Как найти массовую долю вещества в смеси

Решение примера 1.

Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:

г.

  • Сейчас можно высчитать массовые толики металлов в консистенции:
  • найти, вещество

    Во 2-м примере в реакцию вступают оба металла. Тут уже водород из кислоты выделяется в обеих реакциях. Потому прямым расчётом тут нельзя пользоваться. В таких случаях комфортно решать при помощи очень обычной системы уравнений, приняв за — число моль 1-го из металлов, а за — количество вещества второго.

    Реакции металлов с водой и со щелочами.

    • В воде при комнатной температуре растворяются только металлы, которым соответствуют растворимые основания (щелочи). Это щелочные металлы ( ), также металлы IIA группы:. При всем этом появляется щелочь и водород. При кипячении в воде также можно растворить магний.
    • В щелочи могут раствориться только амфотерные металлы: алюминий, цинк и олово. При всем этом образуются гидроксокомплексы и выделяется водород.

    Решение примера 2.

    • Находим количество водорода: моль.
    • Пусть количество алюминия — моль, а железа моль. Тогда можно выразить через и количество выделившегося водорода:

    (это 2-ое уравнение в системе).
    Итак, мы имеем систему из 2-ух уравнений: Решать такие системы еще удобнее способом вычитания, домножив 1-ое уравнение на 18: и вычитая 1-ое уравнение из второго:

    В 3-ем примере два металла реагируют, а 3-ий металл (медь) не вступает в реакцию. Потому остаток 5 г — это масса меди. Количества других 2-ух металлов — цинка и алюминия (учтите, что их общая масса 16 − 5 = 11 г) можно найти при помощи системы уравнений, как в примере

    Последующие три примера задач (, 5, 6) содержат реакции металлов с азотной и серной кислотами. Главное в таких задачках — верно найти, какой металл будет растворяться в ней, а какой не будет.

    В этом примере нужно держать в голове, что прохладная концентрированная серная кислота не реагирует с железом и алюминием (пассивация), но реагирует с медью. При всем этом выделяется оксид серы (IV).

    Со щелочью реагирует только алюминий — амфотерный металл (не считая алюминия, в щелочах растворяются ещё цинк и олово, в жаркой концентрированной щелочи — ещё можно растворить бериллий).

    Примеры решения задач.

    Разглядим три примера задач, в каких консистенции металлов реагируют с соляной кислотой:

    В первом примере медь не реагирует с соляной кислотой, другими словами водород выделяется при реакции кислоты с железом. Таким макаром, зная объём водорода, мы сходу сможем найти количество и массу железа. И, соответственно, массовые толики веществ в консистенции.

    Задачи на смеси и сплавы на ЕГЭ по химии

    Задачки на консистенции и сплавы — очень нередкий вид задач на ЕГЭ по химии. Они требуют чёткого представления о том, какие из веществ вступают в предлагаемую в задачке реакцию, а какие нет.

    О консистенции мы говорим тогда, когда у нас есть не одно, а несколько веществ (компонент), «ссыпанных» в одну емкость. Вещества эти не должны вести взаимодействие вместе.

    Как найти массовую долю вещества в смеси

    Ключевики конспекта: массовая толика вещества в консистенции либо растворе, молярная толика вещества, большая толика вещества, массовая толика элемента в соединении, масса элемента, массовая толика элемента.

    Массовую долю вещества в консистенции либо растворе вычисляют как отношение массы вещества, входящего в состав консистенции, к массе всей консистенции. Массовую долю нередко выражают в процентах. Для этого отношение массы вещества к массе консистенции множат на 100%:

    Аналогично объемную долю вещества вычисляют как отношение объема вещества к объему смеси, а молярную долю вещества — как отношение количества вещества 1-го из компонент консистенции к сумме количеств веществ всех компонент консистенции:

    Массовую долю элемента в соединении вычисляют как отношение массы элемента, входящего в состав данного соединения, к массе всего соединения:

    Зная молекулярную формулу соединения, массу элемента, входящего в его состав, вычисляют как произведение молярной массы элемента на число атомов этого элемента в соединении.

    В данном случае массовую долю элемента в соединении рассчитывают как отношение этой величины к молярной массе всего соединения:

    Цитаты из пособия «Задачи по химии 8-9 кл.» (авт. О.С. Габриелян и др.) применены в учебных целях. Ссылка на покупку книжки указана в конце конспекта.

    ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

    Задачка . 25 г оксида магния смешали с 35 г оксида алюминия. Обусловьте массовую долю оксида магния в данной консистенции.

    Ответ. ω(MgO) = 0,417, либо 41,7%.

    Задачка . Вычислите объемную долю азота в консистенции газов, содержащей 32 л азота, 48 л углекислого газа, 36 л гелия и 14 л водорода.

    Задачка . Вычислите молярную и массовую долю (в %) оксида углерода (II) в консистенции, содержащей 16,8 л (н. у.) оксида углерода (II) и 13,44 л (н. у.) оксида углерода (IV).

    Ответ. χ(СО) = 55,56%, ω(СО) = 44,3%.

    Задачка . В воде растворили 15 г хлорида натрия. Вычислите массу приобретенного раствора, если массовая толика соли в нем равна 5%.

    Ответ: m(р-ра) = 300 г.

    Задачка . Эталон сплава меди с цинком имеет массу 75 г. Массовая толика меди в этом сплаве равна 64%. Обусловьте массу цинка в данном образчике.

    Ответ. m(Zn) = 27 г.

    [highlight]Задачка .[/highlight] Большая толика аммиака в консистенции с кислородом равна 40%. Вычислите плотность данной консистенции по воздуху.

    Ответ. Dвозд(консистенции) = 0,896.

    Задачка . Найдите массовую долю кислорода в фосфате натрия.

    Ответ. ω (O) = 39%.

    [highlight]Задачка .[/highlight] Обусловьте массовую долю фосфора в консистенции, содержащей 55 г фосфата натрия и 70 г дигидрофосфата натрия.

    Ответ. ω(Р) = 22,77%

    [highlight]Задачка .[/highlight] Массовая толика серы в техническом сульфате натрия равна 20,48%. Высчитайте массовую долю примесей в данном продукте (в %).

    Задачка 0. Плотность смеси оксида азота (II) и оксида азота (IV) по водороду равна 17,8. Найдите массовую долю оксида азота (IV) в данной консистенции.

    Ответ. ω(NO2) = 45,2%.

    Решение задач с толикой вещества в консистенции, в соединении. Изберите последующие деяния:

    4.3.1. Расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе».

    Веществом именуют гомогенную смесь 2-ух либо более компонент.

    Вещества, смешением которых получен раствор, именуют его компонентами.

    Посреди компонент раствора различают растворенное вещество, которое может быть не одно, и растворитель. К примеру, в случае раствора сахара в воде сахар является растворенным веществом, а вода является растворителем.

    Время от времени понятие растворитель может быть применимо в одинаковой мере к хоть какому из компонент. К примеру, это касается тех смесей, которые получены смешением 2-ух либо более жидкостей, совершенно растворимых друг в друге. Так, а именно, в растворе, состоящем из спирта и воды, растворителем может быть назван как спирт, так и вода. Но в большинстве случаев в отношении водосодержащих смесей обычно растворителем принято именовать воду, а растворенным веществом — 2-ой компонент.

    найти, вещество

    В качестве количественной свойства состава раствора в большинстве случаев употребляют такое понятие, как массовая толика вещества в растворе. Массовой толикой вещества именуют отношение массы этого вещества к массе раствора, в каком оно содержится:

    где ω(в-ва) – массовая толика вещества, содержащегося в растворе (г), m(в-ва) – масса вещества, содержащегося в растворе (г), m(р-ра) – масса раствора (г).

    Из формулы (1) следует, что массовая толика может принимать значения от 0 до 1, другими словами составляет толики единицы. В связи с этим массовую долю можно также выражать в процентах (%), при этом конкретно в таком формате она бытует фактически во всех задачках. Массовая толика, выраженная в процентах, рассчитывается по формуле, идентичной с формулой (1) с той только различием, что отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора множат на 100%:

    READ  Как сделать вентиляцию в брусовом доме

    Для раствора, состоящего только из 2-ух компонент, могут быть соответственно рассчитаны массовые толики растворенного вещества ω(р.в.) и массовая толика растворителя ω(растворителя).

    Массовую долю растворенного вещества именуют также концентрацией раствора.

