ГДЗ Ярошенко Хімія 8 клас §9 КІЛЬКІСНІ ВІДНОШЕННЯ РЕЧОВИН У ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЯХ Відповіді до підручника

Завдання 1

Поясни, як встановити кількісні відношення речовин у хімічній реакції.

Реагенти, взяті для проведення хімічної реакції, взаємодіятимуть та утворюватимуть продукти реакції у кількостях, що відповідають коефіцієнтам у хімічному рівнянні.

Завдання 2

Запиши кількісні відношення речовин у хімічному рівнянні, схема якого

ВаО + Al → Ва + Al₂О₃.

Рівняння реакції: 3ВаО + 2Al = 3Ва + Al₂О₃.

n(BaO):n(Al):n(Ba):n(Al₂O₃) = 3 : 2 : 3 : 2

Завдання 3

Реакція відбувається за схемою Cr₂O₃ + HCl → CrCl₃ + H₂O. Розташуй формули речовин у порядку збільшення кількості речовини в рівнянні наведеної реакції.

Розв'язання

Рівняння реакції: Cr₂O₃ + 6HCl = 2CrCl₃ + 3H₂O

Оскільки на кількість речовини вказують коефіцієнти в хімічному рівнянні, тому

в порядку збільшення кількості речовини формули: Cr₂O₃, CrCl_3, H₂O, HCl.

Відповідь: Cr₂O₃, CrCl₃, H₂O, HCl.

Завдання 4

Обчисли кількість речовини метану СН₄, що утвориться у реакції вуглецю з воднем масою 80 г.

Відомо: m(H₂) = 80 г

Знайти: n(CH₄) – ?

Розв’язання

Обчислюємо кількість речовини водню.

М_r(H₂) = 2A_r(H) = 2 • 1 = 2, тому M(H₂) = 2 г/моль

n(H₂) = m(H₂) : M(H₂) = 80 г : 2 г/моль = 40 моль

Записуємо рівняння реакції: C + 2H₂ = CH₄

n(H₂) : n(CH₄) = 2 : 1, звідси n(CH₄) = n(H₂) : 2 = 40 моль : 2 = 20 моль

Відповідь: n(CH₄) = 20 моль.

Завдання 5

У якому випадку утворюється більша кількість продукту?

А водень масою 16 г взаємодіє з киснем за схемою Н₂ + О₂ → Н₂О;

Б магній масою 24 г взаємодіє з киснем за схемою Mg + О₂ → MgО.

Відомо: m(H₂) = 16 г, m(Mg) = 24 г

Знайти: n(H₂O) – ?, n(MgO) – ?

Розв’язання

Обчислюємо кількість речовини водню і магнію.

М(H₂) = 2 г/моль, М(Mg) = 24 г/моль

n(H₂) = m(H₂) : M(H₂) = 80 г : 2 г/моль = 40 моль

n(Mg) = m(Mg) : M(Mg) = 24 г : 24 г/моль = 1 моль

Записуємо рівняння реакції:

А. C + 2H₂ = CH₄

Б. 2Mg + O₂ = 2MgO

За рівняння А:

n(H₂) : n(CH₄) = 2 : 1, звідси n(CH₄) = n(H₂) : 2 = 40 моль : 2 = 20 моль

За рівняння Б:

n(Mg) : n(MgO) = 1 : 1, звідси n(MgO) = n(Mg) = 1 моль

20 моль > 1 моль

Відповідь: більша кількість продукту реакції утворюється у випадку А.

Завдання 6

Склади умову завдання на встановлення кількісних відношень речовин у хімічній реакції, щоб виконати його на уроці разом з учнівством.

Обчисли кількість речовини аміаку NH₃, що утвориться у реакції азоту з воднем масою 30 г.

Відомо: m(H₂) = 30 г

Знайти: n(NH₃) – ?

Розв’язання

Обчислюємо кількість речовини водню.

