Дополнительные сведения для решения задач по основным понятиям и стехиометрическим законам химии

Знание основных понятий и стехиометрических законов является фундаментом для решения различных расчетных и расчетно-экспериментальных задач. Это делает необходимым знание, запоминание и умение творчески применять формулы (1.1)—(1.29), приведенные ранее. Кроме этого, нужно уметь использовать следующие формулы и сведения.

В реальных химических процессах происходят потери реагентов или продуктов реакции, поэтому введено понятие «выход продукта от теоретически возможного в процентах». Для его вычисления используют формулу.

где Г| — выход продукта от теоретически возможного, %; /и_практ — масса вещества, полученного практически, г; /и_теор — масса вещества, рассчитанная из уравнения или по формуле, г.

Масса — мера инертности материального объекта, которую в стехиометрических расчетах можно определять по химической формуле вещества, или исходя из уравнения реакции, или по закону эквивалентов. Для расчета массы можно также применять формулы:

где т — масса; V— объем; п — число моль; М— молярная масса.

Для расчета молярных масс используют формулы определения относительной плотности газов по водороду или по воздуху (после их преобразования).

Относительная плотность газов по водороду: или по воздуху:

где 2 и 29 — молярные массы водорода и воздуха соответственно. Молярную массу можно также рассчитать и по формуле.

где т — масса данного объема Кгаза.

В некоторых случаях объем газа рационально рассчитывать по формуле где п — число моль.

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Рассчитайте массу: а) 10 моль алюминия; б) 15 эквивалентов железа, если его валентность равна II. Ответ: а) 270 г; б) 420 г.
• 2. Рассчитайте объем водорода (н. у.), который выделится при травлении детали из железа, если масса детали до травления 164 г, после — 150 г (травление проводили в соляной кислоте и в реакцию вступало только металлическое железо). Ответ: 5,6 л.
• 3. Из 200 г оксида меди (П) подучили 320 г сульфата меди (Н). Рассчитайте выход в % от теоретически возможного. Ответ. 80%.
• 4. Рассчитайте массу сульфата меди (П), которую можно получить из 3 моль меди при ее взаимодействии с избытком концентрированной серной кислоты, если практический выход составляет 95%. Ответ: 456 г.
• 5. Рассчитайте объем углекислого газа, полученного при взаимодействии 100 л метана СН₄ и 20 л воздуха (объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%). Ответ: 2,1 л.