    Для двухкомпонентного раствора его масса складывается из масс растворенного вещества и растворителя:

    Также в случае двухкомпонентного раствора сумма массовых толикой растворенного вещества и растворителя всегда составляет 100%:

    Разумеется, что, кроме записанных выше формул, необходимо знать и все те формулы, которые впрямую из их математически выводятся. К примеру:

    Также нужно держать в голове формулу, связывающую массу, объем и плотность вещества:

    также непременно необходимо знать, что плотность воды равна 1 г/мл. По этой причине объем воды в миллилитрах численно равен массе воды в граммах. К примеру, 10 мл воды имеют массу 10 г, 200 мл — 200 г и т.д.

    Для того чтоб удачно решать задачки, кроме познания обозначенных выше формул, очень принципиально довести до автоматизма способности их внедрения. Достигнуть этого можно только прорешиванием огромного количества различных задач. Задачки из реальных экзаменов ЕГЭ на тему «Расчеты с внедрением понятия «массовая толика вещества в растворе»» можно порешать тут.

    1-й раствор

    3-й раствор

    Сейчас у нас стали известны два значения в первой строке и два значения во 2-ой строке. Означает мы можем высчитать недостающие значения (m(3)р.в. и m(3)р-ра):

    Внесем рассчитанные значения в таблицу, получим:

    1-й раствор

    Пример 3

    150 г 15%-ного раствора хлорида натрия смешали со 100 г 20%-ного раствора этой же соли. Какова массовая толика соли в приобретенном растворе? Ответ укажите с точностью до целых.

    Для решения задач на изготовление смесей комфортно использовать последующую таблицу:

    Примеры задач на растворы

    2-й раствор

    Как найти массовую долю раствора

    Решение данной препядствия может пригодиться при определении концентрации пищевых смесей(уксус) либо фармацевтических препаратов. Дана масса раствора KOH, он же гидроксид калия, массой в 400 гр. KOH (масса самого вещества) составляет 80 гр. Нужно найти массовую долю желчи в приобретенном растворе. Формула нахождения решения: KOH (масса раствора гидроксида калия) 300 г, масса растворенного вещества (KOH) 40 г. Найдите KOH (массовую долю щелочи) в приобретенном растворе, t- массовая толика. m- масса, t (вещества) = 100% m (вещества) / m (раствора (вещества). Таким макаром KOH (массовая толика раствора гидроксида калия): t (KOH) = 80 г /400 г х 100% = 20 %.

    Как найти массовую долю?

    Даже в одном грамме вещества может содержаться до тыщи разных соединений. Каждое соединение отвечает за определенное свойство вещества, а случается так, что это не определенное вещество, а смесь. В любом случае на производстве нередко появляется ситуация утилизации хим отходов и задачка использования вторичного сырья. Конкретно хим реакции, дозволяющие найти и выделить определенное вещество являются главенствующими. Но для этого нужно поначалу выяснить как найти массовую долю.

    Понятие массовой толики вещества отражает его и концентрацию в сложной хим структуре, будь то смесь либо сплав. Зная общую массу сплава либо консистенции, можно найти массы составляющих их веществ, при условии, что известны их массовые толики. Как найти массовую долю, формула обычно выражается в виде дроби: массовая толика вещества масса вещества/масса всей консистенции.

    Давайте проведем маленькой опыт! Для этого нам пригодятся повторяющаяся таблица хим частей им. Менделеева, весы и калькулятор.

    Как найти массовую долю вещества

    Нужно найти массовую долю вещества, вещество находится в виде смеси. Первоначально кладем на весы само вещество. Получили массу вещества. Зная определенную массу вещества в смеси мы с легкостью получим его массовую долю. К примеру есть 170г. воды. В них находится 30 грамм вишневого сока. Общая масса=17030=230 грамм. Поделим массу вишневого сока к общей массе смеси: 30/200=0.15 или 15%.

