|
Зверніть увагу, майже кожна хімічна задача може бути розв'язана кількома способами. Намагайтеся віднаходити різні варіанти розв'язування конкретної задачі, але обирайте той з них, який є найраціональнішим. Зеленим кольором даються пояснення. |
Завдання для самоконтролю
Вправа 1. У виробництві гуми як наповнювач використовують сажу (являє собою майже чистий вуглець). Її добувають неповним спалюванням природного газу метану СН4 за рівнянням: СН4 + О2 = С + 2Н2О. Обчисліть масу метану, необхідного для добування сажі масою 60 кг.
Відомо: m(C)=60 кг=60000 г. Знайти: m(СН4)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 60000 г
CН4 + О2 = C + 2H2O
16 г 12 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з утворенням 1 моль сажі С. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(CН4)=Ar(C)+4•Ar(Н)=12+4•1=16, M(CН4)=16 г/моль. Маса 1 моль=16 г
Mr(C)=Ar(С)=12, M(C)=12 г/моль. Маса 1 моль=12 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
х г / 16 г = 60000 г / 12 г, звідси
х г • 12 г = 60000 г • 16 г
х=60000 г • 16 г / 12 г
х=80000 г = 80 кг
Відповідь: m(СН4)=80 кг
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CН4+О2=C+2H2O
Обчислюємо кількість речовини вуглецю масою 60000 г за формулою y=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(C)=Ar(C)=12, M(C)=12 г/моль
ν(C)=m(C):M(C)=60000 г : 12 г/моль=5000 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з утворенням 1 моль сажі С, кількості речовин однакові. Отже, якщо в результаті реакції утворюється 5000 моль сажі, тоді в реакцію вступає 5000 моль метану, тому n(CH4)=n(C)=5000 моль.
Знаходимо масу метану кількістю речовини 5000 моль за формулою m=ν•M, де М=Mr г/моль.
Mr(СН4)=Ar(C)+4•Ar(H)=12+4•1=16, M(CН4)=16 г /моль
m(СН4)=n(CH4)•M(CH4)=5000 моль•16 г/моль=80000 г=80 кг
Відповідь: m(СН4)=80 кг.
Вправа 2. У наслідок взаємодії магнію кількістю речовини 0,1 моль з киснем утворюється магній оксид масою:
| А 1 г | Б 2 г | В 3 г | Г 4 г |
Відомо: ν(Mg)=0,1 моль. Знайти m(MgO)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
0,1 моль х г
2Mg + O2 = 2MgO
2 моль 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль магнію Mg з утворенням 2 моль магній оксиду MgO. Обчислюємо молярну масу магній оксиду й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль.
Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
0,1 моль / 2 моль = х г / 80 г, звідси
х г • 2 моль = 0,1 моль • 80 г
х = 0,1 моль • 80 г /2 моль
х = 4 г
Відповідь: m(MgO)=4 г.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Mg+O2=2MgO
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль магнію Mg з утворенням 2 моль магній оксиду MgO, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,1 моль магнію, то утворюється 0,1 моль магній оксиду, тому v(MgO)=v(Mg)=0,1 моль.
Знаходимо масу магній оксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль
m(MgO)=v(MgO)•M(MgO)=0,1 моль•40 г/моль=4 г
Відповідь: m(MgO)=4 г.
Вправа 3. Якщо в кисні спалити 4 г кальцію, то при цьому утвориться кальцій оксид масою:
|
А 112 г
|
Б 11,2 г
|
В 5,6 г
|
Г 5,8 г
|
Відомо: m(Cа)=4 г. Знайти: m(СаО)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4 г х г
2Cа + О2 = 2CаО
80 г 112 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль кальцію Са з утворенням 2 моль кальцій оксиду СаО. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(Са)=Ar(Са)=40, M(Са)=40 г/моль.
Маса 1 моль=40 г, а 2 моль=80 г.
Mr(CаО)=Ar(Са)+Ar(O)=40+16=56 M(CaO)=56 г/моль.
Маса 1 моль=56 г, а маса 2 моль=112 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
4 г / 80 г = х г / 112 г, звідси
х г • 80 г = 4 г • 112 г
х=4 г • 112 г / 80 г
х=5,6 г
Відповідь: m(СаО)=5,6 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Cа+О2=2CаО
Обчислюємо кількість речовини кальцію масою 4 г за формулою y=m/M, де М=Мr г/моль.
