化学で解決する問題. 化学の典型的な問題を解く

市立予算教育機関

"平均 総合的な学校 № 37

個々の科目を徹底的に研究する」

ヴィボルグ、レニングラード地方

「計算問題の解法 上級レベル困難」

（試験対策資料）

化学の先生

ポドクラドワ・リュボフ・ミハイロフナ

2015年

統一国家試験の統計によると、学生の約半数が課題の半分に対処しています。 チェック結果の分析 使用結果私たちの学校の化学の学生では、計算問題を解決するための作業を強化する必要があるという結論に達したので、私は選択しました 整然としたテーマ「複雑さが増した問題を解決する」

タスク - 特別な種類学生が反応方程式をコンパイルする際に知識を適用することを必要とするタスク、時にはいくつかの、計算を実行する際の論理チェーンをコンパイルする. 決定の結果として、新しい事実、情報、量の値は、特定の初期データセットから取得する必要があります。 タスクを完了するためのアルゴリズムが事前にわかっている場合、タスクから演習に変わります。その目的は、スキルをスキルに変え、自動化することです。 したがって、学生の試験準備の最初のクラスでは、測定の値と単位を思い出します。

価値

指定

単位

の 異なるシステム

g、mg、kg、t、... * (1g \u003d 10 -3 kg)

l、ml、cm 3、m 3、...

*(1ml \u003d 1cm 3, 1m 3 \u003d 1000l)

密度

g/ml、kg/l、g/l、…

相対原子質量

相対分子量

モル質量

グラム/モル、…

モル体積

Vm または Vm

l / mol、... (n.o. - 22.4 l / mol)

物質の量

モル、キロモル、ミリモル

ある気体の別の気体に対する相対密度

混合物または溶液中の物質の質量分率

混合物または溶液中の物質の体積分率

モル濃度

モル/リットル

理論的に可能な製品出力

アボガドロ定数

なし

6.02 10 23 モル -1

温度

t0 または

摂氏

ケルビンスケールで

プレッシャー

Pa、kPa、気圧、mm。 rt。 美術。

ユニバーサルガス定数

8.31 J/モル·K

通常の状態

t 0 \u003d 0 0 CまたはT \u003d 273K

P \u003d 101.3 kPa \u003d 1 atm \u003d 760 mm。 rt。 美術。

次に、問題を解決するためのアルゴリズムを提案します。これは、私が仕事で数年間使用してきたものです。

「計算問題を解くためのアルゴリズム」.

Ⅴ(r-ra)Ⅴ(r-ra)

↓ρ ∙ Ⅴメートル/ ρ

メートル(r-ra)メートル(r-ra)

↓メートル∙ ω メートル/ ω

メートル(インバ)メートル(インバ)

↓ メートル/ MM∙ n

n 1 (インバ)-- あなたによって。 地区。→ n 2 (インバ)→

Ⅴ(ガス) / Ⅴ M ↓ n∙ Ⅴ M

Ⅴ 1 （ガス）Ⅴ 2 （ガス)

問題を解決するために使用される数式。

n = メートル / Mn(ガス) = Ⅴ(ガス) / Ⅴ M n = N / N あ

ρ = メートル / Ⅴ

D = M 1(ガス) / M 2(ガス)

D(H 2 ) = M(ガス) / 2 D(空気) = M(ガス) / 29

（M（H 2）\u003d 2 g / mol; M（空気）\u003d 29 g / mol）

ω = メートル(インバ) / メートル(混合物または溶液)  = Ⅴ(インバ) / Ⅴ(混合物または溶液)

 = メートル(実際) / メートル(理論)  = n(実際) / n(理論)  = Ⅴ(実際) / Ⅴ（理論）

C = n / Ⅴ

M (混合ガス) = Ⅴ 1（ガス） ∙ M 1(ガス) + Ⅴ 2 (ガス) ∙ M 2(ガス) / Ⅴ(混合ガス)

メンデレーエフ・クラペイロン方程式:

P∙ Ⅴ = n∙ R∙ T

タスクの種類が非常に標準的である試験 (No. 24、25、26) に合格するには、学生はまず標準的な計算アルゴリズムの知識を示さなければならず、タスク No. 39 でのみ、1 つのタスクを満たすことができます。彼にとって未定義のアルゴリズム。

複雑さが増した化学問題の分類は、それらのほとんどが複合問題であるという事実によって複雑になります。 計算タスクを 2 つのグループに分けました。

1. 反応式を使わないタスク。 物質の状態または複雑なシステムが記述されます。 この状態のいくつかの特徴を知っているので、他のものを見つける必要があります。 例はタスクです：

1.1 物質の式による計算、物質の部分の特性

1.2混合物、溶液の組成の特性に応じた計算。

タスクは統一国家試験 - No. 24にあります。学生にとって、そのような問題の解決は困難を引き起こしません。

2. 1 つまたは複数の反応式を使用するタスク。 それらを解決するには、物質の特性に加えて、プロセスの特性を利用する必要があります。 このグループのタスクでは、複雑さが増した次のタイプのタスクを区別できます。

2.1 溶液の形成。

1) 4% 水酸化ナトリウム溶液を得るには、33.8 ml の水に何質量の酸化ナトリウムを溶解する必要がありますか。

探す：

m (Na2O)

与えられた:

V (H 2 O) = 33.8ml

ω(NaOH) = 4%

ρ（H 2 O）\u003d 1 g / ml

M（NaOH）\u003d 40 g /モル

ｍ（Ｈ ２ Ｏ）＝３３．８ｇ

Na 2 O + H 2 O \u003d 2 NaOH

1モル 2モル

Na 2 O の質量を x とします。

n（Na 2 O）\u003d x / 62

n(NaOH) = x/31

m(NaOH) = 40x /31

m (ソリューション) = 33.8 + x

0.04 = 40x /31 ∙ (33.8+x)

x \u003d 1.08、m（Na 2 O）\u003d 1.08 g

回答：m（Na 2 O）\u003d 1.08 g

2)水酸化ナトリウム溶液200mlに(ρ \u003d 1.2 g / ml）20％のアルカリの質量分率で、69 gの重さの金属ナトリウムを添加しました。

得られた溶液中の物質の質量分率は?