    Как найти массовую долю углерода в углеводороде

    Для этого используем таблицу Менделеева. Ищем вещества в таблице. В таблице приведена атомная масса элементов. 6 углеродов с атомной массой 12 и 12 водородов с атомной массой равной 1. m (C6H12) = 6 х 12 12 х 1= 84 г/моль, ω (С) = 6 m1(С) / m (C6H12) = 6 х 12 / 84 = 85%

    Определение массовой доли на производствах производится в специальных химических лабораториях. Для начала берется небольшой образец, на который испытывают различные химические реакции. Или внедряют лакмусовые бумажки, которые могут показать наличие того или иного компонента. После выяснения первоначальной структуры вещества можно начинать выделение компонентов. Это достигается за счет простых химических реакций, когда одно вещество контактирует с другим и получается новое, возможен осадок. Существуют и более продвинутые способы, такие как электролиз, нагревание, охлаждение, выпаривание. Для подобных реакций нужно большое промышленное оборудование. Производство, конечно, тяжело назвать экологически чистым, тем не менее современные технологии обработки отходов позволяют минимизировать нагрузку на природу.

    Что такое массовая доля?

    Итак, для начала выясним, что такое массовая доля. Как находить массовую долю элемента в веществе, ответит любой химик, так как они часто употребляют этот термин при решении задач или во время пребывания в лаборатории. Конечно, ведь ее расчет — их повседневная задача. Чтобы получить определенное количество того или иного вещества в лабораторных условиях, где очень важен точный расчет и все возможные варианты исхода реакций, необходимо знать всего пару простых формул и понимать суть массовой доли. Поэтому эта тема так важна.

    Этот термин обозначается символом “w” и читается как “Omega”. Он выражает отношение массы данного вещества к общей массе смеси, раствора или молекулы, выражается дробью или в процентах. Формула расчета массовой доли:

    Мы знаем, что m=nM, где m — масса; n — количество вещества, выраженное в единицах измерения моль; M — молярная масса вещества, выраженная в грамм/моль. Молярная масса численно равна молекулярной. Только молекулярная масса измеряется в атомных единицах масс или а. е. м. Такая единица измерения равна одной двенадцатой доле массы ядра углерода 12. Значение молекулярной массы можно найти в таблице Менделеева.

    Количество вещества n нужного объекта в данной смеси, равно индексу, умноженному на коэффициент при данном соединении, что очень логично. Например, чтобы рассчитать количество атомов в молекуле, надо узнать, сколько атомов нужного вещества находится в 1 молекуле = индекс, и умножить это число на количество молекул = коэффициент.

    Не стоит бояться таких громоздких определений или формул, в них прослеживается определенная логика, поняв которую, можно даже сами формулы не учить. Молярная масса M равна сумме атомных масс Ar данного вещества. Напомним, что атомная масса — масса 1 атома вещества. То есть исходная формула массовой доли:

    Из этого можно сделать вывод, что если смесь состоит из одного вещества, массовую долю которого надо вычислить, то w=1, так как масса смеси и масса вещества совпадают. Хотя смесь априори не может состоять из одного вещества.

    Так, с теорией разобрались, но как находить массовую долю элемента в веществе на практике? Сейчас все покажем и расскажем.

    Решение:

    Возьмем 1 моль FeSO47 H2O, тогда узнаем количество железа, умножив коэффициент железа на его индекс: 11=1. Дан 1 моль железа. Узнаем его массу в веществе: из значения в таблице Менделеева видно, что атомная масса железа 56 а. е. м. = 56 грамм/моль. В данном случае Ar=M. Следовательно, что m железа = nM = 1 моль 56 грамм/моль = 56 г.

    Теперь нужно найти массу всей молекулы. Она равна сумме масс исходных веществ, то есть 7 моль воды и 1 моль сульфата железа.

    m= (n воды M воды) (n сульфата железаM сульфата железа) = (7 моль(1216) грамм/моль) (1 моль (1 моль56 грамм/моль1 моль32 грамм/моль 4 моль16 грамм/моль) = 126152=278 г.

    Остается лишь разделить массу железа на массу соединения:

    ♀ «Как находить массовую долю элемента в веществе? Что это такое?»♂

    Что такое массовая доля в химии? Знаете ли вы ответ? Как находить массовую долю элемента в веществе? Сам процесс вычисления вовсе не так сложен. А вы еще испытываете затруднения в подобных задачах? Тогда вам улыбнулась удача, вы нашли эту статью! Интересно? Тогда скорее читайте, сейчас вы все поймете.

    Проверка усвоенного материала. Задача легкого уровня

    Сейчас мы разберем две задачи: легкого и среднего уровня. !

