Расчеты по уравнениям химических реакций
Для решения расчетных задач по уравнениям химических реакций важно придерживаться определенной последовательности действий, которая позволит прийти к правильным ответам. Рассмотрим этот алгоритм решения на примере.
Задача 1: Вычислим массу и количество вещества оксида магния, образовавшегося при полном сгорании 24г магния.
Итак:
Дано: m(Mg) = 24 г Найти: ν(MgO) m(MgO) | Решение: 1. Надо составить уравнение химической реакции: 2Mg + O2 = 2MgO 2. В уравнении одной чертой надо подчеркнуть формулу вещества, масса которой указана в условии задачи, а двумя чертами – формулу вещества, массу которого требуется вычислить: 2Mg + O2 = 2MgO —— ════ 3. Под формулами этих веществ указать количество вещества (число молей) согласно уравнениям реакции (оно соответствует коэффициентам, стоящим перед формулами в уравнении): 2Mg + O2 = 2MgO —— ════ 2 моль 2 моль 4. Чтобы перейти к четвертому шагу, следует сначала определить молярную массу магния. Для этого смотрим по Периодической таблице: относительная атомная масса магния Ar(Mg) = 24. А поскольку числовое значение молярной массы равно относительной атомной или молекулярной массе, то молярная масса тоже равна 24: M(Mg) = 24 г/моль. Теперь по массе вещества, заданной в условии задачи, вычислим количество вещества: m(Mg) 24г ν(Mg) = ——— = ——— = 1 моль. M(Mg) 24 г/моль 5. Над формулой оксида магния (MgO), масса которого неизвестна, ставим x моль. А над формулой магния указываем его молярную массу: 1 моль x моль 2Mg + O2 = 2MgO —— ════ 2 моль 2 моль 6. Установим соотношение количеств веществ: 1 моль x моль ——— = ——— 2 моль 2 моль Отсюда: 1 моль · 2 моль x = ———————— = 1 моль. 2 моль Итак, один ответ у нас уже есть – мы нашли количество вещества оксида магния: ν(MgO) = 1 моль. 7. Для следующего шага сначала находим молярную массу оксида магния. Молярная масса магния 24 г/моль, кислорода 16 г/моль. Значит: M(MgO) = 24 + 16 = 40 г/моль. Теперь находим массу оксида магния: m(MgO) = ν(MgO) · M(MgO) = 1 моль · 40 г/моль = 40 г. Ответ: ν(MgO) = 1 моль; m(MgO) = 40 г. |
|
Задача 2: По термохимическому уравнению
2CO (г.) + O2 (г.) = 2CO2 (г.) + 566 кДж
вычислите количество теплоты, выделяющейся при сгорании 5 моль угарного газа (оксида углерода (II)).
Первый шаг делать уже не надо – уравнение химической реакции уже составлено.
2. Подчеркнем одной чертой формулу вещества, масса которой нам известна:
2CO (г.) + O2 (г.) = 2CO2 (г.) + 566 кДж
———
3. Под формулой оксида углерода укажем число молей:
2CO (г.) + O2 (г.) = 2CO2 (г.) + 566 кДж
———
2 моль
4. Количество вещества оксида углерода вычислять не надо – оно нам известно: 5 моль. Поэтому переходим к следующему шагу.
5. Над формулой угарного газа пишем его молярную массу, а над значением теплоты (Q) ставим x:
5 моль x моль
2CO (г.) + O2 (г.) = 2CO2 (г.) + 566 кДж
———
2 моль
6. Установим соотношение количеств веществ:
5 моль x кДж
——— = ———
2 моль 566 кДж
5 моль · 566 кДж
x = ———————— = 1415 кДж.
2 моль
Ответ: при сгорании 5 моль угарного газа выделяется 1415 кДж теплоты.
