Задание 2813 мин на разбор

Расчёты по уравнению реакции

Один алгоритм решает почти все расчётные задачи: перевести в моли, пройти по уравнению, вернуться к массе или объёму. Разберём его на мольных весах.

1Моль — центральная величина

Уравнение реакции говорит о молях, а не о граммах. Поэтому любой расчёт строится по одной схеме: перевести данные в моли, воспользоваться коэффициентами, вернуться к нужной величине.

n = m / Mn = V / 22,4n = N / Nₐ

три способа найти количество вещества

Универсальный алгоритм

Данные → моли

делим массу на M или объём на 22,4

Моли → моли

по коэффициентам уравнения

Моли → ответ

умножаем на M или на 22,4

2Коэффициенты задают пропорцию

Крутите ползунок — и смотрите, как меняются количества всех участников. Соотношение между ними задано коэффициентами и не меняется никогда.

Мольные весы: пропорция по уравнению

Задайте количество первого реагента — остальные пересчитаются по коэффициентам

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

На 1 моль цинка нужно 2 моля кислоты — коэффициенты задают пропорцию.

Количество Zn2 моль

Исходные вещества

n = 2.00 моль

m = 130.0 г

HCl

n = 4.00 моль

m = 146.0 г

Продукты

ZnCl₂

n = 2.00 моль

m = 272.0 г

H₂

n = 2.00 моль

m = 4.0 г

V = 44.8 л (н. у.)

Проверьте себя

Сколько молей кислорода нужно для полного сгорания 2 моль метана: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O?

По уравнению на 1 моль CH₄ приходится 2 моля O₂. Значит, на 2 моля метана нужно 2 · 2 = 4 моля кислорода.

3Избыток и недостаток

Если даны количества обоих реагентов, сначала выясняют, какой из них закончится первым. Расчёт ведут только по нему — вещество в избытке частично останется непрореагировавшим.

n(A) / a и n(B) / b — меньшее значение указывает на недостаток

сравниваем отношение количества к коэффициенту

4Разберите задачи

Разбор задачи по шагам

Попробуйте решить сами, затем сверьтесь по шагам

Какой объём водорода (н. у.) выделится при взаимодействии 13 г цинка с избытком соляной кислоты?

1Записываем уравнение

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Кислота в избытке, значит расчёт ведём по цинку.

2Находим количество цинка

n(Zn) = 13 / 65 = 0,2 моль

n = m / M, молярная масса цинка 65 г/моль.

3Переходим к водороду по уравнению

n(H₂) = n(Zn) = 0,2 моль

Коэффициенты перед Zn и H₂ равны единице — соотношение 1 : 1.

4Считаем объём

V = 0,2 · 22,4 = 4,48 л

Молярный объём любого газа при н. у. равен 22,4 л/моль.

5Полезные молярные массы

Вещество	M, г/моль	Вещество	M, г/моль
H₂O	18	CaCO₃	100
CO₂	44	NaOH	40
O₂	32	H₂SO₄	98
N₂	28	NaCl	58,5
NH₃	17	BaSO₄	233
CH₄	16	CuSO₄	160

Округляйте атомные массы: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, S = 32, Cl = 35,5.
0,1 моль газа при н. у. — это 2,24 л; 0,5 моль — 11,2 л.
Проверяйте ответ на разумность: масса продукта не может быть больше суммы масс реагентов.

Проверьте себя

При взаимодействии 0,4 моль Na с водой выделился водород: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑. Какой объём газа получен при н. у.?

По уравнению на 2 моля натрия приходится 1 моль водорода, значит n(H₂) = 0,4 / 2 = 0,2 моль. Объём: 0,2 · 22,4 = 4,48 л. Коэффициент 2 перед натрием здесь решает всё.

Коротко

Алгоритм: данные → моли → по уравнению → ответ
n = m/M, n = V/22,4, n = N/Nₐ
Молярный объём 22,4 л/моль — только для газов при н. у.
Коэффициенты задают мольное соотношение
При двух известных реагентах считаем по недостатку
Слово «избыток» означает: считать по другому веществу