    READ  Сделать заземление в частном доме своими руками

    Необходимо узнать массовую долю железа в молекуле железного купороса FeSO47 H2O. Как решить эту задачу? Рассмотрим решение далее.

    Задача среднего уровня

    Решим более сложную задачу. В 500 г воды растворено 34 г нитрата кальция. Нужно найти массовую долю кислорода в полученном растворе.

    Решение

    Так как при взаимодействии Ca(NO3)2 с водой идет только процесс растворения, а из раствора не выделяются продукты реакции, масса смеси равна сумме масс нитрата кальция и воды.

    Нам нужно найти массовую долю кислорода в растворе. Обратим внимание на то, что кислород содержится как в растворенном веществе, так и в растворителе. Найдем количество искомого элемента в воде. Для этого посчитаем моль воды по формуле n=m/M.

    n воды=500 г/(1216) грамм/моль=27.7777≈28 моль

    Из формулы воды H2O найдем, что количество кислорода = количеству воды, то есть 28 моль.

    Теперь найдем количество кислорода в растворенном Ca(NO3)2. Для этого узнаем количество самого вещества:

    n Ca(NO3)2=34 г/(4012(14163)) грамм/моль≈0.2 моль.

    n Ca(NO3)2 относится к n O как 1 к 6, что следует из формулы соединения. Значит, n O = 0.2 моль6 = 1.2 моль. Суммарно количество кислорода равно 1.2 моль28 моль=29.2 моль

    m раствора=m воды m Ca(NO3)2= 500 г34 г=534 г.

    Осталось только само вычисление массовой доли химического элемента в веществе:

    Надеемся, что мы понятно объяснили вам то, как находить массовую долю элемента в веществе. Данная тема вовсе не сложная, если в ней хорошо разобраться. Желаем вам удачи и успехов в будущих начинаниях.

    Проверка усвоенного материала. Задача легкого уровня

    Сейчас мы разберем две задачи: легкого и среднего уровня. !

    Необходимо узнать массовую долю железа в молекуле железного купороса FeSO47 H2O. Как решить эту задачу? Рассмотрим решение далее.

    Задача среднего уровня

    Решим более сложную задачу. В 500 г воды растворено 34 г нитрата кальция. Нужно найти массовую долю кислорода в полученном растворе.

    Решение:

    Возьмем 1 моль FeSO47 H2O, тогда узнаем количество железа, умножив коэффициент железа на его индекс: 11=1. Дан 1 моль железа. Узнаем его массу в веществе: из значения в таблице Менделеева видно, что атомная масса железа 56 а. е. м. = 56 грамм/моль. В данном случае Ar=M. Следовательно, что m железа = nM = 1 моль 56 грамм/моль = 56 г.

    Теперь нужно найти массу всей молекулы. Она равна сумме масс исходных веществ, то есть 7 моль воды и 1 моль сульфата железа.

    m= (n воды M воды) (n сульфата железаM сульфата железа) = (7 моль(1216) грамм/моль) (1 моль (1 моль56 грамм/моль1 моль32 грамм/моль 4 моль16 грамм/моль) = 126152=278 г.

    Остается лишь разделить массу железа на массу соединения:

    Что такое массовая доля?

    Итак, для начала выясним, что такое массовая доля. Как находить массовую долю элемента в веществе, ответит любой химик, так как они часто употребляют этот термин при решении задач или во время пребывания в лаборатории. Конечно, ведь ее расчет. их повседневная задача. Чтобы получить определенное количество того или иного вещества в лабораторных условиях, где очень важен точный расчет и все возможные варианты исхода реакций, необходимо знать всего пару простых формул и понимать суть массовой доли. Поэтому эта тема так важна.

    Этот термин обозначается символом “w” и читается как “Omega”. Он выражает отношение массы данного вещества к общей массе смеси, раствора или молекулы, выражается дробью или в процентах. Формула расчета массовой доли:

    Мы знаем, что m=nM, где m. масса; n. количество вещества, выраженное в единицах измерения моль; M. молярная масса вещества, выраженная в грамм/моль. Молярная масса численно равна молекулярной. Только молекулярная масса измеряется в атомных единицах масс или а. е. м. Такая единица измерения равна одной двенадцатой доле массы ядра углерода 12. Значение молекулярной массы можно найти в таблице Менделеева.

