Здравствуйте, уважаемые читатели!
Основой решения школьных задач по химии являются расчеты по уравнению реакции. Но зачастую, для того, чтобы "подобраться" к этим расчетам, необходимо разрешить ряд усложнений.
Поскольку в массе своей задачи решаются с использованием понятия "количество вещества", первая группа усложнений связана именно с переводом данных задачи в моли. Здесь можно выделить следующие основные случаи:
Усложнение 1: даны масса раствора ( m, г), массовая доля растворенного вещества ( W ,%), молярная масса вещества (М, г/моль); количество растворенного вещества (моль) находят по формуле:
n(раств. вва)= m(раствора)*W( раств. вва) /(100*М (раств. вва) ) (1)
Пример 1:
В реакцию вступило 250 г раствора сульфата меди с массовой долей растворенного вещества 16%.
n(СuSO4)= 250*16 /(100*160 ) =0,25 моль
Усложнение 2: даны объем раствора (V, мл), плотность раствора(r, г/мл) и массовая доля растворенного вещества (W, %); количество растворенного вещества (моль) находят по формуле:
n(раств. вва)= V(раствора)*r*W( раств. вва) /(100*М (раств. вва) ) (2)
Пример 2:
В реакцию вступило 270 мл 32% раствора азотной кислоты (плотность 1,2г/мл)
n(HNO3)= 270*1,2*32 /(100*63 ) = 1, 646 моль
Усложнение 3: даны растворимость вещества(R, г вещества/100 г воды), масса (объем) воды в насыщенном растворе,(m(Н2О, г); количество растворенного вещества (моль) находят по формуле:
n(раств. вва)= m(Н2О)*R /(100*М (раств. вва) ) (3)
Пример 3:
Растворимость безводного карбоната аммония при некоторой температуре равна 96 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната аммония к 250 мл воды.
n(NH4)2CO3)= 250*96 /(100*96 ) =2,5 моль
Усложнение 4: даны растворимость вещества(R, г вещества/100 г воды), масса насыщенного раствора,(m(рра, г); количество растворенного вещества (моль) находят по формуле:
n(раств. вва)= m(раствора)* R /((100+R)*М (раств. вва) ) (4)
Пример 4:
Растворимость безводного хлорида алюминия при некоторой температуре равна 53,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 306,8 г насыщенного раствора.
n(AlCl3)= 306,8* 53,4 /((100+53,4)*133,5 ) =0,8 моль
Усложнение 5: "новые веяния"- атомистика.....: : здесь разброс заданий может быть самый разнообразный, например - с использованием числа Авогадро.
Пример 5
Для проведения электролиза на инертных электродах взяли 16% - ный раствор сульфата меди, содержащий 9,04*10^23 сульфат - ионов.... Для дальнейшего решения задачи необходимо знать количество растворенного вещества и массу раствора.
n(CuSO4)=n(SO42-)= 9,04*10^23 / 6,02*10^23 =1,5 моль
для нахождения массы раствора используем алгоритм формулы 1:
m(раствора) = n( CuSO4 ) * М ( CuSO4 ) *100/ W( CuSO4 ) =1,5*160*100/16=1500 г
В заключение хочу отметить, что использовать обобщенные формулы для нахождения количества вещества через характеристики раствора рекомендую только сильным ученикам, хорошо владеющим математикой. Как правило, они сами выводят эти обобщенные формулы, представляя себе сущность заложенных в них процессов.
Как всегда, заранее благодарна за конструктивную критику.
В следующей статье планирую рассмотреть 2 группу усложнений, стоящих на пути к расчетам по уравнениям реакций.
Всего доброго!