Kimyəvi reaksiya məhsulu məhsulu düsturu. Hər bir tələbə maddənin kütləsini necə tapmağı bilməlidir. Məhluldakı maddənin kütləsinin kütlə payına əsasən hesablanması

20-ci dərs. “Reaksiya məhsulunun məhsuldarlığının nəzəri faizlə müəyyən edilməsi” kimi hesablama problemləri.

Problem bəyanatında “çıxış” sözü görünür. Məhsulun nəzəri gəliri həmişə praktiki məhsuldan daha yüksəkdir.

“Nəzəri kütlə və ya həcm, praktiki kütlə və ya həcm” anlayışları yalnız məhsul maddələri üçün istifadə edilə bilər.

Məhsulun məhsuldarlığının faizi h (eta) hərfi ilə işarələnir və faiz və ya fraksiya ilə ölçülür.

m praktik x100%

h = m nəzəri

V praktik x100%

h = V nəzəri

m praktiki (MgSO4) = 5,5 q

_____________________

M(Mg) = 24 q/mol

M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 16 = 120 q/mol

ν(Mg) = 1,2 q / 24 (q/mol) = 0,05 mol

mteor (MgSO4) = M(MgSO4) νteor (MgSO4) =

120 q/mol 0,05 mol = 6 q

(MgSO4)=(5,5q ·100%)/6g=91,7%

Cavab: Maqnezium sulfatın səmərəsi nəzəri ilə müqayisədə 91,7% təşkil edir.

reaksiyalar.

1. Problemin qısa ifadəsini yazın

m(CaO) = 16,8 q

h =80% və ya 0,8

_________________

m praktiki (CaC2) = ?

2. Gəlin UHR-ni yazaq. Gəlin əmsalları təşkil edək.

Düsturların altında (verilənlərdən) reaksiya tənliyi ilə göstərilən stokiometrik nisbətləri yazırıq.

3. PSHE-dən istifadə edərək, altından xətt çəkilmiş maddələrin molyar kütlələrini tapırıq

M(CaO) = 40 + 16 = 56 q/mol

M(CaC2) = 40 + 2 12 = 64 q/mol

4. Düsturlardan istifadə edərək reaktiv maddənin miqdarını tapın

ν(CaO)=16,8 (q) / 56 (q/mol) = 0,3 mol

5. UHR-dən istifadə edərək, reaksiya məhsulunun nəzəri maddə miqdarını (νteor) və nəzəri kütləsini (mteor) hesablayırıq.

6. Düsturdan istifadə edərək məhsulun məhsuldarlığının kütlə (həcm) hissəsini tapın

m praktiki (CaC2) = 0,8 19,2 g = 15,36 q

Cavab: m praktiki (CaC2) = 15,36 q

1. Problemin qısa ifadəsini yazın

Verildi: n. u.

Vm = 22,4 l/mol

Vpraktik(CO2) = 28,56 l

h = 85% və ya 0,85

____________________

2. Lazım gələrsə, PSCE-dən istifadə edərək maddələrin molyar kütlələrini tapın

M (Na2CO3) = 2·23 + 12 + 3·16 = 106 q/mol

3. Reaksiya məhsulunun nəzəri cəhətdən əldə edilmiş həcmini (kütləsini) və maddənin miqdarını düsturlardan istifadə edərək hesablayırıq:

Vnəzəri (CO2) =

28,56 l / 0,85 = 33,6 l

ν(CO2) = 33,6 (l) / 22,4 (l/mol) = 1,5 mol

4. Gəlin UHR-ni yazaq. Gəlin əmsalları təşkil edək.

Düsturların altında (verilənlərdən) reaksiya tənliyi ilə göstərilən stokiometrik nisbətləri yazırıq.

5. Kimyəvi reaksiya metodundan istifadə edərək reaktiv maddənin miqdarını tapın

Beləliklə

ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 mol

5. Reagentin kütləsini (həcmini) düsturdan istifadə edərək təyin edin:

V = ν Vm m = ν M m(Na2CO3) = 106 q/mol 1,5 mol = 159 q

Birinci növ problem başlanğıc maddənin kütləsinin (həcminin) və reaksiya məhsulunun kütləsinin (həcminin) məlum olmasıdır. Reaksiya məhsulunun məhsuldarlığını % ilə müəyyən etmək lazımdır.

Məsələ 1. Kükürd turşusunun məhlulu ilə 1,2 q çəkisi olan maqnezium reaksiyaya girdikdə, 5,5 q çəkisi olan duz alınmışdır (%).

Problemin ikinci növü - Başlanğıc maddənin (reagentin) kütləsi (həcmi) və reaksiya məhsulunun məhsuldarlığı (% ilə) məlumdur. Məhsulun praktiki kütləsini (həcmi) tapmaq lazımdır reaksiyalar.

Məsələ 2. Çəkisi 16,8 q olan kalsium oksidinə kömürün təsirindən əmələ gələn kalsium karbidin kütləsini hesablayın, əgər məhsul 80% olarsa.

Problemlərin üçüncü növü – praktiki olaraq alınan maddənin kütləsi (həcmi) və bu reaksiya məhsulunun məhsulu məlumdur. Başlanğıc maddənin kütləsini (həcmini) hesablamaq lazımdır.

