Вправа 1 Поясніть, як ви розумієте поняття «матеріали». Матеріалами називають речовини, які використовують для виготовлення фізичних тіл, предметів для вжитку чи виробництва
Вправа 2 Охарактеризуйте:
а) металічні матеріали та їхні сплави; Металічні матеріали — сплави на основі міді, алюмінію, магнію, титану
б) неметалічні матеріали, які широко використовують у промисловому виробництві. З неметалічних матеріалів створено синтетичні полімери, каучуки, кераміку, цемент, скло.
Вправа 3 Обґрунтуйте, у чому переваги технології застосування порошкової металургії. Отримують матеріали з особливими властивостями або заданими характеристиками, які неможливо отримати іншим способом. Є менш затратною у порівнянні з традиційним виготовлення сплавів для промисловості
Вправа 4 Поясніть, що таке композиційні матеріали. Це матеріали, у яких поєднуються два або більше компонентів, що складаються з основи та наповнювачів. До композиційних матеріалів належать кермети, норпласти, піни
Вправа 5 Для аналізу сплаву заліза на вміст вуглецю спалили зразок сплаву масою 3 г. Унаслідок реакції утворився карбон (ІV) оксид об’ємом 11,19 мл (н.у.). Обчисліть масову частку вуглецю в сплаві. Визначте, який це сплав.
Відомо: m(сплаву)=3 г, V(CO2)=11,19 мл=0,01119 л
Знайти: w(С)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x г 0,01119 л
C + O2 = СO2
12 г 22,4 л
M(C)=12 г/моль, маса 1 моль=12 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=m(C)=0,01119 л • 12 г : 22,4 л=0,006 г
w(C)=m(C):m(сплаву)•100%=0,006 г : 3 г • 100%=0,2%
ІІ спосіб
При згорянні сплаву всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу. Oбчислюємо кількість речовини атомів Карбону:
v(C)=v(CO2)=V(СO2):VM=0,01119 л : 22,4 л/моль=0,0005 моль
M(C)=12 г/моль
m(C)=v(C)•M(C)=0,0005 моль • 12 г/моль=0,006 г
w(C)=m(C):m(сплаву)•100%=0,006 г : 3 г • 100%=0,2%
Відповідь: 0,2%, cталь
Вправа 6 Хром (ІІІ) оксид масою 76 кг відновили методом алюмінотермії. Маса утвореного хрому становила 48 кг. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.
Відомо: m(Cr2O3)=76 кг, mпракт.(Cr)=48 кг
Знайти: η-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
76 кг х кг
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr
152 кг 104 кг
M(Cr2O3)=152 кг/кмоль, маса 1 кмоль=152 кг
M(Cr)=52 кг/кмоль, маса 1 кмоль=52 кг, а маса 2 кмоль=104 кг
х=mтеор.(Cr)=76 кг • 104 кг : 152 кг=52 кг
η=mпракт.(Cr):mтеор.(Cr)•100%=48 кг : 52 кг • 100%=92,31%
ІІ спосіб
M(Cr2O3)=152 кг/кмоль
v(Cr2O3)=m(Cr2O3):M(Cr2O3)=76 кг:152 кг/кмоль=0,5 кмоль
Записуємо рівняння реакції:
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr
За рівнянням реакції v(Cr2O3):v(Cr)=1:2, тому
v(Cr)=2•v(Cr2O3)=2•0,5 кмоль=1 кмоль
M(Cr)=52 кг/кмоль
mтеор.(Cr)=v(Cr)•M(Cr)=1 кмоль • 52 кг/кмоль=52 кг
η=mпракт.(Cr):mтеор.(Cr)•100%=48 кг : 52 кг • 100%=92,31%
Відповідь: 92,31%
Вправа 7 Ферум (ІІІ) оксид масою 64 кг відновили вуглецем. Маса утвореного заліза становила 20 кг. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.
Відомо: m(Fe2O3)=64 кг, mпракт.(Fe)=20 кг
Знайти: η-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
64 кг х кг
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
160 кг 112 кг
M(Fe2O3)=160 кг/кмоль, маса 1 кмоль=160 кг
M(Fe)=56 кг/кмоль, маса 1 кмоль=56 кг, а маса 2 кмоль=112 кг
х=mтеор.(Fe)=64 кг • 112 кг : 160 кг=44,8 кг
η=mпракт.(Fe):mтеор.(Fe)•100%=20 кг : 44,8 кг • 100%=44,6%
ІІ спосіб
M(Fe2O3)=160 кг/кмоль
v(Fe2O3)=m(Fe2O3):M(Fe2O3)=64 кг:160 кг/кмоль=0,4 кмоль
Записуємо рівняння реакції:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
За рівнянням реакції v(Fe2O3):v(Fe)=1:2, тому
v(Fe)=2•v(Fe2O3)=2•0,4 кмоль=0,8 кмоль
M(Fe)=56 кг/кмоль
mтеор.(Fe)=v(Fe)•M(Fe)=0,8 кмоль • 56 кг/кмоль=44,8 кг
η=mпракт.(Fe):mтеор.(Fe)•100%=20 кг : 44,8 кг • 100%=44,6%
Відповідь: 44,6%