Электронный репетитор для учащихся 8-11 классов
Содержание:
Количество вещества
Для газов:
m
V
V
v
=
Vm=22,4 л/моль (при н. у. - 00C; 101,3 кПа)
⮱
Пример
Пример
Число структурных единиц
NA - число Авогадро - 6,02 .1023
⮱
Пример
�Относительная плотность газов
⮱
2
1
M
M
D
=
2
2
газа
H
M
D
=
29
газа
возд
M
D
=
Пример
Массовая доля вещества в смеси
⮱
)
(
)
(
смеси
m
вещества
m
=
ω
Объёмная доля газа
⮱
)
(
)
(
смеси
V
газа
V
=
ϕ
Пример
Средняя молярная масса смеси газов
⮱
Пример
Объединённый газовый закон�Бойля – Мариотта и Гей-Люссака
Где ρ0 = 101,3 кПа,
V0 - объём газа при н.у.
T0 = 273
⮱
0
0
0
T
V
p
T
рV
=
Пример
Уравнение Менделеева - Клапейрона
К
моль
Дж
Где R
⋅
=
314
,
8
⮱
Пример
Массовая доля растворённого вещества
⮱
раствора
m
в
р
m
в
р
.)
.
(
.)
.
(
=
ω
O
H
m
в
р
m
в
р
m
в
р
2
.)
.
(
.)
.
(
.)
.
(
+
=
ω
Пример
Массовая доля растворённого вещества в смешанном растворе
⮱
)
(
2
)
(
1
.)
.
(
2
.)
.
(
1
.)
.
(
ра
р
ра
р
в
р
в
р
в
р
см
m
m
m
m
−
−
+
+
=
ω
Диагональная схема смешивания растворов («правило креста»)
Массовые части исходных растворов
⮱
)
(
1
см
ω
ω
−
)
(
2
ω
ω
−
см
см
ω
1
ω
2
ω
1
ω
2
ω
см
ω
Правило Вант-Гоффа
⮱
0
0
2
0
1
10
1
2
t
t
−
⋅
=
γ
υ
υ
Пример
Молярная масса (для газов)
⮱
2
2
H
D
M
⋅
=
Пример
Примеры задач:
Пример: Вычислите относительную плотность оксида серы (IV) по водороду и по воздуху.
Дано:
M(SO2)=64 г/моль.
Найти:
Решение:
Из формулы следует, что:
Ответ:
Dвозд (SO2)
)
(
2
2
SO
D
H
;
⮱
Примеры задач:
Задача: Вычислите, сколько атомов содержится в сере количеством вещества 2 моль.
Дано:
v(S)=2 моль.
Найти:
N(S)
Решение:
Число структурных единиц серы определяем по формуле:
(атомов серы).
Ответ: N(S)= 12.1023 атомов серы.
тогда
⮱
Примеры задач:
Задача: Вычислите массовые доли элементов в воде.
Дано:
v(H2O)=1 моль.
Найти:
Решение:
Молярная масса воды равна:
M(H2O)=2.1+16=18 (г/моль).
Ответ:
)
(
);
(
O
H
ω
ω
Берем для расчета количество вещества 1 моль, тогда
На основе формулы определяем:
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите количество вещества, соответствующее диоксиду кремния массой 180 г.
Дано:
m(SiO2)=180 г.
Найти:
v(SiO2).
Решение:
М(SiO2)= М(Si)+2M(O)=28г/моль+2.16г/моль=
=60г/моль
Используя формулу, определяем количество вещества диоксида кремния:
(моль)
Ответ: v(SiO2)=0,5 моль.
тогда
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите количество вещества, соответствующее кислороду объёмом 11,2 л (н.у.).
Дано:
V(О2)=11,2 л
Найти:
v(O2)
Решение:
Для расчета используем формулу:
тогда
(моль)
Ответ: v(O2)=0,5 моль.
⮱
Примеры задач:
Пример: Определите массу одной молекулы оксида углерода (IV).
Дано:
M(CO2)=44 г/моль
Найти:
m0(CO2)
Решение:
Из формулы следует, что 1 моль вещества содержит 6.1023 молекул, следовательно:
M(CO2)=m0(CO2).NA
тогда
Ответ:
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите массу серной кислоты количеством вещества 0,25 моль.
Дано:
v(H2SO4)=0,25 моль.
Найти:
m (H2SO4)
Решение:
Из формулы следует, что:
M(H2SO4)= v(H2SO4).M(H2SO4);
Ответ: m(H2SO4)=24,5 г.
M(H2SO4)=2.M(H)+M(S)+4.M(O)=
=2.1 г/моль+32 г/моль+4.16 г/моль=98 г/моль.
m(H2SO4)=0,25.98=24,5 (г).