Məsələ 3. Natrium karbonat xlorid turşusu ilə reaksiya verir. Həcmi 28,56 litr (n.s.) olan dəm qazını (IV) əldə etmək üçün natrium karbonatın hansı kütləsi götürülməli olduğunu hesablayın. Praktik məhsul məhsuldarlığı 85% -dir.

№1. Natrium maddənin 0,5 mol miqdarı ilə su ilə reaksiya verdikdə 4,2 litr həcmdə hidrogen əldə edildi. Praktiki qaz məhsuldarlığını (%) hesablayın.

№ 2. Xrom metalı Cr2O3 oksidini alüminium metal ilə azaltmaqla istehsal olunur. Xromun praktiki məhsuldarlığı 95% olarsa, onun 228 q ağırlığında oksidini azaltmaqla əldə edilə bilən xrom kütləsini hesablayın.

Birinci növ problem başlanğıc maddənin kütləsinin (həcminin) və reaksiya məhsulunun kütləsinin (həcminin) məlum olmasıdır. Reaksiya məhsulunun məhsuldarlığını % ilə müəyyən etmək lazımdır.

Məsələ 1. Kükürd turşusunun məhlulu ilə 1,2 q çəkisi olan maqnezium reaksiyaya girdikdə, 5,5 q çəkisi olan duz alınmışdır (%).

Problemin ikinci növü - Başlanğıc maddənin (reagentin) kütləsi (həcmi) və reaksiya məhsulunun məhsuldarlığı (% ilə) məlumdur. Məhsulun praktiki kütləsini (həcmi) tapmaq lazımdır reaksiyalar.

Məsələ 2. Çəkisi 16,8 q olan kalsium oksidinə kömürün təsirindən əmələ gələn kalsium karbidin kütləsini hesablayın, əgər məhsul 80% olarsa.

Problemlərin üçüncü növü – praktiki olaraq alınan maddənin kütləsi (həcmi) və bu reaksiya məhsulunun məhsulu məlumdur. Başlanğıc maddənin kütləsini (həcmini) hesablamaq lazımdır.

Məsələ 3. Natrium karbonat xlorid turşusu ilə reaksiya verir. Həcmi 28,56 litr (n.s.) olan dəm qazını (IV) əldə etmək üçün natrium karbonatın hansı kütləsi götürülməli olduğunu hesablayın. Praktik məhsul məhsuldarlığı 85% -dir.

№1. Natrium maddənin 0,5 mol miqdarı ilə su ilə reaksiya verdikdə 4,2 litr həcmdə hidrogen əldə edildi. Praktiki qaz məhsuldarlığını (%) hesablayın.

№ 2. Xrom metalı Cr2O3 oksidini alüminium metal ilə azaltmaqla istehsal olunur. Xromun praktiki məhsuldarlığı 95% olarsa, onun 228 q ağırlığında oksidini azaltmaqla əldə edilə bilən xrom kütləsini hesablayın.

№ 3. Kükürdün (IV) oksidinin məhsuldarlığı 90% olarsa, həcmi 3 litr (no.) olan kükürd (IV) oksidi əldə etmək üçün konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu ilə hansı qum kütləsinin reaksiya verəcəyini müəyyən edin.

№ 4. Tərkibində 4,1 q ağırlığında natrium fosfat olan məhlul 4,1 qr ağırlığında kalsium xlorid olan məhlula əlavə edildi, əgər reaksiya məhsulunun məhsuldarlığı 88% olarsa, yaranan çöküntünün kütləsini təyin edin.

Reagentlərin artıqlığı və çatışmazlığı

Reaksiyaya girən maddələrin mütənasib miqdarları və kütlələri həmişə alınmır. Çox vaxt reaksiya üçün reagentlərdən biri ondan alınır artıq, digəri isə - ilə dezavantaj. Aydındır ki, əgər reaksiya varsa 2H 2 + O 2 = 2H 2 O almaq üçün 2 mol H 2 O götürmə 1 mol O 2 Və 2 mol H 2, A 2 mol H 2 Və 2 mol O 2, Bu 1 mol O 2 reaksiya verməyəcək və həddindən artıq qalacaq.

Həddindən artıq qəbul edilmiş reagentin təyini (məsələn, B) bərabərsizliklərə görə aparılır: nA/a< n общ.В /b = (n B + n изб.В)/b , Harada n cəmi.V– maddənin ümumi (artıq qəbul edilmiş) miqdarı; n B– reaksiya üçün tələb olunan maddə miqdarı, yəni. stoxiometrik, Və n g.V– artıq (reaksiyaya girməyən) maddə miqdarı IN, və n cəmi B = n B + n artıq B.

Reagentin miqdarının artıq olması səbəbindən IN reaksiya verməyəcək, nəticədə məhsulun miqdarının hesablanması yalnız aparılmalıdır reagentin miqdarına görə, az miqdarda alınıb.

Praktik məhsuldarlıq

Nəzəri kəmiyyət n nəzəri reaksiya tənliyindən istifadə edərək hesablamaya uyğun olaraq alınan reaksiya məhsulunun miqdarıdır. Bununla belə, xüsusi reaksiya şəraitində reaksiya tənliyindən gözləniləndən daha az məhsul istehsal oluna bilər; bu kəmiyyəti deyək praktiki kəmiyyət n ave.