М(H₂) = 2 г/моль

n(H₂) = m(H₂) : M(H₂) = 30 г : 2 г/моль = 15 моль

Записуємо рівняння реакції: 3N₂ + 3H₂ = 2NH₃

За рівняння n(H₂) : n(NH₃) = 3 : 2, звідси n(NH₃) = n(H₂) • 2 : 3 = 15 моль • 2 : 3 = 10 моль

Відповідь: n(NH₃) = 10 моль.

––––––––––––– ПРОГРАМА 2016 року ––––––––––––

§37 Розрахунки за хімічними рівняннями маси, об'єму, кількості речовини реагентів і продуктів реакції

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.

Знаємо, розуміємо

1. На підставі чого роблять висновок про кількісні відношення речовин у рівнянні хімічної реакції? На підставі коефіцієнтів у рівнянні хімічної реакції.

2. З дотриманням якого закону пишуть рівняння хімічних реакцій? Закону збереження маси речовин.

3. Які одиниці вимірювання маси та об’єму розмірні з кількістю речовини 1 моль? Грами для маси та літри для об'єму.

Застосовуємо

Вправа 131. Обчисліть масу всіх речовин у реакції окиснення магнію (н.у.), якщо:

а) прореагувало 11,2 л кисню;

Дано: V(O₂)=11,2 л

Знайти: m(Mg)-?, m(O₂)-?, m(MgO)-?

Розв'язання

1. Обчислюємо кількість речовини заданого об'єму за формулою v=V/V_m, де V_m-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

v(O₂)=V(O₂):V_m=11,2 л : 22,4 л/моль = 0,5 моль

2. Напишемо рівняння реакції:

2Mg + O₂ = 2MgO

2 моль 1 моль 2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини магнію (2 моль) та магній оксиду (2 моль) удвічі більша, ніж кількість речовини кисню (1 моль), тому

v(Mg)=v(MgO)=2•v(O₂)=2•0,5 моль=1 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M.

M_r(Mg)=A_r(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль

M_r(MgО)=A_r(Mg)+A_r(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль

M_r(O₂)=2•A_r(O)=2•16=32, тому M(O₂)=32 г/моль

m(Mg)=v(Mg)•M(Mg)=1 моль•24 г/моль = 24 г

m(MgО)=v(MgО)•M(MgО)=1 моль•40 г/моль = 40 г

m(О₂)=v(О₂)•M(О₂)=0,5 моль•32 г/моль = 16 г

Відповідь: магнію 24 г, магній оксиду 40 г, кисню 16 г.

б) маса утвореного магній оксиду дорівнює 8 г;

Дано: m(MgO)=8 г

Знайти: m(Mg)-?, m(O₂)-?

Розв'язання

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M.

M_r(MgО)=A_r(Mg)+A_r(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль

v(MgO)=m(MgO):M(MgO)=8 г : 40 г/моль = 0,2 моль

2. Напишемо рівняння реакції:

2Mg + O₂ = 2MgO

2 моль 1 моль 2 моль

За рівнянням реакції кількості речовини магнію (2 моль) і магній оксиду (2 моль) однакові, а кількість речовини кисню (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини магній оксиду, тому

v(Mg)=v(MgО)=0,2 моль

v(О₂)=v(MgО):2=0,2 моль:2=0,1 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M.

M_r(Mg)=A_r(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль

M_r(O₂)=2•A_r(O)=2•16=32, тому M(O₂)=32 г/моль

m(Mg)=v(Mg)•M(Mg)=0,2 моль•24 г/моль = 4,8 г

m(О₂)=v(О₂)•M(О₂)=0,1 моль•32 г/моль = 3,2 г

Відповідь: магнію 4,8 г та кисню 3,2 г.

в) на проведення реакції витрачено 2 моль магнію.

Дано: v(Mg)=2 моль

Знайти: m(Mg)-?, m(O₂)-?, m(MgO)-?

Розв'язання

1. Напишемо рівняння реакції:

2Mg + O₂ = 2MgO

2 моль 1 моль 2 моль

За рівнянням реакції кількості речовини магнію (2 моль) та магній оксиду (2 моль) однакові, а кількість речовини кисню (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини магнію, тому

v(MgО)=v(Mg)=1 моль

v(О₂)=v(Mg):2=2 моль:2 моль=1 моль

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M.

