Департамент образования Ивановской области

областное государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение Ивановский железнодорожный колледж

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

ОДБ 06. ХИМИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Специальности:

23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (по видам)

09.02.03 Программирование в компьютерных системах

Профессии:

23.01.09 Машинист локомотива

23.01.15 Оператор поста централизации

43.01.05 Оператор по обработке перевозочных документов

23.01.14 Электромонтер устройств СЦБ

09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации

Составитель:КомароваЕ.А.

2019

Пояснительная записка

Решение расчетных задач - очень важный элемент в изучении химии. Эти задачи часто вызывают большие трудности у учащихся. Основная цель данной методической разработки- оказатьпомощь студента в выработке алгоритма решения химических задач.

В пособии разобраны основные типы задач. Показан строгий алгоритм решения задачи каждого типа. Прочтя условия, студенты должны уяснить, какие химические явления лежат в основе данной задачи, далее определить и записать,что дано и что необходимо определить. При этом надо дать всем данным задачи обозначения. При записи решения использовать общепринятые для химии обозначения (наиболее распространенные обозначения даны в пособии).

При решении химических задач особенно важно уметь делать расчеты ,по химическим формулам и уравнениям, наиболее распространенные расчеты, так же приведены в данном пособии.

Данное пособие может быть использовано и как самостоятельное пособие по решению химических задач.

Содержание

1.Основные физические и химические величины и постоянные

2.Вывод химических формул

2.1.Нахождение формул углеводородов по их плотности и массовой доле элементов, выраженной в процентах.

2.2Нахождение молекулярной формулы углеводорода по массе продуктов сгорания и его относительной плотности.

3.Расчетыпоуравнениям химическихреакций

3.1Вычислениемассывещества(исходногоилиполучаемого) поуравнениюреакции, еслиизвестна массадругого вещества(получаемого или исходного)

3.2Вычислениемассы продукта реакции,еслиодноизисходныхвеществ взятов избытке

3.3Вычисление массы вещества (исходного или получаемого) поуравнению реакции, еслиизвестнамасса другого вещества (получаемого или исходного), содержащего определенную массу примесей.

Основные физические и химические величины и постоянные

Масса ………………………………………… m (г)

Объем …………………………………………V (г)

Плотность…………………………………….. ρ (г/ л)

Количество вещества ……………………….. n (моль)

Количество частиц ………………………….. N (молекул)

Молярная масса ………………………………М (г/моль)

Молярный объем ……………………………..V_m=22,4 (л/моль)

Постоянная Авогадро…………………………N_a=6,02*10²³ (молекул/моль)

Относительная плотность ……………………D

Выход продукта……………………………… W %

Массовая доля вещества………………………w %

n = m / Mn = V/ V_mn = N / N_a

ρ = m / Vρ = M / V_m

D_воздух = М (вещества) / М(воздуха)

W = m (практическая) / m (теоретическая)

w = m (вещества) / m(смеси)илиw = m (вещества) / m(раствора)

Вывод химических формул

1.Нахождение формул углеводородов по их плотности и массовой доле элементов, выраженной в процентах.

Задача . Экспериментально установлено, это элементарный состав газообразного вещества следующий: массовая доля углерода 0,8571 (или 85,71%), массовая доля водорода 0,1429 (или 14,29%).Масса 1л этого газа при нормальных условиях составляет 1,25г. Найдите химическую формулу данного вещества.

Дано: w(С)=85,71%

w(Н)=14,29%

m(газ.)=1,25г.

Найти: С_хН_у

Решение. 1) находим отношение числа атомов элементов:

w(С):w(Н)=85,71/12 :14,29/1=7,14:14,29 ≈ 1:2

Следовательно, простейшая формула этого газа - СН₂.

2) Находим молярную массу по простейшей формуле: М (СН₂)=12+2=14г /моль. Однако отношению чисел атомов 1:2 соответствуют много формул, например С₂Н₄,С₃Н₆ и т.д.

3)Чтобы выяснить, какая из этих формул соответствует этому газу, находим молярную массу по плотности:

М=V ρ = 22,4 1,25=28;

М=28г/моль

28/14=2

Так как близкая по численному значению молярная масса,равная 28г, соответствует лишь формуле С₂Н₄, то она является истиной формулой этого вещества.

Ответ: Химическая формула исследуемого вещества С₂Н₄(этилен).