Praktik məhsul məhsuldarlığı məhsulun praktiki miqdarının nisbəti adlanır IN(həqiqətən əldə edilmişdir) nəzəriyə (reaksiya tənliyindən hesablanmışdır). Məhsulun praktiki məhsuldarlığı kimi göstərilir ŋ B: ŋ В = n pr.В /n nəzəri.В(hər hansı bir məhsulun kütləsi və qaz halında olan məhsulun həcmi üçün ifadələr oxşar formaya malikdir).

Məhsulun praktiki məhsuldarlığı bir və ya 100% -in bir hissəsi kimi təqdim olunur.

Praktikada ən çox ŋ B< 1 (100 %) səbəbiylə n pr.< n теор. İdeal şəraitdə olarsa n pr = n nəzəri, onda çıxış tam olur, yəni ŋ B = 1 (100%); tez-tez adlanır nəzəri çıxış.

Qarışıqdakı maddənin kütlə payı. Maddənin saflığı

Daha tez-tez reaksiyalar aparmaq üçün fərdi maddələri deyil, onların qarışıqlarını, o cümlədən təbii olanları götürürlər - minerallar və filizlər. Qarışıqdakı hər bir maddənin tərkibi onun kütlə payı ilə ifadə edilir.

Maddənin kütlə nisbəti ( m B) qarışığın kütləsinə ( m sm) adlandırıldı qarışıqda maddə B (w B) kütlə payı: w B = m B / m sm.

Qarışıqdakı maddənin kütlə payı bir və ya 100% -in bir hissəsidir.

Qarışıqdakı bütün maddələrin kütlə paylarının cəmi bərabərdir 1 (100 %).

Qarışıqda iki növ maddə ilə qarşılaşırıq - əsas maddə Və çirkləri. Əsas maddə ad qarışıqda üstünlük təşkil edən miqdarda olan maddədir (B); bütün digər maddələr deyilir çirkləri, və dəyəri w Vəsas maddənin təmizlik dərəcəsi hesab olunur.

Məsələn, təbii kalsium karbonat– əhəngdaşı– ehtiva edə bilər 82% CaCO 3 . Başqa sözlə, 82 % əhəng daşının təmizlik dərəcəsinə bərabərdir CaCO3. Müxtəlif çirkləri (qum, silikatlar və s.) hesablanmışdır tatok daxil 18 %.

Minerallarda, filizlərdə, minerallarda, qayalarda, yəni. Təbii birləşmələr və sənaye məhsulları həmişə çirkləri ehtiva edir.

Kimyəvi reagentlərin təmizlənmə dərəcəsi fərqli ola bilər. Çirklərin faizinin azalmasına əsasən, aşağıdakı reagent növləri keyfiyyətcə fərqlənir: “təmiz”, “texniki”, “kimyəvi təmiz”, “analitik cəhətdən təmiz”, “əlavə saf”. Misal üçün, 99, 999 % əsas maddə (H2SO4) ehtiva edir "kimyəvi cəhətdən təmiz" sulfat turşusu. Buna görə də yalnız sulfat turşusunda 0,001% çirkləri.

vebsayt, materialı tam və ya qismən köçürərkən mənbəyə keçid tələb olunur.

İmza

Problem bəyanatında “çıxış” sözü görünür. Məhsulun nəzəri gəliri həmişə praktiki məhsuldan daha yüksəkdir.

Konsepsiyalar “nəzəri kütlə və ya həcm, praktik kütlə və ya həcm” istifadə edilə bilər yalnız maddələr-məhsullar üçün.

Məhsulun məhsuldarlığının faizi məktubla göstərilir

(eta), faiz və ya kəsr kimi ölçülür.

Kəmiyyət çıxışı hesablamalar üçün də istifadə edilə bilər:

Birinci növ tapşırıqlar – Başlanğıc maddənin kütləsi (həcmi) və reaksiya məhsulunun kütləsi (həcmi) məlumdur. Reaksiya məhsulunun məhsuldarlığını % ilə müəyyən etmək lazımdır.

Məsələ 1. Kükürd turşusunun məhlulu ilə 1,2 q çəkisi olan maqnezium reaksiya verdikdə, 5,5 q ağırlığında duz alındı ​​(%).

İkinci növ tapşırıqlar – Başlanğıc maddənin (reagentin) kütləsi (həcmi) və reaksiya məhsulunun səmərəsi (%) məlumdur. Reaksiya məhsulunun praktiki kütləsini (həcmini) tapmaq lazımdır.

Məsələ 2. Çəkisi 16,8 q olan kalsium oksidinə kömürün təsirindən əmələ gələn kalsium karbidin kütləsini hesablayın, əgər məhsul 80% olarsa.

Üçüncü növ tapşırıqlar– Praktiki olaraq alınan maddənin kütləsi (həcmi) və bu reaksiya məhsulunun məhsulu məlumdur. Başlanğıc maddənin kütləsini (həcmini) hesablamaq lazımdır.

Məsələ 3. Natrium karbonat xlorid turşusu ilə reaksiya verir. Karbonmonoksit əldə etmək üçün natrium karbonatın hansı kütləsinin alınması lazım olduğunu hesablayın ( IV) həcmi 28,56 l (n.u.). Praktik məhsul məhsuldarlığı 85% -dir.

PROBLEMLƏRİ HƏLL ETMƏK

№1.

№3.

Kükürd (IV) oksidin 90%-ə bərabər olduğu halda, həcmi 3 litr (n.s.) olan kükürd (IV) oksidi əldə etmək üçün misin hansı kütləsinin konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu ilə reaksiyaya girəcəyini müəyyən edin.