M_r(Mg)=A_r(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль

M_r(MgО)=A_r(Mg)+A_r(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль

M_r(O₂)=2•A_r(O)=2•16=32, тому M(O₂)=32 г/моль

m(Mg)=v(Mg)•M(Mg)=2 моль•24 г/моль = 48 г

m(MgО)=v(MgО)•M(MgО)=2 моль•40 г/моль = 80 г

m(О₂)=v(О₂)•M(О₂)=1 моль•32 г/моль = 32 г

Відповідь: магнію 48 г, магній оксиду 80 г, кисню 32 г.

Вправа 132. Обчисліть об’єм (н.у.) і кількість молекул водню, який прореагував з киснем масою 3,2 г.

Дано: m(O₂)=3,2 г

Знайти: V(H₂)-?, N(H₂)-?

Розв'язання

I спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M.

M_r(О₂)=2•A_r(О)=2•16=32, тому M(O₂)=32 г/моль

v(O₂)=m(O₂):M(O₂)=3,2 г : 32 г/моль = 0,1 моль

2. Напишемо рівняння реакції:

О₂ + 2Н₂ = 2Н₂O

1 моль 2 моль 2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини водню (2 моль) удвічі більша, ніж кількість речовини кисню (1 моль), тому

v(Н₂)=2•v(О₂)=2•0,1 моль=0,2 моль

3. Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•V_m, де V_m-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

V(H₂)=v(H₂)•V_m=0,2 моль • 22,4 л/моль = 4,48 л

4. Обчислюємо число структурних частинок (молекул) заданої кількості речовини за формулою N=v•N_A, де N_A-стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•10²³ моль^-1.

N(H₂)=v(H₂)•N_A=0,2 моль•6•10²³ моль^-1 = 1,2•10²³.

ІІ спосіб

1. Напишемо рівняння реакції:

3,2 г х л

О₂ + 2Н₂ = 2Н₂O

32 г 44,8 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О₂ з 2 моль водню Н₂ (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 л). Обчислюємо молярну масу (M=M_rг/моль) кисню й, відповідно, масу 1 моль.

M_r(О₂)=2•A_r(О)=2•16=32, тому M(O₂)=32 г/моль. Маса 1 моль = 32 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

3.2 г / 32 г = х л / 44,8 л, звідси

х л • 32 г = 44,8 л • 3,2 г

х=V(H₂)=44,8 л • 3,2 г : 32 г=4,48 л.

2. Обчислюємо число структурних частинок (молекул) заданої кількості речовини за формулою N=v•N_A, де N_A-стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•10²³ моль^-1.

N(H₂)=v(H₂)•N_A=0,2 моль•6•10²³ моль^-1 = 1,2•10²³.

Відповідь: 4,48 л та 1,2•10²³ молекул водню.

Вправа 133. Обчисліть кількість речовини сульфур (VІ) оксиду та масу води, необхідних для добування сульфатної кислоти масою 78,4 г.

Дано: m(H₂SO₄)=78,4 г

Знайти: n(SO₃)-?, m(H₂O)-?

Розв'язання

I спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M.

M_r(H₂SO₄)=2•A_r(H)+A_r(S)+4•A_r(O)=2•1+32+4•16=98, тому

M(H₂SO₄)=98 г/моль

v(H₂SO₄)=m(H₂SO₄):M(H₂SO₄)=78,4 г : 98 г/моль = 0,8 моль

2. Напишемо рівняння реакції:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

1 моль 1 моль 1 моль

За рівнянням реакції кількості речовини сульфур (IV) оксиду (1 моль) , сульфатної кислоти (1 моль) та води (1 моль) однакові, тому

v(SO₃)=v(H₂O)=v(H₂SO₄)=0,8 моль

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M.

M_r(H₂O)=2•A_r(H)+A_r(O)=2•1+16=18, тому M(H₂O)=18 г/моль

m(H₂O)=v(H₂O)•M(H₂O)=0,8 моль•18 г/моль = 14,4 г

ІІ спосіб

1. Напишемо рівняння реакції:

х моль у г 78,4 г

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

1 моль 18 г 98 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфур (VI) оксид SО₃ (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) i 1 моль води Н₂О з утворенням 1 моль сульфатної кислоти H₂SO₄. Обчислюємо молярну масу (M=M_rг/моль) води та сульфатної кислоти й, відповідно, масу 1 моль.