Mr(Са)=Ar(Са)=40, M(Са)=40 г/моль
ν(Са)=4 г : 40 г/моль=0,1 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль кальцію Са з утворенням 2 моль кальцій оксиду СаО, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,1 моль кальцію, то утворюється 0,1 моль кальцій оксиду, тому v(CaO)=v(Ca)=0,1 моль.
Знаходимо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=ν•M, де М=Мr г/моль.
Mr(СаО)=Ar(Cа)+Ar(О)=40+16=56, M(CаО)=56 г /моль
m(СаО)=n(CaO)•M(CaO)=0,1 моль•56 г/моль=5,6 г
Відповідь. m(СаО)=5,6 г.
Вправа 4. Якщо утворився купрум (ІІ) оксид масою 4 г, то з міддю прореагував кисень кількістю речовини і масою:
| А 0,025 моль, 8 г Б 0,05 моль, 1,6 г |
В 1 моль, 160 г Г 2 моль, 320 г |
Відомо: m(CuO)=4 г. Знайти ν(О2)-? m(О2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
x моль 4 г
2Сu + O2 = 2CuO
1 моль 160 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум оксиду СuO. Обчислюємо молярну масу купрум оксиду й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=64+16=80; M(CuO)=80 г/моль.
Маса 1 моль=80 г, а маса 2 моль=160 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
x моль / 1 моль = 4 г / 160 г, звідси
х моль • 160 г = 4 г • 1 моль
х=4 г • 1 моль / 160 г
х=0,025 моль
Знаходимо масу кисню кількістю речовини 0,025 моль за формулою m=ν•M, де М=Мr г/моль.
Mr(О2)=2•Ar(О)=2•16=32, M(О2)=32 г/моль.
m(О2)=v(O2)•M(O2)=0,025 моль•32 г/моль=0,8 г
Відповідь: ν(O2)=0,025 моль, m(O2)=0,8 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Сu+O2=2CuO
Обчислюємо кількість речовини купрум (ІІ) оксиду масою 4 г за формулою y=m/M, де М=Мr г/моль.
Mr(СuO)=Ar(Сu)+Ar(O)=64+16=80, M(СаO)=80 г/моль
ν(СuO)=m(CuO):M(CuO)=4 г:80 г/моль=0,05 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум оксиду CuO, кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж купрум (ІІ) оксиду. Отже, якщо утворилося 0,05 моль купрум (ІІ) оксиду, то в реакцію вступив кисень кількістю речовини у 2 рази меншою, тому
v(О2)=v(CuO):2=0,05 моль:2=0,025 моль.
Знаходимо масу кисню кількістю речовини 0,025 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(О2)=2•Ar(О)=2•16=32, M(О2)=32 г/моль
m(О2)=v(О2)•M(О2)=0,025 моль•32 г/моль=0,8 г
Відповідь: ν(O2)=0,025 моль, m(O2)=0,8 г.
Вправа 5. Об'єм вуглекислого газу, що утворюється внаслідок повного згоряння вуглецю кількістю речовини 0,3 моль, становить:
| А 3,36 л | Б 6,72 л | В 13,44л | Г 22,2 л. |
Відомо: ν(С)=0,3 моль. Знайти V(СO2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
0,3 моль х л
С + O2 = СО2
1 моль 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л).
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
0,3 моль /1 моль = х л / 22,4 л, звідси
х л • 1 моль = 0,3 моль • 22,4 л
х=0,3 моль • 22,4 л / 1 моль
х=6,72 л.
Відповідь: V(СO2)=6,72 л.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: С+O2=СO2
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з утворенням 1 моль вуглекислого газу СO2, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,3 моль вуглецю, то утворюється така ж кількість речовини вуглекислого газу, тому v(СO2)=v(С)=0,3 моль.
Знаходимо об'єм вуглекислого газу кількістю речовини 0,3 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
V(CO2)=v(CO2)•VM=0,3 моль•22,4 л/моль=6,72 л.
Відповідь: V(CO2)=6,72 л.