Kimyadan məsələlərin həlli üsulları

Problemləri həll edərkən bir neçə sadə qaydaları rəhbər tutmalısınız:

1. Tapşırıq şərtlərini diqqətlə oxuyun;
2. Verilənləri yazın;
3. Lazım gələrsə, fiziki kəmiyyət vahidlərini SI vahidlərinə çevirin (bəzi qeyri-sistem vahidlərinə icazə verilir, məsələn, litr);
4. Lazım gələrsə, reaksiya tənliyini yazın və əmsalları düzün;
5. Proporsiyaların tərtibi metodundan deyil, maddənin miqdarı anlayışından istifadə edərək problemi həll edin;
6. Cavabı yazın.

Kimyaya uğurla hazırlaşmaq üçün mətndə verilmiş problemlərin həlli yollarını diqqətlə nəzərdən keçirməli, həm də onların kifayət qədər sayını özünüz həll etməlisiniz. Məhz problemlərin həlli prosesində kimya kursunun əsas nəzəri prinsipləri möhkəmləndiriləcəkdir. Kimyanı öyrənmək və imtahana hazırlaşmaq üçün bütün vaxt ərzində problemləri həll etmək lazımdır.

Siz bu səhifədəki problemlərdən istifadə edə bilərsiniz və ya standart və mürəkkəb məsələlərin həlli ilə yaxşı bir məcmuə və tapşırıqlar toplusunu yükləyə bilərsiniz (M. İ. Lebedeva, İ. A. Ankudimova): yükləyin.

Mole, molyar kütlə

Molar kütlə bir maddənin kütləsinin maddənin miqdarına nisbətidir, yəni.

M(x) = m(x)/ν(x), (1)

burada M(x) X maddəsinin molyar kütləsi, m(x) X maddəsinin kütləsi, ν(x) X maddəsinin miqdarıdır. Molar kütlənin SI vahidi kq/mol, lakin g vahididir. /mol adətən istifadə olunur. Kütlənin vahidi - g, kq. Maddənin miqdarı üçün SI vahidi moldur.

Hər hansı kimya problemi həll edildi maddənin miqdarı vasitəsilə. Əsas düsturu xatırlamaq lazımdır:

ν(x) = m(x)/ M(x) = V(x)/V m = N/N A , (2)

burada V(x) X(l) maddənin həcmi, V m qazın molyar həcmi (l/mol), N hissəciklərin sayı, N A Avoqadro sabitidir.

1. Kütləni təyin edin natrium yodid NaI maddənin miqdarı 0,6 mol.

verilmiş: ν(NaI)= 0,6 mol.

Tapın: m(NaI) =?

Həll. Natrium yodidin molyar kütləsi:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 q/mol

NaI kütləsini təyin edin:

m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 q.

2. Maddənin miqdarını müəyyənləşdirin natrium tetraborat Na 2 B 4 O 7 tərkibində 40,4 q ağırlığında olan atom bor.

verilmiş: m(Na 2 B 4 O 7) = 40,4 q.

Tapın: ν(B)=?

Həll. Natrium tetraboratın molar kütləsi 202 q/mol təşkil edir. Na 2 B 4 O 7 maddəsinin miqdarını təyin edin:

ν(Na 2 B 4 O 7) = m(Na 2 B 4 O 7)/ M(Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202 = 0,2 mol.

Xatırladaq ki, 1 mol natrium tetraborat molekulunda 2 mol natrium atomu, 4 mol bor atomu və 7 mol oksigen atomu var (natrium tetraborat düsturuna baxın). Onda atom bor maddəsinin miqdarı bərabərdir: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0,2 = 0,8 mol.

Kimyəvi düsturlardan istifadə edərək hesablamalar. Kütləvi pay.

Maddənin kütlə payı sistemdəki müəyyən bir maddənin kütləsinin bütün sistemin kütləsinə nisbətidir, yəni. ω(X) =m(X)/m, burada ω(X) X maddəsinin kütlə payı, m(X) X maddəsinin kütləsi, m bütün sistemin kütləsidir. Kütləvi pay ölçüsüz kəmiyyətdir. Vahidin bir hissəsi və ya faizlə ifadə edilir. Məsələn, atom oksigeninin kütlə payı 0,42 və ya 42%, yəni. ω(O)=0,42. Natrium xloriddə atomik xlorun kütlə payı 0,607 və ya 60,7%, yəni. ω(Cl)=0,607.

3. Kütləvi payı təyin edin barium xlorid dihidrat BaCl 2 2H 2 O-da kristallaşma suyu.

Həll: BaCl 2 2H 2 O-nun molyar kütləsi:

M(BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 = 244 q/mol

BaCl 2 2H 2 O düsturundan belə çıxır ki, 1 mol barium xlorid dihidratda 2 mol H 2 O var. Buradan BaCl 2 2H 2 O tərkibindəki suyun kütləsini müəyyən edə bilərik:

m (H 2 O) = 2 18 = 36 q.

Barium xlorid dihidrat BaCl 2 2H 2 O-da kristallaşma suyunun kütlə payını tapırıq.

ω (H 2 O) = m (H 2 O)/ m (BaCl 2 2H 2 O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Tərkibində argentit mineralı Ag 2 S olan 25 q ağırlığında süxur nümunəsindən 5,4 q ağırlığında gümüş təcrid edilmişdir. Kütləvi payı təyin edin nümunədə argentit.

verilmiş: m(Ag)=5,4 q; m = 25 q.

