1.2. Приклади розв ¢язування типових задач
Перш, ніж вирішувати задачі, необхідно згадати методи розрахунку кількості молей різними способами (у залежності від конкретної умови задачі). Якщо в умові дана маса, то n = m/M; якщо об¢єм газу, то n = V/22,4 (н.у.) чи n = PV/RT; якщо кількість молекул, то n = Nмол../NА. Використовуючи стехіометрічні співвідношення в рівняннях реакцій, можна вирішувати задачі в молях.
Задача 1. Яку масу оксиду кальцію можна одержати при термічному розкладі 20 г вапняку, що містить 20% домішки?
Розв’язок. Знаходимо масу чистого карбонату кальцію: m (CaCO3) = 20×0,8 = 16 (г).
Обчислюємо число моль: n (CaCO3)=16/100=0,16 (моль). З рівняння реакції: СаСО3 ® СаО + СО2 визначаємо, що число моль СаСО3 і СаО однакове: n = 0,16 моль. Знаходимо масу оксиду кальцію: m (СаО) = 0,16×56 = 8,96 (г).
Задача 2. Скільки молекул міститься в 1 мл будь-якого газу за н.у.?
Розв’язок. Знайдемо кількість речовини, що міститься в 1 мл будь-якого газу: n = 1/22400 = 4,5×10-5 (моль). Тоді число молекул у 1 мл дорівнює: Nмолекул = n×NA = 4,5×10-5×6,02×1023 = 2,7×1019 (молекул).
Задача 3. До 50 г кальцій карбонату додали розчин, що містить 54,75 г НСl. Визначте маси речовин у розчині, що утворився, і об¢єм газу, що виділився (t = 27о C, P = 0,7 атм.).
Розв’язок. Якщо в умові задачі є дані для кількох речовин, то треба з'ясувати, які з цих речовин містяться в надлишку:
n (СаСО3) = 50 : 100 = 0,5 (моль); n (НСl) = 54,75:36,5 = 1,5 (моль) – вихідні кількості речовин.
З мольного співвідношення 0,5:1,5 = 1:3 видно, що кислота міститься в надлишку.
Рівняння має вид: СаСО3 + 2НСl®СаСl2 + CO2 + H2O, тобто, на 1 моль карбонату приходиться 2 моль кислоти, а за умовою на 0,5 моль карбонату витрачається 1 моль кислоти, надлишок кислоти в розчині складає 0,5 моль, а його маса: 0,5× 36,5 = 18,5 (г).
Число моль кальцій хлориду і вуглекислого газу рівні між собою і збігаються з числом молів СаСО3 – 0,5 моль (за рівнянням), m (CaCl2) = 0,5×111 = 55,5 (г). Використовуючи рівняння Клапейрона-Менделєєва, знаходимо об¢єм вуглекислого газу: V= nRT/P= 0,5×0,082×(273+27):0,7 = 17,57 (л).
1.3. Задачі для самостійного рішення: 53, 63, 121
1.4. Список рекомендованої літератури
1. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988. – С.14-29; 2004. – С.19-25.
2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1985. – С. 11-28.
3. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1986. – С. 11-18.
4. Кириченко В.І. Загальна хімія: Навч. посібник – К.: Вища шк., 2005. –639 с.
5. Пилипенко А.Г., Починок В.Я., Середа И.П. и др. Справочник по элементарной химии. – Киев.: Наук. думка, 1985. – С. 5-15.
6. Сухан В.І., Табенська Т.В., Капустян А.Й., Горлач В.Ф. Посібник для вступників до вищих навч. закладів. – Київ.: Либідь, 1996. – С. 7-52.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учеб. для вузов – 4-е изд. – М.: Высш.шк., ИЦ «Академия», 2001. – 743 с.
8. Кириченко В.І. Загальна хімія: Навч. посіб. – К.: Вища шк., 2005. – С. 12-21.