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите молярную массу благородного газа Х, плотность которого по водороду составляет 20.
Назовите этот газ.
Дано:
Найти:
M(X).
Решение:
Из формулы следует, что:
,
M=20.2=40 (г/моль).
Ответ: M(X)=39,949 г/моль; аргон.
20
)
(
2
=
X
D
H
)
(
2
)
(
2
X
D
X
M
H
⋅
=
Из Периодической системы элементов следует, что этой молярной массе соответствует благородный газ аргон (M(Ar)=39,948 г/моль).
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите массовую долю (%) соли в растворе, полученном при растворении 50 г соли в 200 г воды.
Дано:
m(соли) = 50 г
m(Н2O) = 200 г
Найти:
(соли)
Решение:
(соли) = =
= = 0,2 или 20%
Ответ:
(соли) = 0,2 или 20%
)
0
(
)
(
)
(
2
H
m
соли
m
соли
m
+
200
50
50
+
⮱
Примеры задач:
Задача: Окисление серы протекает по уравнению: S(тв)+O2(г)=SO2(г)
Как изменится скорость реакции, если объём системы уменьшить в 4 раза?
Дано:
V1/V2=4
Найти:
Решение:
S(тв) +O2(г)=SO2(г) (гетерогенная реакция)
Обозначим концентрацию кислорода: [O2] = a
1. Согласно закону действующих масс скорость реакции до изменения объёма равна: = k[O2]=ka
2. Скорость реакции после уменьшения объёма (вследствие уменьшения объёма концентрация кислорода увеличивается в 4 раза): = k(4a)=4ka
3. Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:
Ответ: скорость реакции увеличится в 4 раза.
1
υ
2
υ
4
4
1
2
=
=
ka
ka
υ
υ
⮱
Примеры задач:
Задача: Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70 0С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2.
Дано:
t=30 0C;
t=70 0C;
= 2.
Решение:
По правилу Вант-Гоффа
По условию задачи требуется определить .
Подставим данные задачи в формулу:
Следовательно, скорость реакции увеличится в 16 раз
Ответ: увеличится в 16 раз.
Найти:
10
t
1
2
1
2
)
t
)
t
t
−
⋅
(
=
(
γ
υ
υ
)
(t
/
)
(t
1
2
υ
υ
16
2
2
)
(t
)
t
4
10
30
70
10
1
2
1
2
=
=
=
=
(
−
−
t
t
γ
υ
υ
)
(t
/
)
(t
1
2
υ
υ
γ
⮱
Примеры задач:
Задача: Определите молярную и нормальную концентрации растворённого вещества в 1 л раствора с массовой долей серной кислоты 62%, плотность которого равна 1,52 г/мл.
Дано:
Решение:
1.Определяем массу серной кислоты в 1 л (1000 мл) раствора с массовой долей H2SO4 62%:
(г)
2.Вычисляем молярность раствора (объём раствора составляет 1 л):
(моль/л) или 9,616 М
Задачу можно решить в одно действие:
3.Определяем нормальную концентрацию раствора:
Найти:
С(H2SO4);
Сэкв(H2SO4)
Ответ: С(H2SO4)=9,616 М Сэкв(H2SO4)=19,232 н.
4
,
942
62
,
0
52
,
1
1000
)
(H
)
m(H
4
2
4
2
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
SO
V
SO
ω
ρ
616
,
9
1
98
4
,
942
)
(
)
(
)
С(H
4
2
4
2
4
2
=
⋅
=
=
SO
H
M
SO
H
m
SO
(
н.)
232
,
19
1
49
62
,
0
52
,
1
1000
)
(
)
(
)
(
С
(
г/моль)
49
2
98
кислоты
)
(
)
(
4
2
4
2
4
2
экв
4
2
4
2
=
⋅
⋅
⋅
=
⋅
=
=
=
=
V
SO
H
M
SO
H
m
SO
H
основность
SO
H
M
SO
H
M
экв
экв
⮱
Примеры задач:
Задача: При давлении 105,4 кПа и температуре 25 0С азот занимает сосуд объёмом 5,5 л. Вычислите количество вещества азота, находящегося в данном сосуде.
Дано:
p=105,4 кПа;
t=25 0C;
V(N2)=5,5 л
Решение:
Способ 1.
1.Вычисляем абсолютную температуру, при которой находится азот:
T= 273+t = 273+25 = 298 (K).
2.На основе формулы определяем объём азота при н.у.:
3.По формуле вычисляем количество вещества азота, находящееся в сосуде:
Способ 2.