探す：

ω 2 (NaOH)

与えられた:

V (NaOH) 溶液 = 200 ml

ρ (溶液) = 1.2 g/ml

ω1（NaOH）\u003d 20％

m（ナ）\u003d 69 g

M（Na）\u003d 23 g / mol

金属ナトリウムは、アルカリ溶液中で水と相互作用します。

2Na + 2H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2

1モル 2モル

m 1 (p-ra) = 200 ∙ 1.2=240(g)

m 1（NaOH）in-va \u003d 240 ∙ 0.2=48(g)

n（Na）\u003d 69/23 \u003d 3（モル）

n 2（NaOH）\u003d 3（モル）

m 2（NaOH）\u003d 3 ∙ 40 = 120 (グラム)

メートル合計 (NaOH) \u003d 120 + 48 \u003d 168 (g)

n（H 2）\u003d 1.5モル

m（H 2）\u003d 3 g

m（p-tion後のp-ra）\u003d 240 + 69 - 3 \u003d 306（g）

ω 2 (NaOH) \u003d 168 / 306 \u003d 0.55 (55%)

回答：ω2（NaOH）\u003d 55％

3) 酸化セレンの質量 (Ⅵ) をセレン酸の 15% 溶液 100 g に加えて、その質量分率を 2 倍にする必要がありますか?

探す：

m (SeO 3)

与えられた:

m 1 (H 2 SeO 4) 溶液 = 100 g

ω 1 (H 2 SeO 4) = 15%

ω 2 (H 2 SeO 4) = 30%

M（SeO 3）\u003d 127 g / mol

M（H 2 SeO 4）\u003d 145 g / mol

m 1 (H 2 SeO 4 ) = 15 g

SeO 3 + H 2 O \u003d H 2 SeO 4

1モル 1モル

m (SeO 3) = x とする

n(SeO 3 ) = x/127 = 0.0079x

n 2 (H 2 SeO 4 ) = 0.0079x

m 2 (H 2 SeO 4 ) = 145 ∙ 0.079x = 1.1455x

メートル合計。 (H 2 SeO 4 ) = 1.1455x + 15

m 2 (r-ra) \u003d 100 + x

ω（NaOH）\u003d m（NaOH）/ m（溶液）

0.3 = (1.1455x + 1) / 100 + x

x = 17.8、m (SeO 3 ) = 17.8 g

答え: m (SeO 3) = 17.8 g

2.2 いずれかの物質が過剰な場合の反応式による計算 /

１）硝酸カルシウム９．８４ｇを含む溶液にオルトリン酸ナトリウム９．８４ｇを含む溶液を加えた。 形成された沈殿物を濾別し、濾液を蒸発させた。 無水塩が形成されていると仮定して、ろ液の蒸発後に質量分率で反応生成物の質量と乾燥残渣の組成を決定します。

探す：

ω (NaNO3)

ω (Na 3 PO 4)

与えられた:

m（Ca（NO 3）2）\u003d 9.84 g

m（Na 3 PO 4）\u003d 9.84 g

M (Na 3 PO 4) = 164 g/mol

M（Ca（NO 3）2）\u003d 164 g / mol

M（NaNO 3）\u003d 85 g / mol

M (Ca 3 (PO 4) 2) = 310 g/モル

2Na 3 PO 4 + 3Сa (NO 3) 2 \u003d 6NaNO 3 + Ca 3 (PO 4) 2 ↓

2 モル 3 モル 6 モル 1 モル

n (Сa(NO 3 ) 2 ) 合計 = n (Na 3 PO 4 ) 合計。 = 9.84/164 =

Ca (NO 3) 2 0.06 / 3< 0,06/2 Na 3 PO 4

Na 3 PO 4 を過剰に摂取し、

n（Сa（NO 3）2）の計算を実行します。

n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0.02 モル

m（Ca 3（PO 4）2）\u003d 310・0.02 \u003d 6.2（g）

n（NaNO 3）\u003d 0.12モル

m（NaNO 3）\u003d 85・0.12 \u003d 10.2（g）

濾液の組成は、ＮａＮＯ ３ の溶液を含み、

過剰な Na 3 PO 4 の溶液。

n 先延ばしする。 （Na 3 PO 4）\u003d 0.04モル

n 休む。 (Na 3 PO 4) \u003d 0.06 - 0.04 \u003d 0.02 (mol)

休む。 (Na 3 PO 4) \u003d 164 ∙ 0.02 \u003d 3.28 (g)

乾燥残留物は、ＮａＮＯ ３ およびＮａ ３ ＰＯ ４ 塩の混合物を含む。

m（ドライレスト）\u003d 3.28 + 10.2 \u003d 13.48（g）

ω（NaNO 3）\u003d 10.2 / 13.48 \u003d 0.76（76％）

ω（Na 3 PO 4）\u003d 24％

答え: ω (NaNO 3) = 76%、ω (Na 3 PO 4) = 24%

2) 35％塩酸200mlで何リットルの塩素が放出されるか

(ρ \u003d 1.17 g / ml）26.1 gの酸化マンガンを追加します（Ⅳ) ? 冷たい溶液中の何グラムの水酸化ナトリウムが、この量の塩素と反応しますか?