Tapın: ω(Ag 2 S) =?

Həll: argentitdə olan gümüş maddənin miqdarını təyin edirik: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 mol.

Ag 2 S düsturundan belə çıxır ki, argentit maddənin miqdarı gümüş maddənin miqdarının yarısı qədərdir. Argentit maddəsinin miqdarını təyin edin:

ν(Ag 2 S)= 0,5 ν(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol

Argentitin kütləsini hesablayırıq:

m(Ag 2 S) = ν(Ag 2 S) М(Ag 2 S) = 0,025 248 = 6,2 q.

İndi biz 25 q çəkisi olan qaya nümunəsində argentitin kütlə payını təyin edirik.

ω(Ag 2 S) = m(Ag 2 S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Mürəkkəb formulların alınması

5. Qarışığın ən sadə düsturunu təyin edin manqan və oksigen ilə kalium, əgər bu maddənin tərkibindəki elementlərin kütləvi fraksiyaları müvafiq olaraq 24,7, 34,8 və 40,5% olarsa.

verilmiş: ω(K) =24,7%; ω(Mn) =34,8%; ω(O) =40,5%.

Tapın: birləşmənin düsturu.

Həll: hesablamalar üçün 100 q-a bərabər olan birləşmənin kütləsini seçirik, yəni. m=100 q kalium, manqan və oksigenin kütlələri:

m (K) = m ω (K); m (K) = 100 0,247 = 24,7 q;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 0,348=34,8 q;

m (O) = m ω(O); m(O) = 100 0,405 = 40,5 q.

Kalium, manqan və oksigenin atom maddələrinin miqdarını təyin edirik:

ν(K)= m(K)/ M(K) = 24,7/39= 0,63 mol

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 mol

ν(O)= m(O)/ M(O) = 40,5/16 = 2,5 mol

Maddələrin miqdarının nisbətini tapırıq:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Bərabərliyin sağ tərəfini daha kiçik bir ədədə (0,63) bölməklə, əldə edirik:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Buna görə birləşmə üçün ən sadə düstur KMnO 4-dür.

6. 1,3 q maddənin yanması nəticəsində 4,4 q dəm qazı (IV) və 0,9 q su əmələ gəldi. Molekulyar formulunu tapın maddənin hidrogen sıxlığı 39 olarsa.

verilmiş: m(in-va) =1,3 g; m(CO 2)=4,4 q; m(H 2 O) = 0,9 q; D H2 =39.

Tapın: maddənin düsturu.

Həll: Tutaq ki, axtardığımız maddənin tərkibində karbon, hidrogen və oksigen var, çünki onun yanması zamanı CO 2 və H 2 O əmələ gəldi. Sonra atomik karbon, hidrogen və oksigen maddələrinin miqdarını müəyyən etmək üçün CO 2 və H 2 O maddələrinin miqdarını tapmaq lazımdır.

ν(CO 2) = m(CO 2)/ M(CO 2) = 4,4/44 = 0,1 mol;

ν(H 2 O) = m (H 2 O)/ M (H 2 O) = 0,9/18 = 0,05 mol.

Atom karbon və hidrogen maddələrinin miqdarını təyin edirik:

ν(C)= ν(CO 2); ν(C)=0,1 mol;

ν(H)= 2 ν(H 2 O); ν(H) = 2 0,05 = 0,1 mol.

Beləliklə, karbon və hidrogenin kütlələri bərabər olacaq:

m(C) = ν(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 q;

m(N) = ν(N) M(N) = 0,1 1 =0,1 q.

Maddənin keyfiyyət tərkibini təyin edirik:

m(in-va) = m(C) + m(H) = 1,2 + 0,1 = 1,3 q.

Nəticədə, maddə yalnız karbon və hidrogendən ibarətdir (problem bəyanatına baxın). İndi verilmiş şərt əsasında onun molekulyar çəkisini təyin edək tapşırıqlar bir maddənin hidrogen sıxlığı.

M(v-va) = 2 D H2 = 2 39 = 78 q/mol.

ν(С) : ν(Н) = 0,1: 0,1

Bərabərliyin sağ tərəfini 0,1 rəqəminə bölərək, alırıq:

ν(С) : ν(Н) = 1: 1

Karbon (və ya hidrogen) atomlarının sayını “x” kimi götürək, sonra “x”i karbon və hidrogenin atom kütlələrinə vurub bu məbləği maddənin molekulyar kütləsinə bərabərləşdirərək tənliyi həll edirik:

12x + x = 78. Deməli, x = 6. Deməli, maddənin düsturu C 6 H 6 - benzoldur.

Qazların molar həcmi. İdeal qazların qanunları. Həcmi fraksiya.

Qazın molar həcmi qazın həcminin bu qazın maddə miqdarına nisbətinə bərabərdir, yəni.

V m = V(X)/ ν(x),

burada V m qazın molar həcmi - verilmiş şəraitdə istənilən qaz üçün sabit qiymət; V(X) – qazın həcmi X; ν(x) qaz maddəsinin miqdarıdır X. Normal şəraitdə qazların molyar həcmi (normal təzyiq pH = 101,325 Pa ≈ 101,3 kPa və temperatur Tn = 273,15 K ≈ 273 K) V m = 22,4 l /mol.

