Хімія. Профільний рівень. 11 клас. Григорович

§ 32. Розв'язання задач за рівнянням реакції, якщо реагент містить домішки

Пригадайте: формули для обчислення масової частки розчиненої речовини та для обчислення кількості речовини.

Обчислення даних про продукт реакції, якщо реагент містить домішки

Більшість реагентів, що використовують для проведення хімічних реакцій, як і більшість речовин у природі, є не чистими речовинами, а сумішами кількох речовин. За вмістом домішок речовинам надають певну кваліфікацію чистоти: чиста («Ч»), хімічно чиста («ХЧ»), чиста для аналізу («ЧДА») тощо. В усіх чистих реагентах уміст домішок не більше 1 %, тому для розрахунків ними можна нехтувати. Але чисті речовини досить дорогі, тому їх використовують переважно для дослідів у лабораторіях, де витрачають у невеликих кількостях.

У промисловості, де ціна реагентів істотно впливає на рентабельність виробництва, зазвичай використовують не дуже чисті реагенти. Про такі речовини говорять, що вони «технічно чисті», наприклад технічний кальцій карбід або технічний бензен. Уміст домішок у них може бути кілька відсотків, а іноді значно більше.

За алгоритмом розв’язування такі задачі подібні до задач, у яких реагенти розчинені у воді й відома їхня масова частка в розчині. А розрахункові формули для обчислення масової частки домішок та масової частки розчиненої речовини подібні. Порівняйте!

Задача 1. Обчисліть об’єм сірководню (н. у.), що можна добути зі зразка ферум(ІІ) сульфіду масою 27,5 г, який містить 20 % домішок.

Обчислення масової частки домішок у реагенті

Задача 2. Обчисліть масову частку домішок у технічному кальцій карбіді, якщо під час обробки водою його зразка масою 6 г виділився газ об’ємом 1,68 л (н. у.).

Обчислення маси реагенту, що містить домішки, необхідного для проведення реакції

Цей тип задач частіше трапляється в роботі технологів на великих підприємствах, коли є потреба визначити, у якій кількості необхідно завантажити реагенти (сировину) у реактор, якщо відомо, скільки готової продукції необхідно отримати.

Задача 3. Визначте масу вапняку, що містить 20 % домішок, яку необхідно піддати розкладанню, щоб добути вуглекислий газ об’ємом 179,2 м³.

Ключова ідея

Математично й фактично масова частка домішок ідентична масовій частці розчиненої речовини в розчині.

Запитання та завдання

180. Обчисліть об'єм гідроген сульфіду (н. у.), який можна одержати гідролізом технічного алюміній сульфіду масою 60 г, що містить 12,5 % домішок.

181. Обчисліть об'єм вуглекислого газу (н. у.), який можна добути з технічного кальцій карбонату масою 150 г, що містить 16,7 % домішок.

182. З вуглецю масою 1 кг добуто метан об'ємом 1,792 м³ (н. у.). Обчисліть масову частку домішок у вуглеці.

183. Під час згоряння технічного бензену масою 1 г утворився вуглекислий газ масою 2,64 г. Обчисліть масову частку домішок у бензені.

184. Обчисліть масу технічного бензену з масовою часткою домішок 6,4 %, необхідного для добування бромобензену масою 565,2 г.

185. Технічний етанол містить 4 % домішок. Обчисліть масу зразка такого етанолу, якщо під час його згоряння утворився вуглекислий газ масою 0,9183 г.