探す：

V(Cl2)

m (NaOH)

与えられた:

m (MnO 2) = 26.1 g

ρ (HCl 溶液) = 1.17 g/ml

ω(HCl) = 35%

V (HCl) 溶液) = 200 ml。

M（MnO 2）\u003d 87 g / mol

M（HCl）\u003d 36.5 g /モル

M（NaOH）\u003d 40 g /モル

V (Cl 2) = 6.72 (l)

m (NaOH) = 24 (グラム)

MnO 2 + 4 HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2 H 2 O

1mol 4mol 1mol

2 NaO H + Cl 2 = Na Cl + Na ClO + H 2 O

2モル 1モル

n（MnO 2）\u003d 26.1 / 87 \u003d 0.3（モル）

m ソリューション (НCl) = 200 ∙ 1.17 = 234 (グラム)

メートル合計 (НCl) = 234 ∙ 0.35 = 81.9 (グラム)

n（НCl）\u003d 81.9 / 36.5 \u003d 2.24（モル）

0,3 < 2.24 /4

HCl - 過剰、n (MnO 2) の計算

n（MnO 2）\u003d n（Cl 2）\u003d 0.3モル

V（Cl 2）\u003d 0.3 ∙ 22.4 = 6.72 (リットル)

n(NaOH) = 0.6モル

m(NaOH) = 0.6 ∙ 40 = 24 (グラム)

2.3 反応中に得られる溶液の組成。

１）２５％水酸化ナトリウム溶液２５ｍｌ中（ρ \u003d 1.28 g / ml）酸化リンが溶解しています（Ⅴ) 6.2 g のリンの酸化によって得られます。 塩の組成と溶液中の質量分率は?

探す：

ω（塩）

与えられた:

V (NaOH) 溶液 = 25 ml

ω(NaOH) = 25%

m (P) = 6.2 g

ρ (NaOH) 溶液 = 1.28 g/ml

M（NaOH）\u003d 40 g /モル

M（P）\u003d 31 g /モル

M（P 2 O 5）\u003d 142 g / mol

M（NaH 2 PO 4）\u003d 120 g / mol

4P + 5O 2 \u003d 2 P 2 O 5

4mol 2mol

6 NaO H + P 2 O 5 \u003d 2 Na 3 RO 4 + 3 H 2 O

4 NaO H + P 2 O 5 \u003d 2 Na 2 H PO 4 + H 2 O

n（P）\u003d 6.2 / 31 \u003d 0.2（モル）

n (P 2 O 5) = 0.1 モル

m（P 2 O 5）\u003d 0.1 ∙ 142 = 14.2 (グラム)

m (NaOH) ソリューション = 25 ∙ 1.28 = 32 (グラム)

m (NaO H) in-va \u003d 0.25 ∙ 32 = 8 (グラム)

n (NaO H) in-va \u003d 8/40 \u003d 0.2 (mol)

NaO HとP 2 O 5の量比によると

酸性塩ＮａＨ ２ ＰＯ ４ が形成されると結論付けることができる。

2 NaO H + P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 NaH 2 PO 4

2モル 1モル 2モル

0.2mol 0.1mol 0.2mol

n (NaH 2 PO 4) = 0.2 モル

m（NaH 2 PO 4）\u003d 0.2 ∙ 120 = 24 (日)

m（p-tion後のp-ra）\u003d 32 + 14.2 \u003d 46.2（g）

ω（NaH 2 PO 4）\u003d 24 / 46.2 \u003d 0 52（52％）

答え: ω (NaH 2 PO 4) = 52%

2) 食塩の質量分率4%の硫酸ナトリウム水溶液2リットルを電気分解した場合

(ρ = 1.025 g/ml) 448 l のガス (n.o.) が不溶性陽極で放出された. 電気分解後の溶液中の硫酸ナトリウムの質量分率を決定する.

探す：

m (Na2O)

与えられた:

V（r-ra Na 2 SO 4）\u003d 2l \u003d 2000 ml

ω (Na 2 SO 4 ) = 4%

ρ（r-ra Na 2 SO 4）\u003d 1 g / ml

M（H 2 O）\u003d 18 g / mol

V（O 2）\u003d 448 l

VM \u003d 22.4 l /モル

硫酸ナトリウムの電気分解中に、水が分解し、陽極で酸素ガスが放出されます。

2 H 2 O \u003d 2 H 2 + O 2

2モル 1モル

n（O 2）\u003d 448 / 22.4 \u003d 20（モル）

n（H 2 O）\u003d 40モル

m (H 2 O ) 分解。 = 40 ∙ 18 = 720 (グラム)

m (r-ra から el-za) = 2000 ∙ 1.025 = 2050 (グラム)

m (Na 2 SO 4) in-va \u003d 2050 ∙ 0.04 = 82 (g)

m（エルザ後の解決策）\u003d 2050 - 720 \u003d 1330（g）

ω（Na 2 SO 4）\u003d 82 / 1330 \u003d 0.062（6.2％）

答え: ω (Na 2 SO 4 ) = 0.062 (6.2%)