Qazları əhatə edən hesablamalarda çox vaxt bu şərtlərdən normal vəziyyətə və ya əksinə keçmək lazımdır. Bu vəziyyətdə Boyle-Mariotte və Gay-Lussacın birləşmiş qaz qanunundan irəli gələn düsturdan istifadə etmək rahatdır:

──── = ─── (3)

Burada p təzyiqdir; V - həcm; T - Kelvin şkalasında temperatur; “n” indeksi normal şəraiti göstərir.

Qaz qarışıqlarının tərkibi tez-tez həcm fraksiyasından istifadə etməklə ifadə edilir - müəyyən bir komponentin həcminin sistemin ümumi həcminə nisbəti, yəni.

burada φ(X) X komponentinin həcm hissəsidir; V(X) – X komponentinin həcmi; V sistemin həcmidir. Həcmi kəsr ölçüsüz kəmiyyətdir, vahidin fraksiyaları və ya faizlə ifadə edilir;

7. Hansı biri həcm 20 o C temperaturda və 51 g ağırlığında 250 kPa ammonyak təzyiqində alacaq?

verilmiş: m(NH 3)=51 q; p=250 kPa; t=20 o C.

Tapın: V(NH 3) =?

Həll: ammonyak maddəsinin miqdarını təyin edin:

ν(NH 3) = m(NH 3)/ M(NH 3) = 51/17 = 3 mol.

Normal şəraitdə ammonyakın həcmi:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 l.

Formula (3) istifadə edərək, ammonyakın həcmini bu şərtlərə endiririk [temperatur T = (273 +20) K = 293 K]:

p n TV n (NH 3) 101,3 293 67,2

V(NH 3) =──────── = ───────── = 29,2 l.

8. Müəyyən edin həcm, normal şəraitdə tərkibində 1,4 q hidrogen və 5,6 q azot olan qaz qarışığı ilə tutulacaq.

verilmiş: m(N 2)=5,6 q; m(H 2)=1,4; Yaxşı.

Tapın: V(qarışıqlar)=?

Həll: hidrogen və azot maddələrinin miqdarını tapın:

ν(N 2) = m(N 2)/ M(N 2) = 5,6/28 = 0,2 mol

ν(H 2) = m(H 2)/ M(H 2) = 1,4/ 2 = 0,7 mol

Normal şəraitdə bu qazlar bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmadığından, qaz qarışığının həcmi qazların həcmlərinin cəminə bərabər olacaqdır, yəni.

V(qarışıqlar)=V(N 2) + V(H 2)=V m ν(N 2) + V m ν(H 2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 l.

Kimyəvi tənliklərdən istifadə edərək hesablamalar

Kimyəvi tənliklərdən istifadə etməklə hesablamalar (stoxiometrik hesablamalar) maddələrin kütləsinin saxlanması qanununa əsaslanır. Lakin real kimyəvi proseslərdə reaksiyanın natamam olması və maddələrin müxtəlif itkiləri nəticəsində yaranan məhsulların kütləsi çox vaxt maddələrin kütləsinin saxlanması qanununa uyğun olaraq əmələ gəlməli olan kütlədən az olur. Reaksiya məhsulunun məhsulu (və ya məhsulun kütlə payı) nəzəri hesablamaya uyğun olaraq formalaşmalı olan faktiki alınan məhsulun kütləsinin onun kütləsinə faizlə ifadə edilən nisbətidir, yəni.

η = /m(X) (4)

Burada η məhsulun məhsuldarlığı, %; m p (X) real prosesdə alınan X məhsulunun kütləsidir; m(X) – X maddənin hesablanmış kütləsi.

Məhsulun məhsuldarlığı göstərilməyən tapşırıqlarda onun kəmiyyət (nəzəri) olduğu qəbul edilir, yəni. η=100%.

9. Nə qədər fosforun yandırılması lazımdır? almaq üçün 7,1 g ağırlığında fosfor (V) oksidi?

verilmiş: m(P 2 O 5) = 7,1 q.

Tapın: m(P) =?

Həll: fosforun yanma reaksiyasının tənliyini yazırıq və stokiometrik əmsalları təşkil edirik.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Reaksiya ilə nəticələnən P 2 O 5 maddəsinin miqdarını təyin edin.

ν(P 2 O 5) = m(P 2 O 5)/ M(P 2 O 5) = 7,1/142 = 0,05 mol.

Reaksiya tənliyindən belə çıxır ki, ν(P 2 O 5) = 2 ν(P), buna görə də reaksiyada tələb olunan fosforun miqdarı bərabərdir:

ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 mol.

Buradan fosforun kütləsini tapırıq:

m(P) = ν(P) M(P) = 0,1 31 = 3,1 q.

10. 6 q ağırlığında maqnezium və 6,5 q ağırlığında sink artıq xlorid turşusunda həll edildi. Nə həcm standart şəraitdə ölçülən hidrogen, önə çıxacaq harada?

verilmiş: m(Mg)=6 q; m(Zn)=6,5 q; Yaxşı.

Tapın: V(H 2) =?

Həll: maqnezium və sinkin xlorid turşusu ilə qarşılıqlı təsirinin reaksiya tənliklərini yazırıq və stokiometrik əmsalları təşkil edirik.

