Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Ярошенко

§ 13. Обчислення за хімічними рівняннями кількості речовини, маси або об'єму продукту реакції, реагент якої містить певну частку домішок

Інформаційна довідка

Суміш — система, що складається з кількох компонентів.

• Компонентами суміші речовин є окремі речовини, до яких ще застосовують терміни основна речовина і домішки.

• Між структурними частинками компонентів суміші відсутні хімічні зв'язки, тому індивідуальні властивості речовин у складі суміші за конкретних умов зберігаються протягом тривалого часу.

• Із суміші компоненти можна виділити фізичними методами.

Під основною речовиною суміші розуміють деяку чисту речовину. Вам відомо, що чиста речовина не містить інших структурних частинок, окрім тих, з яких вона складається. Проте у природі, техніці, побуті чистих речовин не знайти, бо завжди присутній певний відсоток домішок.

Домішками називають речовини, які відмінні за складом і властивостями від основної речовини, з якою вони входять до складу суміші.

Маса суміші дорівнює сумі мас основної речовини і домішок:

m1 (основної речовини) + m2 (домішок) = m3 (суміші).

Звідси, маса домішок дорівнює різниці мас суміші й основної речовини:

m2 (домішок) = m3 (суміші) - m1 (основної речовини).

Уміст домішок визначають у частках одиниці або у відсотках. Тобто

ω чистої речовини + ω домішок = 1 або 100 %,

де ω — масова частка.

Звідси ω домішок = 1 (100 %) - ω (ω %) чистої речовини.

Домішки — своєрідний баласт, що не бере участі в реакції, яка відбувається з основною речовиною. Через це вихід продукту реакції залежить лише від умісту основної речовини. Тому, розв'язуючи задачі, за умовами яких реагент містить домішки, виконують математичні дії в такій послідовності:

— за відомою масовою часткою домішок обчислюють їх масу чи об'єм (для газоподібних сумішей);

— обчислену масу чи об'єм домішок віднімають від загальної маси чи об'єму суміші;

— обчислюють кількість речовини, масу або об'єм основної речовини (реагенту).

Після цього здійснюють обчислення за хімічними рівняннями кількості речовини, маси або об'єму продуктів реакції за кількістю речовини, масою або об'ємом основної речовини.

Розглянемо приклад.

Задача. Обчисліть кількість речовини, об'єм (н. у.) і масу етену, який можна добути з етанолу масою 1 кг, уміст домішок у якому дорівнює 8 %.

Попрацюйте групами

Як вам відомо, один зі способів одержання етину — це карбідний. Сировиною для добування кальцій ацетиленіду (кальцій карбіду) є вапняк.

1. Складіть рівняння реакцій за схемою:

СаСО3 → СаО → СаС2 С2Н2.

2. Обчисліть, який об'єм етину (н. у.) можна добути за наведеною схемою із вапняку масою 5 т, масова частка некарбонатних домішок у якому дорівнює 20 %.

Стисло про основне

Домішки — це речовини, відмінні за складом і властивостями від основної речовини.

• Вміст домішок визначають у відсотках або частках одиниці від маси суміші.

• Маса домішок дорівнює різниці мас суміші й основної речовини:

mдомішок = mсуміші - mчистої речовини

• Обчислюючи кількість речовини, масу чи об'єм продуктів реакції, враховують, що вони утворюються з основної речовини, а не з домішок.

Знаємо, розуміємо

  • 1. Чим суміш відрізняється від чистої речовини?
  • 2. Що слід розуміти під домішкою, розв'язуючи задачі на добування речовин?
  • 3. Наведіть приклади природних сумішей речовин різного агрегатного стану.

Застосовуємо

1. Який об'єм етину (н. у.) можна добути з природного газу об'ємом 93 м3 (н. у.), що містить 3,6 % домішок?

2. Обчисліть кількість речовини етанолу й об'єм вуглекислого газу (н. у.), добутих унаслідок бродіння глюкози масою 395,6 г, що містить 9 % домішок.

3. Складіть умову задачі на добування речовини з реагенту, що містить домішки, і розв'яжіть її.