2.4既知の組成の混合物が反応に入ります;使用済み試薬および/または得られた生成物の一部を見つける必要があります。

1) 硫黄酸化物混合ガスの量を決定します (Ⅳ) と窒素 (20 質量% の二酸化硫黄を含む) を 1000 g の 4% 水酸化ナトリウム溶液に通して、溶液中に形成される塩の質量分率が同じになるようにする必要があります。

探す：

V（ガス）

与えられた:

m(NaOH) = 1000 g

ω(NaOH) = 4%

m (中塩) =

m（酸性塩）

M（NaOH）\u003d 40 g /モル

答え: V (気体) = 156.8

NaO H + SO 2 = NaHSO 3 (1)

1 モル 1 モル

2NaO H + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O (2)

2モル 1モル

m (NaOH) in-va \u003d 1000 ∙ 0.04 = 40 (g)

n(NaOH) = 40/40 = 1 (モル)

n 1（NaOH）\u003d x、次にn 2（NaOH）\u003d 1 - x

n 1 (SO 2) \u003d n (NaHSO 3) \u003d x

M (NaHSO 3) \u003d 104 x n 2 (SO 2) \u003d (1 - x) / 2 \u003d 0.5 ∙ (1-x)

m（Na 2 SO 3）\u003d 0.5 ∙ (1-x) ∙ 126 \u003d 63 (1 - x)

104 x \u003d 63 (1 - x)

x = 0.38 モル

n 1（SO 2）\u003d 0.38モル

n 2 (SO 2 ) = 0.31モル

n合計 (SO 2 ) = 0.69モル

メートル合計 (SO 2) \u003d 0.69 ∙ 64 \u003d 44.16 (g) - これはガス混合物の質量の 20% です。 窒素ガスの質量は80%です。

m（N 2）\u003d 176.6 g、n 1（N 2）\u003d 176.6 / 28 \u003d 6.31 mol

n合計 (ガス) \u003d 0.69 + 6.31 \u003d 7 mol

V (ガス) = 7 ∙ 22.4 = 156.8 (リットル)

2) 鉄粉とアルミ粉の混合物 2.22 g を 18.25% 塩酸溶液に溶解した場合 (ρ = 1.09 g/ml) 1344 ml の水素 (n.o.) が放出されました。 混合物中の各金属の割合を求め、混合物 2.22 g を溶解するのに必要な塩酸の量を決定します。

探す：

ω(鉄)

ω(アル)

V（HCl）溶液

与えられた:

m (混合物) = 2.22 g

ρ (HCl 溶液) = 1.09 g/ml

ω(HCl) = 18.25%

M（Fe）\u003d 56 g / mol

M（Al）\u003d 27 g / mol

M（HCl）\u003d 36.5 g /モル

答え: ω (Fe) = 75.7%、

ω(アル) = 24.3%、

V (HCl) 溶液) = 22 ml。

Fe + 2HCl \u003d 2 FeCl 2 + H 2

1モル 2モル 1モル

2Al + 6HCl \u003d 2 AlCl 3 + 3H 2

2mol 6mol 3mol

n（H 2）\u003d 1.344 / 22.4 \u003d 0.06（モル）

m（Al）\u003d x、次にm（Fe）\u003d 2.22 - xとします。

n 1 (H 2) \u003d n (Fe) \u003d (2.22 - x) / 56

n（アル）\u003d x / 27

n 2 (H 2) \u003d 3x / 27 ∙ 2 = × / 18

x / 18 + (2.22 - x) / 56 \u003d 0.06

x \u003d 0.54、m（Al）\u003d 0.54 g

ω (アル) = 0.54 / 2.22 = 0.243 (24.3%)

ω(鉄) = 75.7%

n (アル) = 0.54 / 27 = 0.02 (モル)

m (Fe) \u003d 2.22 - 0.54 \u003d 1.68 (g)

n（Fe）\u003d 1.68 / 56 \u003d 0.03（モル）

n 1 (НCl) = 0.06 モル

n(NaOH) = 0.05モル

m 溶液 (NaOH) = 0.05 ∙ 40/0.4=5(g)

V (HCl) 溶液 = 24 / 1.09 = 22 (ml)

３）銅９．６ｇを濃硫酸に溶かしたガスを水酸化カリウム溶液２００ｍｌに通した（ρ =1g/ml、 ω （に おー) = 2.8%。 塩の成分は？ その質量を決定します。

探す：

m（塩）

与えられた:

m(Cu)=9.6g

V (KO H) ソリューション = 200 ml

ω(KOH)\u003d 2.8%

ρ（H 2 O）\u003d 1 g / ml

M（Cu）\u003d 64 g / mol

M（KOH）\u003d 56 g /モル

M（KHSO 3）\u003d 120 g /モル

答え: m (KHSO 3) = 12 g

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

1 モル 1 モル

KO H + SO 2 \u003d KHSO 3

1 モル 1 モル

2 KO H + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + H 2 O

2モル 1モル

n（SO 2）\u003d n（Cu）\u003d 6.4 / 64 \u003d 0.1（モル）

m (KO H) 溶液 = 200 g

m（KO H）インバ\u003d 200 g ∙ 0.028 = 5.6 グラム

n（KO H）\u003d 5.6 / 56 \u003d 0.1（モル）

SO 2 と KOH の量的比率によれば、酸性塩 KHSO 3 が形成されていると結論付けることができます。

KO H + SO 2 \u003d KHSO 3

1モル 1モル

n (KHSO 3) = 0.1 モル

m (KHSO 3) = 0.1 ∙ 120 = 12 グラム

4) 塩化第二鉄の 12.33% 溶液 100 ml (Ⅱ) (ρ =1.03g/ml) は、塩化第二鉄の濃度 (Ⅲ）溶液中の塩化第二鉄の濃度と等しくなりませんでした（Ⅱ）。 吸収された塩素の量 (N.O.) を決定します。