Додаткові завдання
Вправа 6. Обчисліть маси ртуті й кисню, необхідні для добування меркурій (І) оксиду кількістю речовини 0,1 моль.
Відомо: ν(НgО)=0,1 моль. Знайти: m(Нg)-?, m(O2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
х г у г 0,1 моль
2Нg + O2 = 2НgO
402 г 32 г 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Нg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (І) оксиду Нg2O. Обчислюємо молярну масу ртуті й, відповідно, масу 2 моль і молярну масу кисню й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Нg)=Ar(Нg)=201; M(Нg)=201 г/моль;
Маса 1 моль=201 г, а маса 2 моль=402 г.
Mr(О2)=2•Ar(О)=2•16=32; M(O2)=32 г/моль. Маса 1 моль=32 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси ртуті.
х г / 402 г = 0,1 моль / 2 моль, звідси
х г • 2 моль = 0,1 моль • 402 г
х = 0,1 моль • 402 г /2 моль
х = 20,1 г.
Пропорція для обчислення маси кисню.
у г / 32 г = 0,1 моль / 2 моль, звідси
у г • 2 моль = 0,1 моль • 32 г
у = 0,1 моль • 32 г / 2 моль
у = 1,6 г.
Відповідь: m(Нg)=20,1 г; m(О2)=1,6 г.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Нg+O2=2НgO
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Нg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (І) оксиду Нg2O, тобто, в реакцію вступає ртуть, однакової кількістю речовини, і кисень, кількістю речовини у 2 рази меншою, ніж утворюється в результаті реакції кількість речовини меркурій (І) оксиду. Отже, якщо в результаті реакції утворюється 0,1 моль меркурій (І) оксиду, тоді в реакцію вступає така ж кількість речовини ртуті
v(Hg)=v(HgO)=0,1 моль і кисень кількістю речовини у 2 рази меншою
v(O2)=v(HgO):2=0,1 моль:2=0,05 моль
Знаходимо маси 0,1 моль ртуті і 0,05 моль кисню за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(Hg)=Ar(Hg)=201, M(Hg)=201 г/моль
m(Hg)=v(Hg)•M(Hg)=0,1 моль•201 г/моль=20,1 г
Mr(О2)=2•Ar(О)=2•16=32, M(О2)=32 г/моль
m(О2)=v(О2)•M(О2)=0,05 моль•32 г/моль=1,6 г
Відповідь: m(Нg)=20,1 г; m(О2)=1,6 г.
Вправа 7. В якому випадку витратиться більший об'єм кисню (н. у.) - у разі окиснення літію кількістю речовини 1 моль чи спалювання такої ж кількосі речовини кальцію? Відповідь обгрунтуйте розрахунком.
Відомо: ν(Li)=1 моль, ν(Са)=1 моль. Знайти V1(O2)-? V2(O2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції окиснення літію.
1 моль х л
4Li + O2 = 2Li2О
4 моль 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 4 моль літію Li з 1 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію для знаходження об'єму кисню і розв'язуємо її.
1 моль /4 моль = х л / 22,4 л, звідси
х л • 4 моль = 1 моль • 22,4 л
х = 1 моль • 22,4 л / 4 моль
х = 5,6 л
Записуємо рівняння реакції спалювання кальцію.
1 моль х л
2Са + O2 = 2СаО
2 моль 22,4 л 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль кальцію Са з 1 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л).
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
1 моль / 2 моль = х л / 22,4 л, звідси
х л • 2 моль = 1 моль • 22,4 л
х = 1 моль • 22,4 л / 2 моль
х = 11,2 л
Отже, V2(О2)=11,2 л.
V1(О2)<V2(О2)
Відповідь: у разі спалювання кальцію витратиться більший об'єм кисню.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції окиснення літію: 4Li+O2=2Li2О
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 4 моль літію Li з 1 моль кисню О2, кількість речовини кисню у 4 рази менша, ніж кількість речовини літію. Отже, якщо в реакцію вступає 1 моль літію, тоді кисень вступить кількістю речовини у 4 рази меншою, тому v1(О2)=v(Li):4=1 моль:4=0,25 моль.
Записуємо рівняння реакції спалювання кальцію: 2Са+O2=2СаО
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль кальцію Са з 1 моль кисню О2, кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж кількість речовини кальцію. Отже, якщо в реакцію вступає 1 моль кальцію, тоді кисень вступить кількістю речовини у 2 рази меншою, тому v2(О2)=v(Са):2=1 моль:2=0,5 моль.