Найти:
Ответ: v(N2)=0,234
моль
1.Вычисляем абсолютную температуру, при которой находится азот: T=273+25=298 (K)
2.Вычисляем количество вещества азота. Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что
)
(
24
,
5
298
3
,
101
273
5
,
5
4
,
105
VT
0
0
0
л
T
V
=
⋅
⋅
⋅
=
=
Р
Р
(
моль)
234
,
0
4
,
22
24
,
5
)
V(N
)
(
2
2
=
=
=
m
V
N
ν
234
,
0
298
31
,
8
5
,
5
4
,
105
RT
V
)
(N
2
=
⋅
⋅
=
=
Р
ν
)
(
2
N
υ
⮱
Примеры задач:
Задача: Воздух состоит примерно из 4 объёмов азота и 1 объёма кислорода. Определите среднюю молярную массу воздуха.
Дано:
V(N2) : V(O2)=
=4 : 1
Решение:
1.Используя формулу, определяем объёмные доли газов:
2.На основе формулы находим среднюю молярную массу воздуха:
М(воздуха)=
М(воздуха)= (г/моль)
Найти:
M (воздуха)
Ответ: М(воздуха) 29 г/моль.
2
,
0
1
4
1
)
(
)
(
)
(
)
8
,
0
1
4
4
)
(
)
(
)
(
)
(N
2
2
2
2
2
2
2
=
+
=
+
=
(
=
+
=
+
=
2
O
V
N
V
O
V
O
O
V
N
V
N
V
ϕ
ϕ
)
(
)
(O
)
(
)
2
2
2
O
M
N
M
⋅
+
⋅
Ν
(
2
ϕ
ϕ
⮱
Примеры задач:
Задача: Смешали 300 г раствора с массовой долей хлорида натрия 20% и 500 г раствора с массовой долей - 40%. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
Дано:
т1р-ра=300 г
т2 р-ра=500г
Найти:
⮱
%
40
%
20
2
1
=
=
ω
ω
Решение
Примеры задач:
Задача: Имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения 300 г раствора с массовой долей соли 12%?
Дано:
Решение:
Найти:
m1(р-ра)
m2(р-ра)
⮱
0,2 0,02
0,12
0,1 0,08
Следует смешать более концентрированный раствор (20%) и 10% р-р в соотношении 0,02:0,08 или 1:4 (всего 5 частей).
Масса 10% р-ра:
60
5
1
300
:
раствора
20%
Масса
240
5
4
300
=
⋅
=
⋅
Примеры задач:
Задача: Определить молярную массу газа Х, если масса его 0,6 л (н.у.) составляет 0,75 г.
Дано:
m(X)-0,75 г
V(X)- 0,6 л
Решение:
По формулам:
Найти:
M(X)
⮱
ρ
⋅
=
m
V
M
V
m
=
ρ
Рассчитаем:
М=22,4л/моль.(0,75г : 0,6 л) = 28 г/моль
Примеры задач:
Задача: Рассчитайте плотность газа Х, если масса его 0,6 л (н.у.) составляет 0,75 г.
Дано:
m(X)-0,75 г
V(X)- 0,6 л
Решение:
По формуле:
Найти:
(X)
⮱
V
m
=
ρ
Рассчитаем:
0,75г : 0,6 л =1,25 г/л
Ответ:
ρ
ρ
ρ
=1,25г/л
Примеры задач:
Задача: Смесь азота и оксида углерода(IV) объёмом 14 л (н.у.) имеет массу 25,5 г. Определите объёмную, мольную и массовую долю азота в смеси.
Дано:
m(смеси)=25,5г
V(смеси)=14л
Решение:
Найти:
⮱
2.Вычисляем среднюю молярную массу смеси:
3. Находим объёмную долю азота в смеси. Пусть x – объёмная доля азота в смеси, тогда (1-х) – объёмная доля оксида углерода (IV) в смеси:
4. Определяем мольную долю азота в смеси. По закону Авогадро объёмная доля газа в смеси равна его мольной доле, поэтому объёмная доля азота равна его мольной доле (0,2 или 20%)
5.Вычисляем массовую долю азота в смеси:
1.Находим количество вещества газовой смеси:
Примеры задач:
Задача: Реакция протекает по уравнению А+В = 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,22 моль/л, а через 10 сек -0,215 моль/л. Вычислите среднюю скорость реакции.
Дано:
С1 -0,22 моль/л
С2 -0,215 моль/л
Решение:
Найти:
Среднюю скорость р-и
⮱
τ
υ
Δ
Δ
±
=
C
=10 сек
τ
υ
=
0,22-0,215(моль/л)
10 сек
=
0,0005
моль/л
сек