Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Савчин

§ 24. ОБЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ РЕЧОВИНИ, МАСИ АБО ОБ'ЄМУ ПРОДУКТУ ЗА РІВНЯННЯМ ХІМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ, ЯКЩО ОДИН З РЕАГЕНТІВ УЗЯТО В НАДЛИШКУ

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • знати алгоритм розв'язування задач цього типу;
  • розуміти значення розв'язування задач цього типу у виробничих процесах; потребу в інтеграції хімічних і математичних знань й умінь;
  • аналізувати умови задач й обґрунтовувати обраний спосіб розв'язання;
  • обчислювати кількість речовини, масу або об'єм продукту за рівнянням реакції, якщо один з реагентів узято в надлишку.

Сучасне суспільство вимагає від людей сформованих навичок аналітично користуватись інформацією, критично ставитися до проблем і творчо їх розв'язувати. Для розвитку критичного та творчого мислення вкрай важливо оволодіти способами розв'язання різних типів хімічних задач. Розв'язування задач у хімії розглядають як метод, що інтегрує знання та способи дій з математикою, фізикою, основами хімічного виробництва. Такий підхід дає змогу встановити внутрішньопредметні зв'язки, краще засвоїти хімічні поняття, закони й теорії, узагальнити та систематизувати набуті знання.

Розв'язування хімічних задач сприяє формуванню вміння застосовувати на практиці знання про кількість речовини, молярну масу та молярний об'єм, масу й об'єм, складати пропорцію та систему рівнянь, вести на їхній основі розрахунки, правильно використовувати фізичні величини та їхні розмірності.

Уміння розв'язувати задачі створює умови для впровадження безвідходних технологій, уникнення виробничих втрат, а отже, і здешевлення продукції. Це впливає на фінансовий та підприємницький стан багатьох виробництв.

Розв'язуючи задачі цього типу, насамперед потрібно обчислити за рівнянням реакції, який з реагентів узято в надлишку. Розрахунок продуктів здійснюють за речовиною, якої не вистачає.

Обчислення маси продукту, якщо один з реагентів узято в надлишку.

Задача 1. На сульфатну кислоту масою 29,4 г подіяли натрій гідроксидом масою 30 г до утворення середньої солі. Обчисліть масу утвореної солі.

Обчислення об'єму продукту, якщо один з реагентів узято в надлишку.

Задача 2. До порошку магнію масою 15 г долили хлоридну кислоту, що містить HCl кількістю речовини 1 моль. Обчисліть об'єм (н. у.) водню, що виділився під час реакції.

Обчислення кількості речовини продукту, якщо один з реагентів узято в надлишку.

Задача 3. На барій хлорид масою 20,8 г подіяли калій сульфатом масою 20,88 г. Обчисліть масу утвореного осаду та кількість речовини калій хлориду.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Розв’язування задач у хімії розглядають як метод, що інтегрує знання та способи дій з математикою, фізикою, основами хімічного виробництва.

• Уміння розв’язувати розрахункові задачі дають змогу використовувати на практиці знання про кількість речовини, молярну масу та молярний об'єм, масу й об'єм, складати пропорцію та систему рівнянь, здійснювати на їхній основі обчислення, правильно використовувати фізичні величини та їхні розмірності.

• Розрахункові задачі забезпечують умови для впровадження безвідходних технологій, уникнення виробничих втрат, а отже, здешевлення продукції, що впливає на фінансовий та підприємницький стан багатьох виробництв.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Купрум(ІІ) оксид масою 32 г прореагував з розчином нітратної кислоти, що містив кислоту масою 31,5 г. Обчисліть масу утвореного купрум(ІІ) нітрату.
  • 2. На залізо масою 12 г подіяли хлоридною кислотою, що містить HCl масою 21,9 г. Обчисліть об'єм виділеного газу (н. у.). Назвіть газ.
  • 3. Натрій карбонат масою 74,2 г прореагував з нітратною кислотою масою 94,5 г. Обчисліть масу натрій нітрату й об'єм газу (н. у.), що утворилися.
  • 4. Срібло масою 2,16 г прореагувало з концентрованою сульфатною кислотою масою 22 г. Обчисліть масу та кількість речовини аргентум(І) сульфату й об'єм виділеного газу (н. у.). Назвіть газ.
  • 5. Калій сульфід масою 44 г прореагував із сульфатною кислотою масою 40 г. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі й газу. Назвіть продукти реакції.
  • 6. Магній масою 15 г прореагував з розведеною нітратною кислотою, що містила кислоту масою 63 г. У цій реакції Нітроген відновився до ступеня окиснення +1. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі й газу. Назвіть газ.
  • 7. Цинк масою 19,5 г вступив у взаємодію з концентрованою сульфатною кислотою масою 44 г, упродовж якої Сульфур відновився до ступеня окиснення -2. Обчисліть маси та кількості речовин цинк сульфату та води й об'єм утвореного газу (н. у.). Назвіть газ.

ЦІКАВО ЗНАТИ

• Концентрована сульфатна кислота має здатність поглинати вологу, тож її застосовують як осушувач. Це можна спостерігати, виконавши дослід.

У хімічний стакан насиплемо порошок сахарози (цукрову пудру), додамо невелику кількість води, розмішаємо скляною паличкою й обережно доллємо концентровану сульфатну кислоту. Через деякий час утвориться чорна маса, що підніматиметься до верху стакана. Чорна маса — це вуглець, який виштовхується газами — сульфур(IV) і карбон(IV) оксидами.

• Концентрована сульфатна кислота — небезпечна для здоров'я речовина. У разі потрапляння на шкіру спричиняє опіки, які важко лікувати. Якщо ж таке трапилося, потрібно насамперед промити вражене місце великою кількістю проточної води, а потім — розчином натрій гідрогенкарбонату.

• У концентрованій нітратній кислоті самозаймаються скипидар і тирса. Наслідком потрапляння її на шкіру є поява жовтих плям, оскільки з білками нітратна кислота утворює речовини яскраво-жовтого кольору.

НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЕКТ

  • 1. Штучні алмази в техніці.
  • 2. Неорганічні речовини у фармації (або домашній аптечці) і харчовій промисловості.
  • 3. Кислотні дощі.