探す：

V(Cl2)

与えられた:

V (FeCl 2) = 100ml

ω (FeCl 2) = 12.33%

ρ（r-ra FeCl 2）\u003d 1.03 g / ml

M（FeCl 2）\u003d 127 g / mol

M（FeCl 3）\u003d 162.5 g / mol

VM \u003d 22.4 l /モル

m (FeCl 2) ソリューション = 1.03 ∙ 100 = 103 (グラム)

m (FeCl 2) p-in-va \u003d 103 ∙ 0.1233 = 12.7 (グラム)

2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3

2モル 1モル 2モル

n (FeCl 2) を反応させます。 \u003d x、次にn（FeCl 3）arr。 = x;

m (FeCl 2) が反応します。 = 127x

m (FeCl 2) 残り。 = 12.7 - 127x

m (FeCl 3) arr。 = 162.5x

問題の状態に応じて、m（FeCl 2）を休ませます。 \u003d m（FeCl 3）

12.7 - 127x = 162.5x

x \u003d 0.044、n（FeCl 2）が反応します。 = 0.044 モル

n（Cl 2）\u003d 0.022モル

V（Cl 2）\u003d 0.022 ∙ 22.4=0.5(l)

回答：V（Cl 2）\u003d 0.5（l）

5) 炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの混合物をか焼した後、放出されたガスの質量は固体残渣の質量と等しいことが判明しました。 初期混合物中の物質の質量分率を決定します。 懸濁液の状態のこの混合物 40 g が吸収できる二酸化炭素 (N.O.) の量。

探す：

ω (MgCO 3)

ω (Ca​​CO 3)

与えられた:

m（固体製品）\u003d m（ガス）

メートル ( 炭酸塩の混合物)=40g

M（MgO）\u003d 40 g /モル

M CaO = 56 g/mol

M（CO 2）\u003d 44 g /モル

M（MgCO 3）\u003d 84 g / mol

M（CaCO 3）\u003d 100 g /モル

1) 炭酸塩の混合物 1 mol を用いて計算します。

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

1モル 1モル 1モル

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

1モル 1モル 1モル

n（MgCO 3）\u003d x、次にn（CaCO 3）\u003d 1 - xとします。

n (MgO) = x、n (CaO) = 1 - x

m(MgO) = 40x

m (СаO) = 56 ∙ (1 - x) \u003d 56 - 56x

１モルの量で取り込まれた混合物から、１モルの量の二酸化炭素が形成される。

m (CO 2) = 44.g

m (テレビ製品) = 40x + 56 - 56x = 56 - 16x

56 - 16x = 44

x = 0.75、

n (MgCO 3) = 0.75 モル

n (CaCO 3) = 0.25 モル

m（MgCO 3）\u003d 63 g

m (CaCO 3) = 25 g

m (炭酸塩の混合物) = 88 g

ω (MgCO 3) \u003d 63/88 \u003d 0.716 (71.6%)

ω (Ca​​CO 3) = 28.4%

2) 炭酸塩の混合物の懸濁液に二酸化炭素を通すと、炭化水素の混合物になります。

MgCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Mg（HCO 3）2 (1)

1 モル 1 モル

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2 (2)

1モル 1モル

m（MgCO 3）\u003d 40 ∙ 0.75 = 28.64(グラム)

n 1（CO 2）\u003d n（MgCO 3）\u003d 28.64 / 84 \u003d 0.341（モル）

m (CaCO 3) = 11.36 g

n 2（CO 2）\u003d n（CaCO 3）\u003d 11.36 / 100 \u003d 0.1136モル

n合計 (CO 2) \u003d 0.4546 mol

V (CO 2) = n 合計 (CO2) ∙ VM = 0.4546 ∙ 22.4 = 10.18 (リットル)

答え: ω (MgCO 3) = 71.6%、ω (Ca​​CO 3) = 28.4%、

V（CO 2）\u003d 10.18リットル。

６）重量２．４６ｇのアルミニウムと銅の粉末の混合物を酸素気流中で加熱した。 受け取った 個体硫酸溶液１５ｍｌに溶解した（酸の質量分率３９．２％、密度１．３３ｇ／ｍｌ）。 混合物はガスの発生なしに完全に溶解した。 過剰の酸を中和するには、1.9 mol/l の濃度の炭酸水素ナトリウム溶液 21 ml が必要でした。 混合物中の金属の質量分率と反応した酸素 (N.O.) の量を計算します。.