Знаходимо об'єми кисню кількістю речовини 0,25 моль і 0,5 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
V1(O2)=v1(O2)•VM=0,25 моль•22,4 л/моль=5,6 л.
V2(O2)=v2(O2)•VM=0,5 моль•22,4 л/моль=11,2 л.
V1(О2)<V2(О2)
Відповідь: у разі спалювання кальцію витратиться більший об'єм кисню.
Вправа 8*. У зерносховищах для звільнення приміщення від шкідників зерна часто спалюють сірку з розрахунку, аби кожний кубічний метр повітря містив не менш, як 50 г сульфур (ІV) оксиду. Обчисліть масу сірки, яку необхідно спалити в приміщенні об'ємом 5000 м3.
Відомо: V1(повітря)=1 м3, V2(повітря)=5000 м3, m1(SO2)=50 г.
Знайти: m2(SО2)-? m(S)-?
Розв'язування:
В об'ємі 1 м3 міститься 50 г SO2, тоді
в об'ємі 5000 м3 буде міститися х г SO2.
Складаємо пропорцію для обчислення SO2 і розв'язуємо її.
1 м3 / 5000 м3 = 50 г / х г, звідси
х г • 1 м3 = 50 г • 5000 м3
х = 50 г • 5000 м3 / 1 м3
х = 250000 г.
Знайдемо масу сірки.
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x г 250000 г
2S + 2О2 = 2SО2
64 г 128 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль сірки S з утворенням 2 моль сульфур (IV) оксиду SО2. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(S)=Ar(S)=32, M(S)=32 г/моль.
Маса 1 моль=32 г, а 2 моль=64 г.
Mr(SО2)=Ar(S)+2•Ar(O)=32+2•16=64, M(SO2)=64 г/моль.
Маса 1 моль=64 г, а маса 2 моль=128 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
x г / 64 г = 250000 г / 128 г, звідси
х г • 128 г = 250000 г • 64 г
х = 250000 г • 64 г / 128 г
х = 125000 г = 125 кг.
Відповідь: m(S)=125 кг
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2S+2О2=2SО2
Обчислюємо кількість речовини сульфур (IV) оксиду масою 250000 г за формулою y=m/M, де М=Мr г/моль.
Mr(SО2)=Ar(S)+2•Ar(O)=32+2•16=64 M(SO2)=64 г/моль.
ν(SО2)=250000 г : 64 г/моль=3906,25 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль сірки S з утворенням 2 моль сульфур (IV) оксиду SО2, кількості речовин однакові. Отже, якщо в результаті реакції утворюється 3906,25 моль сульфур (V) оксиду, то в реакцію вступає сірка теж кількістю речовини 3906,25 моль, тому v(S)=v(SO2)=3906,25 моль.
Знаходимо масу сірки кількістю речовини 3906,25 моль за формулою m=ν•M, де М=Мr г/моль.
Mr(S)=Ar(S)=32, M(S)=32 г/моль.
m(S)=v(S)•M(S)=3906,21 моль•32 г/моль=125000 г = 125 кг.
Відповідь. m(S)=125 кг.
Вправа 9*. Барій спалили в кисні (н. у.) об'ємом 5,6 л. Яку масу барій гідроксиду можна добути з утвореного оксиду?
Відомо: V(O2)=5,6 л. Знайти ν(ВаО)-? m(Ва(ОН)2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції горіння барію.
5,6 л х моль
2Ва + O2 = 2ВаO
22,4 л 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 2 моль барій оксиду ВаO. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
5,6 л / 22,4 л = х моль/2 моль, звідси
х моль • 22,4 л = 5,6 л • 2 моль
х = 5,6 л • 2 моль / 22,4 л
х = 0,5 моль.
Записуємо рівняння реакції добування барій гідроксиду.