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2

Xlorid turşusu ilə reaksiya verən maqnezium və sink maddələrinin miqdarını təyin edirik.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 mol

ν(Zn) = m(Zn)/ M(Zn) = 6,5/65 = 0,1 mol.

Reaksiya tənliklərindən belə çıxır ki, metal və hidrogen maddələrinin miqdarı bərabərdir, yəni. ν(Mg) = ν(H 2); ν(Zn) = ν(H 2), iki reaksiya nəticəsində yaranan hidrogen miqdarını təyin edirik:

ν(H 2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol.

Reaksiya nəticəsində ayrılan hidrogenin həcmini hesablayırıq:

V(H 2) = V m ν(H 2) = 22,4 0,35 = 7,84 l.

11. Mis (II) sulfatın artıq məhlulundan 2,8 litr həcmində hidrogen sulfid (normal şərait) keçirildikdə 11,4 q ağırlığında çöküntü əmələ gəlmişdir. Çıxışı müəyyənləşdirin reaksiya məhsulu.

verilmiş: V(H 2 S)=2,8 l; m(çöküntü)= 11,4 q; Yaxşı.

Tapın: η =?

Həll: hidrogen sulfidlə mis (II) sulfat arasındakı reaksiya tənliyini yazırıq.

H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓+ H 2 SO 4

Reaksiyada iştirak edən hidrogen sulfidin miqdarını təyin edirik.

ν(H 2 S) = V(H 2 S) / V m = 2,8/22,4 = 0,125 mol.

Reaksiya tənliyindən belə çıxır ki, ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 mol. Bu o deməkdir ki, biz CuS-in nəzəri kütləsini tapa bilərik.

m(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0,125 96 = 12 q.

İndi (4) düsturundan istifadə edərək məhsulun məhsuldarlığını təyin edirik:

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Hansı biri çəki ammonium xlorid 7,3 q ağırlığında hidrogen xlorid ilə 5,1 q ağırlığında ammonyakın qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir? Hansı qaz normadan artıq qalacaq? Artıqlığın kütləsini təyin edin.

verilmiş: m(HCl)=7,3 q; m(NH 3)=5,1 q.

Tapın: m(NH 4 Cl) =? m(artıq) =?

Həll: reaksiya tənliyini yazın.

HCl + NH 3 = NH 4 Cl

Bu vəzifə "artıq" və "çatışmazlıq" haqqındadır. Hidrogen xlorid və ammonyakın miqdarını hesablayırıq və hansı qazın artıq olduğunu müəyyən edirik.

ν(HCl) = m(HCl)/ M(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 mol;

ν(NH 3) = m(NH 3)/ M(NH 3) = 5,1/ 17 = 0,3 mol.

Ammonyak artıqdır, buna görə çatışmazlığa əsasən hesablayırıq, yəni. hidrogen xlorid üçün. Reaksiya tənliyindən belə çıxır ki, ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 mol. Ammonium xloridin kütləsini təyin edin.

m(NH 4 Cl) = ν(NH 4 Cl) М(NH 4 Cl) = 0,2 53,5 = 10,7 q.

Biz ammiakın artıq olduğunu müəyyən etdik (maddə miqdarı baxımından artıqlığı 0,1 mol). Artıq ammonyakın kütləsini hesablayaq.

m(NH 3) = ν(NH 3) M(NH 3) = 0,1 17 = 1,7 q.

13. 20 q çəkisi olan texniki kalsium karbid artıq su ilə işlənib, asetilen əldə edilib, artıq brom suyundan keçdikdə 86,5 q çəkidə 1,1,2,2-tetrabromoetan əmələ gətirir kütlə payı Texniki karbiddə CaC 2.

verilmiş: m = 20 g; m (C 2 H 2 Br 4) = 86,5 q.

Tapın: ω(CaC 2) =?

Həll: kalsium karbidin su ilə və asetilenin bromlu su ilə qarşılıqlı təsir tənliklərini yazırıq və stokiometrik əmsalları düzürük.

CaC 2 +2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4

Tetrabromoetanın miqdarını tapın.

ν(C 2 H 2 Br 4) = m (C 2 H 2 Br 4)/ M (C 2 H 2 Br 4) = 86,5/ 346 = 0,25 mol.

Reaksiya tənliklərindən belə çıxır ki, ν(C 2 H 2 Br 4) = ν(C 2 H 2) = ν(CaC 2) = 0,25 mol. Buradan təmiz kalsium karbidinin kütləsini (çirkləri olmayan) tapa bilərik.

m(CaC 2) = ν(CaC 2) M(CaC 2) = 0,25 64 = 16 q.

Texniki karbiddə CaC 2-nin kütlə payını təyin edirik.

ω(CaC 2) =m(CaC 2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Həll yolları. Məhlul komponentinin kütlə payı

14. 1,8 q çəkisi olan kükürd 170 ml həcmdə benzolda həll edilmişdir. Benzolun sıxlığı 0,88 q/ml-dir. Müəyyənləşdirmək kütlə payı məhlulda kükürd.

verilmiş: V(C 6 H 6) = 170 ml; m(S) = 1,8 q; ρ(C 6 C 6) = 0,88 q/ml.

Tapın: ω(S) =?

Həll: məhlulda kükürdün kütlə payını tapmaq üçün məhlulun kütləsini hesablamaq lazımdır. Benzolun kütləsini təyin edin.

m(C 6 C 6) = ρ(C 6 C 6) V(C 6 H 6) = 0,88 170 = 149,6 q.