M_r(H₂O)=2•A_r(H)+A_r(O)=2•1+16=18, тому M(H₂O)=18 г/моль

Маса 1 моль = 18 г.

M_r(H₂SO₄)=2•A_r(H)+A_r(S)+4•A_r(O)=2•1+32+4•16=98, тому

M(H₂SO₄)=98 г/моль. Маса 1 моль = 98 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення кількості речовини сульфур (VI) оксиду.

х моль/ 1 моль = 78,4 г / 98 г, звідси

х моль • 98 г = 78,4 г • 1 моль

х =v(SO₂)=78,4 г • 1 моль : 98 г = 8 моль

Пропорція для обчислення маси води.

у г / 18 г = 78,4 г / 98 г, звідси

у г • 98 г = 78,4 г • 18 г

у =m(H₂O)=78,4 г • 18 г : 98 г=14,4 г

Відповідь: 0,8 моль SO₃ та 14,4 г H₂O.

Вправа 134. Суміш силіцій (ІV) оксиду й фосфор (V) оксиду масою 40 г обробили надлишком гарячої води. Маса одержаного продукту реакції дорівнювала 39,2 г. Визначте масу кожного оксиду в початковій суміші.

Дано: m(SO₂,P₂O₅)=40 г, m(H₃PO₄)=39,2 г

Знайти: m(SiO₂)-?, m(P₂O₅)-?

Розв'язання

У початковій суміші оксидів з водою реагує тільки фосфор (V) оксид, тому ортофосфатна кислота є продуктом реакції.

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M.

M_r(H₃PO₄)=3•A_r(H)+A_r(P)+4•A_r(O)=3•1+31+4•16=98, тому

M(H₃PO₄)=98 г/моль

v(H₃PO₄)=m(H₃PO₄):M(H₃PO₄)=39,2 г : 98 г/моль = 0,4 моль

2. Напишемо рівняння реакції:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

1 моль 3 моль 2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини фосфор (V) оксиду (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини ортофосфатної кислоти (2 моль), тому

v(P₂O₅)=v(H₃PO₄):2=0,4 моль : 2 = 0,2 моль

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M.

M_r(P₂O₅)=2•A_r(P)+5•A_r(O)=2•31+5•16=142, тому M(P₂O₅)=142 г/моль

m(P₂O₅)=v(P₂O₅)•M(P₂O₅)=0,2 моль•142 г/моль = 28,4 г

4. Обчислюємо масу cиліцій (V) оксиду в початковій суміші.

m(SiO₂)=m(P₂O₅,SiO₂)-m(P₂O₅)=40 г - 28,4 г = 11,6 г

Відповідь: 28,4 г Р₂O₅ та 11,6 г SiO₂.

Вправа 135. Складіть умову задачі, аналогічної до задачі з прикладу 4, що міститься на «Сторінці ерудита», та розв’яжіть її. Суміш магнію та магній оксиду масою 10 г обробили надлишком хлоридної кислоти. Об’єм газу, що виділився при цьому, дорівнював 6,72 л (н.у.). Визначте масу кожного компонента в суміші.

Дано: m(Mg,MgO)=10 г, V_газу=6,72 л (н.у.)

Знайти: m(Mg)-?, m(MgO)-?

Розв'язання:

1. Напишемо рівняння реакцій:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑ (1)

1 моль 1 моль

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O (2)

У початковій суміші з хлоридною кислотою з виділенням газу реагує магній, тому цим газом є водень.

2. Обчислюємо кількість речовини заданого об'єму за формулою v=V/V_m, де V_m-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

v(H₂)=V(H₂):V_m=6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль

3. За рівнянням реакції (1) кількість речовини магнію (1 моль) і водню (1 моль) однакова, тому

v(Mg)=v(H₂)=0,3 моль.