача.
Раствор ― однородная система, состоящая из растворенного вещества и воды.
Масса раствора всегда складывается из массы растворенного вещества и воды: m(р-ра) = m(в-ва) + m(H₂O)
Но условии задачи может быть приведена не масса раствора, а объем. Тогда для вычисления массы раствора используем формулу:
m (р-ра) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра).
Надо запомнить плотность воды: ρ(H₂O) = 1 г/мл или 1 кг/л.
Массовая доля вещества в растворе вычисляется по формуле:
Лучше всего еще в «дано» перевести % в доли, для чего нужно ω
разделить на 100%. Смеси бывают не только жидкие (растворы), но и твердые (сухие смеси). Например, смесь карбоната кальция CaCO₃ и оксида магния MgO.
Для них нужно использовать формулу расчета массовой доли в смеси:
Все другие величины вы можете легко выразить из основных формул, просто раскрыв пропорцию крест-накрест. Нужно запомнить, что если выделяется газ или осадок, то смесь или раствор уменьшается на массу выделившегося газа или осадка. Не забывайте это учитывать при решении 34 задачи.
Если через раствор пропускается какой-то газ или добавляете что-то такое, что реагирует с раствором, то масса раствора увеличивается на эти массы. Типичной ошибкой является то, что массу конечного раствора пытаются вычислить, сложив массы всех растворенных веществ. Это не всегда правильно и нужно. Очень часто нужно просто сложить массы растворов.
4. Реакции
Самые популярные реакции в 34 задачи — это реакции разложение. Разложение может быть, например, карбонатов и гидрокарбонатов. Запомни обязательно, что растворимые карбонаты не разлагаются, на два оксида только нерастворимые!
CaCO₃ = (t°) CaO + CO₂
MgCO₃ = (t°) MgO + CO₂
Гидрокарбонаты (кислые соли) разлагаются на то, что их когда-то
образовало (на среднюю соль и кислотный оксид):
NaHCO₃ = (t°) Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
Сa(HCO₃)₂ = (t°) CaCO₃ + CO₂ + H₂O
Будь внимателен в уравнениях реакций: меди с азотной кислотой, хлора со щелочью, разложения нитратов, хлоратов. В ЕГЭ прошлых лет многие потеряли свои баллы из-за реакции электролиза растворов солей, которая также встретилась в 34 задаче досрока 2020.
5. Еще немного популярных ошибок
Внимательно пишите «дано». Самая часта ошибка, когда массу раствора путают с массой растворенного вещества или объем раствора с объемом чистого вещества. Например: Определите массовые доли (в %) сульфата железа (II) и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 25 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди.
960 г ― масса раствора, а не масса чистого CuSO₄. Нельзя разделить 960 г на молярную массу CuSO₄ 160 г и получить количество вещества CuSO₄, нужно сначала найти массу CuSO₄ по формуле:
m (в-ва) = m (р-ра) ∙ ω (в-ва)
Встречаются ошибки и в расчетах по уравнениям реакций, в анализе избытка-недостатка реагента. Всегда проверяйте себя по уравнению реакции, рассуждайте.
Ни в коем случае не делите объём раствора на молярный объем Vm = 22.4 л/моль! Молярный объем можно использовать только для газов.
Для лучшего понимания задачи ее можно «нарисовать». Обязательно рисуйте схемы, что и куда вы добавляете. Это поможет не ошибиться с составом и массой конечного раствора.
6. Что нужно делать чтобы научиться решать 34 задачу?
Обязательно много решать! К сожалению, выучив только основные формулы, нельзя научиться решать 34 задание. В ней будут проверять все ваши знания по неорганической химии и то, как вы можешь провести мысленный эксперимент. Кроме этого нужно не запутаться в математике и не потерять нить рассуждений. Ребята, много решайте и трудитесь, и у вас все получится. Мы вам в этом обязательно поможем ❤️
Спасибо, что прочитали эту статью до конца! Если вам понравилось, ставьте лайк, делитесь с друзьями и подписывайтесь на наш канал на Ютубе, на котором регулярно выходят разборы сложных заданий, а также на Инстаграм, в котором вы найдете еще больше полезного материала для подготовки к ЕГЭ по химии 😉