Məhlulun ümumi kütləsini tapın.

m(məhlul) = m(C 6 C 6) + m(S) = 149,6 + 1,8 = 151,4 q.

Kükürdün kütlə payını hesablayaq.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19%.

15. Çəkisi 3,5 q olan dəmir sulfat FeSO 4 7H 2 O 40 q suda həll edildi dəmir (II) sulfatın kütlə payı yaranan məhlulda.

verilmiş: m(H 2 O)=40 q; m(FeSO 4 7H 2 O) = 3,5 q.

Tapın: ω(FeSO 4) =?

Həll: FeSO 4 7H 2 O-nun tərkibindəki FeSO 4-ün kütləsini tapın. Bunun üçün FeSO 4 7H 2 O maddəsinin miqdarını hesablayın.

ν(FeSO 4 7H 2 O)=m(FeSO 4 7H 2 O)/M(FeSO 4 7H 2 O)=3,5/278=0,0125 mol

Dəmir sulfatın düsturundan belə çıxır ki, ν(FeSO 4) = ν(FeSO 4 7H 2 O) = 0,0125 mol. FeSO 4 kütləsini hesablayaq:

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0,0125 152 = 1,91 q.

Məhlulun kütləsinin dəmir sulfat kütləsindən (3,5 q) və suyun kütləsindən (40 q) ibarət olduğunu nəzərə alaraq, məhluldakı dəmir sulfatın kütlə payını hesablayırıq.

ω(FeSO 4) =m(FeSO 4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4%.

Müstəqil həll ediləcək problemlər

1. Heksandakı 50 q metilyodid metal natriumla təsirləndirildi və normal şəraitdə ölçülən 1,12 litr qaz ayrıldı. Məhluldakı metilyodidin kütlə payını təyin edin. Cavab verin: 28,4%.
2. Bəzi spirt monokarboksilik turşu əmələ gətirmək üçün oksidləşdi. 13,2 q bu turşu yandırıldıqda, tam zərərsizləşdirilməsi üçün 28% kütlə payı olan 192 ml KOH məhlulu tələb olunan karbon qazı əldə edildi. KOH məhlulunun sıxlığı 1,25 q/ml təşkil edir. Alkoqolun formulunu təyin edin. Cavab verin: butanol.
3. Sıxlığı 1,45 q/ml olan 9,52 q misin 50 ml 81%-li azot turşusu məhlulu ilə reaksiya verməsi nəticəsində alınan qaz 1,22 q/ml sıxlığı olan 150 ml 20%-li NaOH məhlulundan keçirilmişdir. Həll olunmuş maddələrin kütlə paylarını təyin edin. Cavab verin: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
4. 10 q nitrogliserinin partlaması zamanı ayrılan qazların həcmini təyin edin. Cavab verin: 7,15 l.
5. 4,3 g ağırlığında üzvi maddə nümunəsi oksigendə yandırıldı. Reaksiya məhsulları 6,72 l (normal şəraitdə) həcmi olan karbon monoksit (IV) və 6,3 q kütləsi olan sudur. Cavab verin: C 6 H 14.

Alqoritm VII. Nəzəri cəhətdən mümkün olan reaksiya məhsulunun məhsuldarlığının kütlə və ya həcm hissəsinin müəyyən edilməsi (%)

Problem VII.1.

Problem VII.2.

Problem VII.3.

Müstəqil həll üçün problemlər.

Problem VII.4. 13,92 q propionaldehid əldə etmək üçün propil spirtinin hansı kütləsini oksidləşdirmək lazımdır, əgər sonuncunun məhsuldarlığı nəzəri cəhətdən mümkün olanın 80%-ni təşkil edir?

Problem VII.5. 29,95 ml doymuş monohidrik spirtin qatılaşdırılmış sulfat turşusu ilə qızdırılması nəticəsində əmələ gələn qaz katalizatorun iştirakı ilə 8,96 litr hidrogen əlavə edir. Əgər karbon hasilatı nəzəri alkoqolun 90%-i olarsa, orijinal spirtin molekulyar düsturunu təyin edin.

Problem VII.6. Sirkə turşusunun alınması üsullarından biri butanın katalitik oksidləşməsidir. 100 l butanın oksidləşməsi ilə 90% konsentrasiyası olan sirkə turşusu məhlulunun hansı kütləsi əldə oluna bilər ki, əgər hədəf məhsulun məhsuldarlığı 65% olar?

Problem VII.7. 20 litr həcmli etilen hidrogenləşdirildikdə (n.s.) 18 litr etan alınır. Etan məhsuldarlığının həcm hissəsini hesablayın

Problem VII.8. 7 litr etilen hidrogenlə qızdırılan katalizator üzərindən keçirilərək 6 litr etan alındı. Nəzəri etan məhsulunun həcm hissəsini (%) hesablayın. Qaz həcmləri ətraf mühit şəraitində ölçülür.

Problem VII.9. 11,2 litr asetilendən 10 q benzolun alındığı məlumdursa, nəzəri cəhətdən mümkün olandan benzol məhsulunun %-lə kütlə payını hesablayın (no.)

Problem VII.10. Laboratoriyada nitrasiya reaksiyası zamanı 156 q benzoldan 220 q nitrobenzol alınmışdır. Nitrobenzolun (%) səmərəsi nəzəri cəhətdən mümkün olandan nə qədərdir?