探す：

ω(アル); ω(キュウ)

V(O2)

与えられた:

m (ミックス) = 2.46 g

V (NaHCO 3 ) = 21ml =

0.021リットル

V (H 2 SO 4 ) = 15ml

ω(H 2 SO 4 ) = 39.2%

ρ（H 2 SO 4）\u003d 1.33 g / ml

C（NaHCO 3）\u003d 1.9モル/ l

M（Al）\u003d 27 g / mol

М(Cu)=64g/mol

M（H 2 SO 4）\u003d 98 g / mol

V m \u003d 22.4 l /モル

答え: ω (Al) = 21.95%;

ω ( 銅) = 78.05%;

Ⅴ (〇 2) = 0,672

4アル + 3〇 2 = 2アル 2 〇 3

4モル 3モル 2モル

2銅 + 〇 2 = 2CuO

2モル 1モル 2モル

アル 2 〇 3 + 3H 2 それで 4 = アル 2 （それで 4 ) 3 + 3H 2 O(1)

1 モル 3 モル

CuO + H 2 それで 4 = CuSO 4 + H 2 O(2)

1 モル 1 モル

2 NaHCO 3 + H 2 それで 4 =ナ 2 それで 4 + 2H 2 〇+それで 2 (3)

2モル 1モル

メートル (H 2 それで 4) ソリューション = 15 ∙ 1.33 = 19.95 (グラム)

メートル (H 2 それで 4) インバ = 19.95 ∙ 0.393 = 7.8204 (グラム)

n ( H 2 それで 4) 合計 = 7.8204/98 = 0.0798 (mol)

n (NaHCO 3) = 1,9 ∙ 0.021 = 0.0399 (モル)

n 3 (H 2 それで 4 ) = 0,01995 (モル )

n 1+2 (H 2 それで 4 ) =0,0798 – 0,01995 = 0,05985 (モル )

4) させて ｎ（Ａｌ）＝ｘ，． m(アル) = 27x

n (Cu) = y、m (Cu) = 64y

27x + 64y = 2.46

n(アル 2 〇 3 ) = 1.5x

n(CuO) = y

1.5x + y = 0.0585

x = 0.02; n(アル) = 0.02モル

27x + 64y = 2.46

y=0.03; n(Cu)=0.03モル

m(アル) = 0.02∙ 27 = 0,54

ω (アル) = 0.54 / 2.46 = 0.2195 (21.95%)

ω (Cu) = 78.05%

n 1 (O 2 ) = 0.015 モル

n 2 (O 2 ) = 0.015 モル

n一般 . (O 2 ) = 0.03 モル

V(O 2 ) = 22,4 ∙ 0 03 = 0,672 ( l )

7) 15.4 g のカリウムとナトリウムの合金を水に溶解すると、6.72 リットルの水素 (n.o.) が放出されました. 合金中の金属のモル比を決定します.

探す：

n (K) : n( ナ)

メートル (ナ 2 〇)

与えられた:

メートル(合金) = 15.4 g

Ⅴ (H 2) = 6.72 リットル

M ( ナ) =23 グラム/モル

M（K）\u003d 39 グラム/モル

n (K) : n ( ナ) = 1: 5

2K + 2 H 2 〇= 2K おー+ H 2

2モル 1モル

2ナ + 2H 2 〇 = 2 水酸化ナトリウム+ H 2

2モル 1モル

n(K) = バツ、 n ( ナ) = y の場合

n 1 (H 2) = 0.5 x; n 2 (H 2) \u003d 0.5y

n（H 2）\u003d 6.72 / 22.4 \u003d 0.3（モル）

メートル(K) = 39 バツ; メートル (ナ) = 23歳

39x + 23y = 15.4

x = 0.1、 n(K) = 0.1 モル;

0.5x + 0.5y = 0.3

y = 0.5、n ( ナ) = 0.5モル

8) アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物 9 g を 40% 水酸化ナトリウム溶液で処理する場合 (ρ \u003d 1.4 g / ml）3.36リットルのガス（n.o.）が放出されました。 初期混合物中の物質の質量分率と、反応に入ったアルカリ溶液の量を決定します。

探す：

ω (アル)

ω (アル 2 〇 3)

Ⅴ r-ra ( 水酸化ナトリウム)

与えられた:

M(参照) = 9 g

Ⅴ(H 2) = 33.8ml

ω (水酸化ナトリウム) = 40%

み( アル) = 27 グラム/モル

み( アル 2 〇 3) = 102 グラム/モル

み( 水酸化ナトリウム) = 40 グラム/モル

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

2 モル 2 モル 3 モル

アル 2 〇 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2 Na

1mol 2mol

n ( H 2）\u003d 3.36 / 22.4 \u003d 0.15（モル）

n ( アル) = 0.1モル メートル (アル) = 2.7g

ω (アル) = 2.7 / 9 = 0.3 (30%)

ω(アル 2 〇 3 ) = 70%

m (アル 2 〇 3 ) = 9 – 2.7 = 6.3 ( G )

n(アル 2 〇 3 ) = 6,3 / 102 = 0,06 (モル )

n 1 (NaOH) = 0.1モル

n 2 (NaOH) = 0.12モル

n一般 . (NaOH) = 0.22モル

メートル R - ら (NaOH) = 0.22∙ 40 /0.4 = 22 ( G )

Ⅴ R - ら (NaOH) = 22 / 1.4 = 16 (ミリリットル )

答え : ω(アル) = 30%、ω(アル 2 〇 3 ) = 70%、V R - ら (NaOH) = 16ミリリットル

9) 重量 2 g のアルミニウムと銅の合金を、アルカリの質量分率 40% の水酸化ナトリウム溶液で処理しました (ρ =1.4 g/ml)。 未溶解の沈殿物を濾別し、洗浄し、硝酸溶液で処理した。 得られた混合物を蒸発乾固し、残留物をか焼した。 得られた生成物の質量は 0.8 g. 合金中の金属の質量分率と使用済み水酸化ナトリウム溶液の量を決定します。

探す：

ω (銅); ω (アル)

Ⅴ r-ra ( 水酸化ナトリウム)

与えられた:

メートル(混合物)=2g

ω (水酸化ナトリウム)=40%

み( アル)=27 g/モル

み( 銅)=64 g/モル

み( 水酸化ナトリウム)=40 g/モル

アルカリはアルミニウムだけを溶かします。

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2 Na + 3 H 2

2モル 2モル 3モル

銅は未溶解の残留物です。

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 +4H 2 O + 2 いいえ

3 モル 3 モル

2Cu(NO 3 ) 2 = 2 CuO + 4NO 2 +おお 2

2mol 2mol

n (CuO) = 0.8 / 80 = 0.01 (モル)

n (CuO) = n (Cu(NO 3 ) 2 ) = n(Cu) = 0.1モル

m(Cu) = 0.64 G

ω (Cu) = 0.64 / 2 = 0.32 (32%)

ω(アル) = 68%

メートル(アル) = 9 - 0.64 = 1.36(g)

n ( アル) = 1.36 / 27 = 0.05 (モル)

n ( 水酸化ナトリウム) = 0.05 モル

メートル r-ra ( 水酸化ナトリウム) = 0,05 ∙ 40 / 0.4 = 5 (グラム)

Ⅴ r-ra ( 水酸化ナトリウム) = 5 / 1.43 = 3.5 (ml)

答え： ω (銅) = 32%, ω (アル) = 68%, Ⅴ r-ra ( 水酸化ナトリウム) = 3.5ml

10) 硝酸カリウム、硝酸銅および硝酸銀の混合物をか焼し、重さ 18.36 g、放出されたガスの量は 4.32 l (n.o.) でした。 固体残留物を水で処理した後、その質量は 3.4 g 減少しました。最初の混合物中の硝酸塩の質量分率を見つけます。

探す:

ω (ノ 3 )

ω (Cu(NO 3 ) 2 )

ω (AgNO 3)

与えられた:

メートル(ブレンド) = 18.36 g

∆メートル(難しい。 休み。)=3.4g

Ⅴ (CO 2) = 4.32 リットル

M(K いいえ 2）\u003d 85 g /モル

M(K いいえ 3) =101 グラム/モル

2K いいえ 3 = 2K いいえ 2 + 〇 2 (1)

2モル 2モル 1モル

2 Cu(NO 3 ) 2 = 2 CuO + 4 NO 2 +おお 2 (2)

2モル 2モル 4モル 1モル

2 AgNO 3 = 2 Ag + 2 いいえ 2 + 〇 2 (3)

2モル 2モル 2モル 1モル

CuO + 2H 2 〇= 相互作用不可

Ag+ 2H 2 〇= 相互作用不可

に いいえ 2 + 2H 2 〇= 塩分溶解

固体残留物の質量の変化は、塩の溶解により発生したため、次のようになります。

メートル（に いいえ 2) = 3.4g

n(K いいえ 2) = 3.4 / 85 = 0.04 (モル)

n(K いいえ 3) = 0.04 (モル)

メートル（に いいえ 3) = 0,04∙ 101 = 4.04 (グラム)

ω (ノ 3) = 4,04 / 18,36 = 0,22 (22%)

n 1 (〇 2) = 0.02 (モル)

n合計 (ガス) = 4.32 / 22.4 = 0.19 (モル)

n 2+3 (ガス) = 0.17 (mol)

メートル(K のない混合物 いいえ 3) \u003d 18.36 - 4.04 \u003d 14.32 (g)

させて m (Cu(NO 3 ) 2 ) = x,それから m (AgNO 3 ) = 14.32 – x。

n (Cu(NO 3 ) 2 ) = x / 188、

n (AgNO 3) = (14,32 – バツ) / 170

n 2 (ガス) = 2.5x / 188、

n 3 (ガス) = 1.5 ∙ (14.32 - x) / 170,

2.5x/188 + 1.5 ∙ (14.32 - x) / 170 \u003d 0.17

バツ = 9.75、m (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 G

ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 / 18,36 = 0,531 (53,1%)

ω (AgNO 3 ) = 24,09%

答え : ω (ノ 3 ) = 22%、ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 53.1%、ω (AgNO 3 ) = 24,09%.

１１）重量３．０５ｇの水酸化バリウム、炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの混合物を焼成して揮発性物質を除去した。 固体残留物の質量は2.21 g.揮発性生成物を通常の状態に戻し、ガスを水酸化カリウムの溶液に通し、その質量は0.66 g増加しました.初期混合物中の物質の質量分率を見つけます.

ω （で a(〇ハ) 2)

ω （から aから 〇 3)

ω (mgから 〇 3)

メートル(混合物) = 3.05 g

メートル(ソリッドレスト) = 2.21 g

∆ メートル(KOH) = 0.66g

M ( H 2 〇) =18 g/モル

M（CO 2）\u003d 44 g /モル

M (B a(〇 H）2）\u003d 171 g /モル

M（CaCO 2）\u003d 100 g / mol

M ( mg CO 2) \u003d 84 g / mol

で a(〇 H) 2 = H 2 〇+ V aO

1モル 1モル

から aから 〇 3 \u003d CO 2 + C aO

1モル 1モル

mgから 〇 3 \u003d CO 2 + MgO

1モル 1モル

吸収されたCO 2 の質量により、KOHの質量が増加しました

KOH+CO2→…

物質の質量保存の法則によると

メートル (H 2 〇) \u003d 3.05 - 2.21 - 0.66 \u003d 0.18 g

n ( H 2 〇) = 0.01モル

n (B a(〇 H) 2) = 0.01モル

メートル（で a(〇 H) 2) = 1.71g

ω （で a(〇 H) 2) = 1.71 / 3.05 = 0.56 (56%)