    Количество вещества n нужного объекта в данной смеси, равно индексу, умноженному на коэффициент при данном соединении, что очень логично. Например, чтобы рассчитать количество атомов в молекуле, надо узнать, сколько атомов нужного вещества находится в 1 молекуле = индекс, и умножить это число на количество молекул = коэффициент.

    Не стоит бояться таких громоздких определений или формул, в них прослеживается определенная логика, поняв которую, можно даже сами формулы не учить. Молярная масса M равна сумме атомных масс Ar данного вещества. Напомним, что атомная масса. масса 1 атома вещества. То есть исходная формула массовой доли:

    Из этого можно сделать вывод, что если смесь состоит из одного вещества, массовую долю которого надо вычислить, то w=1, так как масса смеси и масса вещества совпадают. Хотя смесь априори не может состоять из одного вещества.

    Так, с теорией разобрались, но как находить массовую долю элемента в веществе на практике? Сейчас все покажем и расскажем.

    Как находить массовую долю элемента в веществе? Что это такое?

    Что такое массовая доля в химии? Знаете ли вы ответ? Как находить массовую долю элемента в веществе? Сам процесс вычисления вовсе не так сложен. А вы еще испытываете затруднения в подобных задачах? Тогда вам улыбнулась удача, вы нашли эту статью! Интересно? Тогда скорее читайте, сейчас вы все поймете.

    Решение

    Так как при взаимодействии Ca(NO3)2 с водой идет только процесс растворения, а из раствора не выделяются продукты реакции, масса смеси равна сумме масс нитрата кальция и воды.

    Нам нужно найти массовую долю кислорода в растворе. Обратим внимание на то, что кислород содержится как в растворенном веществе, так и в растворителе. Найдем количество искомого элемента в воде. Для этого посчитаем моль воды по формуле n=m/M.

    n воды=500 г/(1216) грамм/моль=27.7777≈28 моль

    Массовая и объёмная доли компонентов в смеси | Химия 8 класс #25 | Инфоурок

    Из формулы воды H2O найдем, что количество кислорода = количеству воды, то есть 28 моль.

    Теперь найдем количество кислорода в растворенном Ca(NO3)2. Для этого узнаем количество самого вещества:

    n Ca(NO3)2=34 г/(4012(14163)) грамм/моль≈0.2 моль.

    n Ca(NO3)2 относится к n O как 1 к 6, что следует из формулы соединения. Значит, n O = 0.2 моль6 = 1.2 моль. Суммарно количество кислорода равно 1.2 моль28 моль=29.2 моль

    m раствора=m воды m Ca(NO3)2= 500 г34 г=534 г.

    Осталось только само вычисление массовой доли химического элемента в веществе:

    Надеемся, что мы понятно объяснили вам то, как находить массовую долю элемента в веществе. Данная тема вовсе не сложная, если в ней хорошо разобраться. Желаем вам удачи и успехов в будущих начинаниях.

    Определение состава смеси, если все ее компоненты взаимодействуют с данным реагентом

    Задача 1. Смесь магния и железа массой 8 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделилось 4.5 л водорода (н.у.). Какая масса каждого металла находилась в смеси?

    Обозначим массу одного компонента, например, магния — х, m(Mg)=х г, тогда m(Fe)=(8. x) г. Определим количество вещества в смеси:

    Из уравнений (1) и (2) определим, что количество водорода, выделившегося в реакциях, равно количеству металлов, вступивших в реакцию:

    Учитывая равенства (3) и (4), составим уравнение:

    Поскольку количество водорода, выделившегося в реакциях (1) и (2), равно

    Расчет массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

    Задача 1. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 730 г 30%-ной соляной кислоты с необходимым по реакции количеством вещества цинка? Какое это количество вещества?

    READ  Виды фактурной штукатурки для внутренней отделки

    где x. количество вещества цинка n(Zn), y. объем водорода V(H_2).

    .2 моль и равно общему количеству Mg и Fe, можно обозначить через х количество одного из металлов, например магния:

    Ответ: состав смеси m(Mg)=2.4 г; m(Fe)=5.6 г.

    Задача 2. При полном термическом разложении 6.6 г смеси перманганата калия и нитрата натрия выделилось

    Расчеты массовой доли химического соединения в смеси (часть С)

    .7 л кислорода (н. у.). В каком молярном соотношении были взяты исходные компоненты?

