§ 27. Розрахунки за хімічними рівняннями маси, об’єму, кількості речовини, реагентів і продуктів реакцій

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

знати алгоритми розв’язання розрахункових задач за хімічними рівняннями;
розуміти потребу в хімічних обчисленнях, їх важливість для виробничих процесів і в повсякденному житті;
обчислювати: а) маси реагентів і продуктів реакцій; б) об’єми газів (н. у.) за відомою масою чи кількість речовини; в) кількість речовини за відомими масою чи об’ємом.

Уміння виконувати хімічні обчислення має велике практичне значення, адже знання з хімії є дієвими та вкрай необхідними для виробничих процесів. Вам уже відомо про виготовлення розчинів з певною масовою часткою розчиненої речовини. І для того, щоб виготовити такий розчин правильно, необхідно вміти обчислити масу речовини та води для певної маси розчину.

У процесі становлення хімії як науки, відкриття закону збереження маси речовини вчені довели, що під час хімічних реакцій речовини використовуються в певних кількісних співвідношеннях. Відповідно й утворюються продукти реакцій.

Володіючи вміннями складати рівняння хімічних реакцій, можна здійснити розрахунки так, щоб реагенти чи продукти реакцій використовувалися повністю. У промислових масштабах це створює умови для безвідходних технологій, уникнення втрат речовин, що вступають у реакцію чи утворюються в її результаті.

За рівняннями хімічних реакцій у хімії здійснюють обчислення маси, об’єму, кількості речовини реагентів або її продуктів. Розглянемо це на прикладах.

1. Обчислення маси реагенту за масою іншого реагенту.

Задача 1. Обчисліть масу кальцій оксиду, що вступив у реакцію з водою масою 72 г.

2. Обчислення мас реагентів за масою продукту реакції.

Задача 2. Обчисліть, які маси фосфор(V) оксиду та води треба взяти, щоб отримати ортофосфатну кислоту масою 68,6 г.

3. Обчислення об’єму реагенту за масою іншого реагенту

Задача 3. Залізо масою 3,92 г повністю прореагувало з хлором з утворенням ферум(ІІІ) хлориду. Обчисліть об’єм хлору (н. у.), що вступив у реакцію.

4. Обчислення кількості речовини реагенту та продукту реакції за відомою кількістю речовини іншого реагенту

Задача 4. Обчисліть кількість речовини азоту, що вступив у реакцію, та кількість речовини амоніаку, що утворився внаслідок реакції, якщо прореагував водень кількістю речовини 9 моль. Який об’єм амоніаку (н. у.) відповідає такій кількості речовини?

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

За участю рівнянь реакцій здійснюють хімічні обчислення: маси, об’єму, кількості речовини реагентів і продуктів реакції.
Щоб правильно здійснити розв’язокзадачі, необхідно пам’ятати алгоритм (порядок розв’язання), знати поняття «молярна маса», «молярний об’єм» і формули для їх розрахунку з похідними, уміти обчислювати молярну масу за формулою речовини.
Необхідно пам’ятати й використовувати фізичні величини, у яких вимірюються молярна маса, молярний об’єм, кількість речовини, маса й об’єм, густина.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Унаслідок взаємодії ферум(ІІ) оксиду з хлоридною кислотою утворився ферум(ІІ) хлорид масою 12,7 г. Обчисліть масу ферум(ІІ) оксиду, що вступив у реакцію.
2. Під час згоряння фосфору в реакцію вступив кисень об’ємом 11,2 л (н. у). Обчисліть кількість речовини фосфору, що згорів.
3. Кальцій оксид повністю прореагував із водою. Маса утвореного кальцій гідроксиду — 22,2 г. Обчисліть кількість речовини та масу кальцій оксиду, що вступив у реакцію.
4. Через розчин, що містив натрій гідроксид масою 4 г, пропустили карбон(ІV) оксид до утворення натрій карбонату. Обчисліть об’єм карбон(ІV) оксиду та масу утвореного продукту.
5. Обчисліть масу та кількість речовини магній оксиду, якщо згорів магній масою 14,4 г. Який об’єм кисню (н. у.) витратився при цьому?

Зміст