0,5 моль х г
ВаО + Н2O = Ва(OН)2
1 моль 171 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барій оксиду ВаО з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ва(ОН)2. Обчислюємо молярну масу барій гідроксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Ва(ОН)2)=Ar(Ва)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=137+2•16+2•1=171;
M(Ва(ОН)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
0,5 моль /1 моль = х г / 171 г, звідси
х г • 1 моль = 0,5 моль • 171 г
х = 0,5 моль • 171 г / 1 моль
х = 85,5 г
Відповідь: m(Ва(ОН)2)=85,5 г.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції горіння барію: 2Ва+O2=2ВаO
Обчислюємо кількість речовини кисню об'ємом 5,6 л за формулою y=V/VM, де VМ- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(О2)=V(O2):VM=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль барій оксиду ВаO, кількість речовини барій оксиду у 2 рази більша, ніж кількість речовини кисню. Тобто, якщо в реакцію вступає 0,25 моль кисню, тоді барій вступить кількістю речовини у 2 рази більшою, тому
v(ВаО)=2•v(О2)=2•0,25 моль=0,5 моль.
Записуємо рівняння реакції утворення барій гідроксиду: ВаО+Н2O=Ва(OН)2
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барій оксиду ВаО з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ва(ОН)2, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,5 моль барій оксиду, тоді утвориться така ж кількість речовини барій гідроксиду, тому v(Ва(ОН)2)=v(ВаО)=0,5 моль.
Знаходимо масу барій гідроксиду кількістю речовини 0,5 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(Ва(ОН)2)=Ar(Ва)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=137+2•16+2•1=171, тому
M(Ва(ОН)2)=171 г/моль
m(Ва(ОН)2)=v(Ва(ОН)2)•M(Ва(ОН)2)=0,5 моль•171 г/моль=85,5 г
Відповідь: m(Ва(ОН)2)=85,5 г.
Вправа 10*. Фосфор масою 248 г спалили в кисні. Утворений оксид прокип'ятили з водою. Яка кількість речовини (і якої) з фосфатних кислот утворилася при цьому.
Відомо: m(Р)=248 г. Знайти ν(Р2О2)-? ν(Н3РО4)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції горіння фосфору.
248 г x моль
4Р + 5O2 = 2Р2О5
124 г 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 4 моль фосфору Р з утворенням 2 моль фосфор (V) оксиду Р2O5. Обчислюємо молярну масу фосфору й, відповідно, масу 4 моль.
Mr(Р)=Ar(Р)=31; M(Р)=31 г/моль.
Маса 1 моль=31 г, а маса 4 моль=124 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
248 г / 124 г = х моль / 2 моль, звідси
х моль • 124 г = 248 г • 2 моль
х = 248 г • 2 моль / 124 г
х = 4 моль.
Записуємо рівняння реакції добування ортофосфатної кислоти.
4 моль х моль
Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4
1 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з утворенням 2 моль ортофосфатної кислоти Н3РO4.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
4 моль /1 моль = х моль / 2 моль, звідси
х моль • 1 моль = 4 моль • 2 моль
х = 4 моль • 2 моль / 1 моль
х = 8 моль.
Відповідь: ν(Н3РО4)=8 моль.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції горіння фосфору: 4Р+O2=2Р2О5
Обчислюємо кількість речовини фосфору масою 248 г за формулою y=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Р)=Ar(Р)=31. M(Р)=31 г/моль
ν(Р)=m(Р):M(Р)=248 г : 31 г/моль=8 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 4 моль фосфору Р з утворенням 2 моль фосфор (V) оксиду Р2O5, кількість речовини фосфор (V) оксиду у 2 рази менша, ніж кількість речовини фосфору. Отже, якщо в реакцію вступає 8 моль фосфору, тоді утвориться фосфор (V) оксид кількістю речовини у 2 рази меншою, тому v(Р2О5)=v(Р):2=8 моль:2=4 моль.
Записуємо рівняння реакції добування ортофосфатної кислоти: Р2О5+3Н2О=2Н3РО4
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з утворенням 2 моль ортофосфатної кислоти Н3РO4, кількість речовини ортофосфатної кислоти більша, ніж кількість речовини фосфор (V) оксиду. Отже, якщо в реакцію вступає 4 моль фосфор (V) оксиду, тоді утвориться ортофосфатна кислота кількістю речовини у 2 рази більшою, тому
v(Н3РО4)=2•v(Р2О5)=2•4 моль=8 моль
Відповідь: ν(Н3РО4)=8 моль.