    Роль «реагента» в этой задаче выполняет нагревание. Для решения задачи необходимо вспомнить, какие продукты образуются при нагревании KMnO_4 и NaNO_3.

    Определим общее количество кислорода:

    Из уравнений (1) и (2) суммарное количество KMnO_4 и NaNO_3 в два раза больше, чем количество кислорода:

    ν(KMnO_4) ν(NaNO_2)=2·ν(O_2)=2·0.03 моль=0.06 моль.

    Сумма масс KMnO_4 и NaNO_3 равна массе смеси:

    Определим молярное соотношение исходных компонентов смеси:

    Ответ: исходные компоненты смеси находятся в соотношении ν(KMnO_4)/ν(NaNO_3)=1:2.

    Расчет массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного

    Многие химические реакции являются обратимыми, они происходят не до конца, т.е. не происходит полного превращения исходных веществ в конечный продукт. Даже если реакция необратимая, то все равно при ее осуществлении происходит потеря веществ. В результате практически полученное количество продукта реакции составляет только часть от теоретически возможной массы.

    Выход продукта реакции от теоретически возможного (η) — это отношение массы (объема, количества) реально полученного вещества к его теоретически возможной массе (объему, количеству), которое рассчитывается по уравнению химической реакции:

    Задача 1. Вычислить массовую долю выхода (в процентах) чистого вольфрама от теоретически возможного, если из 10.1 кг оксида вольфрама (VI) получено после восстановления водородом 7.5 кг вольфрама.

    1) Находим из уравнения реакции теоретическую массу вольфрама:

    2) Вычисляем массовую долю выхода вольфрама от теоретически возможного.

    Практический выход вольфрама дан в условии задачи: m_практ.(W)=7.5 кг.

    Ответ: массовая доля выхода вольфрама от теоретически возможного равна 94%.

    Задача 2. Вычислите массу вступившего в реакцию бензола, если образовалось 9.8 г нитробензола, а массовая доля выхода продукта равна 80% от теоретически возможного.

    1) Находим по формуле η=/ теоретическую массу нитробензола:

    2) Определяем массу бензола по уравнению реакции:

    Задача 3. Вычислить объем оксида серы (IV), который необходимо взять для реакции с кислородом, чтобы получить 20г оксида серы (VI), если выход продукта реакции равен 80% от теоретически возможного.

    Находим по формуле η=/ теоретическую массу оксида серы (IV):

    Определяем количество вещества оксида серы (VI):

    Из уравнения реакции 2SO_2 O_2=2SO_3 следует, что ν(SO_2)/ν(SO_3)=2/2.

    Вычислим объем оксида серы (IV): ν(SO_2)=V_м·V(SO_2); V(SO_2)=22.4·0.31=7 л.

    Расчет массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси)

    Задача 1. Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для взаимодействия с 270 г алюминия, содержащего 20% примесей? Какое количество вещества оксида алюминия при этом получится?

    4Al↖216г3O_2↖=2Al_2O_3↖, где x — объем кислорода V(O_2), y — количество вещества оксида алюминия ν(Al_2O_3).

    Однако в задаче требуется найти объем не кислорода, а воздуха. В воздухе содержится 21 % кислорода по объему. Преобразуя формулу ϕ=/, найдем объем воздуха:

    б) 216/108=/2; y=216·2/108=4 моль — количество вещества оксида алюминия n(Al_2O_3).

    Теория к заданию 34 из ЕГЭ по химии

    Расчет массовой доли (массы) химического соединения в смеси

    Самыми распространенными среди расчетных задач в химии являются задачи на смеси веществ. Каждая смесь состоит из двух или более компонентов, состав смесей может изменяться в широких пределах. Решение задач на смеси обычно сводится или к определению состава смеси по данным приведенным в условии задачи, или к расчету количества реагентов или продуктов реакции по участию в смеси известного состава.

    Состав смеси может выражаться разными способами:

    • можно указать массы каждого компонента;
    • можно определить количество (число моль) компонентов;
    • можно указать массовые доли компонентов. Массовая доля компонента Х в смеси равна:

    4) в случае смеси газов можно указать объемы газов, составляющих смесь, или объемные доли этих газов. Объемная доля газа Х в смеси равна:

    Определение состава смеси, если ее компоненты выборочно взаимодействуют с указанными реагентами

    Задача 1. 10 г смеси порошков меди и алюминия обработали избытком раствора щелочи, выделилось 3.4 л газа (н. у.). Определите состав смеси в массовых долях.