Задачи:

• Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором составляет 80%, а относительная плотность по водороду равна 15.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором составляет 81,82%,а а плотность которого (при н.у.)равна 1,96 г/см3.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором составляет 75%,а относительная плотность по кислороду равна 0,5.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором составляет 82,75%а плотность которого (при н.у.) равна 2,59 г/см3.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода,80% массы которого составляет углерод; относительная плотность углеводорода по водороду равна 15.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода,25% массы которого составляет водород; относительная плотность углеводорода по кислороду равна 0,5.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода,20% массы которого составляет водород, относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,035.
• Найдите молекулярную формулу углеводорода,70% массы которого составляет углерод; относительная плотность углеводорода по азоту равна 0,572.

2. Нахождение молекулярной формулы углеводорода по массе продуктов сгорания и его относительной плотности.

Задача. При сгорании 2,3г вещества образуется 4.4 г оксида углерода(II ) и 2,7гводы.Плотностьпаров этого вещества по воздуху равна 1,59. Определитемолекулярную формулу данного вещества.

Дано: m (CO₂) =4,4г

m (H₂O) =2,7г

m (вещества) =2,3г

D_воздух=1,59

Найти: С_хН_у

Решение. Так как при сгорании данного вещества образуются оксид углерода (IV) и вода, то из этого следует, что в состав данного вещества входят углерод и водород.

• Находим массу углерода.

М (СО₂)=44г/моль

44г СО₂содержат12г С

4,4г СО₂ содержатХ₁

44 : 4,4 = 12 : Х₁;Х₁= = 1,2;Х₁ =1,2г (С)

2)Находим массу водорода:

М (Н₂О) =18 г/моль

18гН₂Осодержат2г Н

2,7гН₂О содержатХ₂

18 : 2,7 = 2 : Х₂;Х₂ == 0,3;Х₂ = 0,3г (Н)

3)Если в исследуемом веществе содержится кислород, то его находят по разности массы вещества и суммы масс углерода и водорода:

m (C) + m(H) =1,2г + 0,3г = 1,5г;

m (O) = 2,3г - 1,5г = 0,8г

4)Находим отношение числа атомов элементов:

n (С) : n (Н) : n(О) = 1,2/12 : 0,3/1 : 0,8/16 = 0,1: 0,3 : 0,05= 2 : 6 : 1

Следовательно, простейшая формула этого вещества С₂Н₆О

5) находим молярную массу исследуемого вещества по простейшей формуле и по относительной плотности его паров по воздуху:

М (С₂Н₆О) = 46г /моль;

М = 29×Dвозд = 29 × 1,59 = 46,11;М = 46,11г /моль

В данном случае простейшая формула С₂Н₆О является истинной.

Ответ: Химическая формула вещества С₂Н₆О.

Задачи:

• При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода (IV) массой 0,88 г и вода массой 0,36 г. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 21. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода (IV) количеством 0,2 моль и столько же воды. Относительная плотность углеводорода по кислороду равна 0,875. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода (IV)массой 3,52 г и вода массой 0,72г. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 0,896. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода (IV) количеством 0,5 моль и столько же воды. Относительная плотность этого углеводорода по азоту равна 1,5. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода в кислороде образовалось 8,8г оксида углерода (IV) и 1,8г воды. Относительная плотность этого углеводорода по водороду равна 13.Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода в кислороде образовалось 0,22г оксида углерода (IV) и 0,09 г воды. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 1,45.Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода в кислороде образовалось 1,76г оксида углерода (IV) и 0,72г воды. Относительная плотность этого углеводорода по азотуравна 1.Найдите молекулярную формулу углеводорода.
• При полном сгорании углеводорода в кислороде образовалось 0,88г оксида углерода (IV) и 0,27г воды. Относительная плотность этого углеводорода по кислороду равна 1,69.Найдите молекулярную формулу углеводорода.

Расчетыпоуравнениям химическихреакций

Прирешениизадач поуравнениямхимическихреакцийрекомендуетсясоблюдать указанную ниже последовательность:

• Если веществаданыс примесями, то сначаловычисляютмассу чистоговещества, содержащегосявсмеси.
• Составляютуравнениесоответствующейхимической реакции.
• В уравненииреакции однойчертой подчеркивают химические формулывеществ, массыкоторыхтребуетсявычислить.
• Вычисляютколичества техвеществ,формулы которых подчеркнуты.
• Найденные числа пишутпод соответствующими химическими формулами ипроизводятвычисления,как показано ниже.

От администратора сайта: если Вы желаете ознакомиться с полным текстом представленной публикации, Вы можете скачать её с сайта в полном объёме.