    Со щелочью взаимодействует только алюминий:

    Молярное соотношение алюминия и водорода равно 2 : 3.

    Определим массу алюминия: m(Al)=ν(Al)·M(Al)=0.1 моль·27 г/моль=2.7 г.

    Определим массовую долю алюминия в смеси:

    Определим массовую долю меди в смеси:

    Ответ: массовые доли металлов в смеси ω(Al)=27 %, ω(Cu)=73 %.

    Задача 2. 14 г смеси ароматического углеводорода — гомолога бензола и фенола обработали бромной водой. При этом выпало 33.1 г осадка. Определите структуру углеводорода, если его количество в исходной смеси равно

    Определение состава смеси с неизвестной массой

    Задача. При обработке смеси гидроксида калия и гидрокарбоната калия избытком соляной кислоты образовалось 59.6 г хлорида калия и выделилось 4.5 л газа (н. у.). Определите массовую долю гидрокарбоната калия в исходной смеси.

    KOH и KHCO_3 взаимодействуют с соляной кислотой и образуют KCl.

    Определяем общее количество KCl в реакциях (1) и (2) и количество СО_2, выделившегося в реакции (2):

    Из уравнения (2) количество и масса KHCO_3 в смеси равны:

    m(KHCO_3)=ν(KHCO_3)·M(KHCO_3)=0.2 моль·100 г/моль=20 г.

    Определим количество KCl, образовавшегося в реакциях (2) и (1):

    Определим количество KOH из уравнения (1) и массу KOH:

    Вычислим массу смеси: m(смеси)=m(KOH) m(KHCO_3)=33.6 г 20 г=53.6 г.

    Определим массовую долю KHCO_3 в смеси:

    Ответ: массовая доля гидрокарбоната калия в смеси равна 37.3%.

    Решение задач на смеси, если их компоненты имеют одинаковые молярные массы

    Задача. К смеси карбоната кальция и гидрокарбоната калия массой 20 г добавили избыток соляной кислоты. Образовавшийся газ пропустили через избыток баритовой воды. Определите массу образовавшегося при этом осадка.

    В условии задачи указана общая масса смеси, но не указан ее состав. Обратите внимание на то, что в задаче не требуется определить состав смеси. В данном случае состав смеси не имеет m(осадка)-? значения, и по данным, приведенным в условии, не может быть определен. Дело в том, что СаСО_3 и KHCO_3 имеют одинаковую молярную массу:

    Определим суммарное количество моль компонентов смеси:

    Молярные соотношения между СаСО_3 и СО_2, а также между KHCO_3 и СО_2 одинаковы:

    Определим общее количество СО_2, выделившегося в первой и во второй реакциях:

    Оксид углерода (IV) при взаимодействии с баритовой водой образует нерастворимый карбонат бария: CO_2 Ba(OH)_2=BaCO_3 H_2O. (3)

    Определим количество вещества карбоната бария:

    Вычислим массу осадка: M(BaCO_3)=197 г/моль

    m(BaCO_3)=m(BaCO_3)·M(BaCO_3)=0.2 моль·197 г/моль=39.4 г.

    Ответ: масса образовавшегося осадка равна 39.4 г.

    .05 моль. Вычислите массовые доли компонентов в смеси.

    С бромной водой в смеси реагирует только фенол:

    Определим количество осадка (C_6H_2Br_3OH):

    M(C_6H_2Br_3OH)=331 г/моль; M(C_6H_5OH)=94 г/моль.

    m(C_6H_5OH)=ν(C_6H_5OH)·M(C_6H_5OH)=0.1 моль·94 г/моль=9.4 г.

    Определим массу ароматического углеводорода, состав которого выражается формулой С_Н_2n-6:

    Вычислим молярную массу углеводорода:

    Теперь нужно определить значение n в формуле С_Н_2n-6. Очевидно, что молярная масса равна:

    Приравняем правые части равенств (3) и (4):

    Определим формулу углеводорода и массовые доли компонентов в смеси.

    Ответ: массовая доля фенола в смеси 67 %, ароматического углеводорода — 33 %.