メートル(炭酸塩) = 3.05 - 1.71 = 1.34 g

させて メートル（から aから 〇 3) = バツ、 それから メートル（から aから 〇 3) = 1,34 – バツ

n 1 (C 〇 2) = n (C aから 〇 3) = バツ /100

n 2 (C 〇 2) = n ( mgから 〇 3) = (1,34 - バツ)/84

バツ /100 + (1,34 - バツ)/84 = 0,015

バツ = 0,05, メートル（から aから 〇 3) = 0.05g

ω （から aから 〇 3) = 0,05/3,05 = 0,16 (16%)

ω (mgから 〇 3) =28%

答え： ω （で a(〇 H) 2) = 56%、 ω （から aから 〇 3) = 16%, ω (mgから 〇 3) =28%

2.5 未知の物質が反応に入る o / は反応中に形成されます。

１）一価金属の水素化合物が水１００ｇと相互作用すると、物質の質量分率が２．３８％の溶液が得られた。 溶液の質量は、水と最初の水素化合物の質量の合計よりも 0.2 g 少ないことが判明しました。 どの接続が使用されたかを判別します。

探す：

与えられた:

メートル (H 2 〇) = 100g

ω （自分 おー) = 2,38%

∆ メートル(溶液) = 0.2 g

M ( H 2 〇) = 18 グラム/モル

男性 + H 2 〇= 私 おー+H2

1モル 1モル 1モル

0.1モル 0.1モル 0.1モル

最終溶液の質量は、水素ガスの質量だけ減少しました。

n（H 2）\u003d 0.2 / 2 \u003d 0.1（モル）

n ( H 2 〇）反応する。 = 0.1モル

メートル (H 2 〇) プロレアグ = 1.8 g

メートル (H 2 〇 溶液中) = 100 - 1.8 = 98.2 (グラム)

ω （自分 おー) = メートル（自分 おー) / メートル(r-ra グラム/モル

させて メートル（自分 おー) = ×

0.0238 = × / (98.2 + バツ)

バツ = 2,4, メートル（自分 〇 H) = 2.4g

n（自分 〇 H) = 0.1 モル

M（私 〇 H）\u003d 2.4 / 0.1 \u003d 24（g /モル）

M (私) = 7 g/mol

自分 - リー

答え： リー N.

2) 未知の金属 260 g を非常に希薄な硝酸に溶解すると、次の 2 つの塩が形成されます: Me (N〇 3 ) 2 とバツ. 加熱時バツ水酸化カルシウムではガスが放出され、リン酸では66 gのヒドロオルトリン酸アンモニウムが形成されます。 金属と塩の式を決定するバツ.

探す：

与えられた:

メートル(私) = 260 g

メートル ((NH 4) 2 HPO 4) = 66g

み (( NH 4) 2 HPO 4) =132 グラム/モル

答え： 亜鉛、 塩 - NH 4 いいえ 3.

4Me + 10HNO 3 = 4Me(いいえ 3 ) 2 +NH 4 いいえ 3 + 3H 2 〇

4 モル 1 モル

2NH 4 いいえ 3 +Ca(OH) 2 = Ca(いいえ 3 ) 2 +2NH 3 + 2H 2 〇

2 モル 2 モル

2NH 3 + H 3 PO 4 = (NH 4 ) 2 HPO 4

2モル 1モル

n ((NH 4) 2 HPO 4) = 66/132 = 0.5 (モル)

n (N H 3) = n (NH 4 いいえ 3) = 1モル

n (私) = 4mol

M (私) = 260/4 = 65 g/mol

自分 - 亜鉛

3) 198.2mlの硫酸アルミニウム溶液(ρ = 1 g/ml) 未知の二価金属のプレートを下げました。 しばらくすると、プレートの質量は 1.8 g 減少し、形成された塩の濃度は 18% でした。 金属を定義します。

探す：

ω 2 (水酸化ナトリウム)

与えられた:

Ⅴソリューション = 198.2 ml

ρ (溶液) = 1 g/ml

ω 1 (塩) = 18%

∆メートル（p-ra）\u003d 1.8 g

M ( アル) =27 g/モル

アル 2 （それで 4 ) 3 + 3Me = 2Al+ 3MeSO 4

3 モル 2 モル 3 モル

メートル(r-ra から r-tion) = 198.2 (g)

メートル（p-tion後のp-ra）\u003d 198.2 + 1.8 \u003d 200（g）

メートル (MeSO 4）インバ\u003d 200 ∙ 0.18 = 36 (グラム)

M (Me) = x とすると、M ( MeSO 4) = × + 96

n ( MeSO 4) = 36 / (x + 96)

n（私）\u003d 36 /（x + 96）

メートル(私) = 36 バツ/ (x + 96)

n ( アル) = 24 / (x + 96)、

メートル (アル) = 24 ∙ 27/(x+96)

メートル(私) ─ メートル (アル) = ∆メートル(r-ra)

36バツ/ (x + 96) ─ 24 ∙ 27 / (x + 96) = 1.8

x \u003d 24、M（Me）\u003d 24 g / mol

金属 - mg

答え： mg.

4) 300.3 ℃、容量 1 リットルの容器で 6.4 g の塩を熱分解する場合 0 1430kPaの圧力で。 分解中に水とそれに溶けにくいガスが形成された場合、塩の式を決定します。

探す：

塩の調合

与えられた:

メートル（食塩）＝6.4g

Ⅴ(容器) = 1 l

P=1430kPa

t=300.3 0 C

R= 8.31J/モル ∙ に

n (ガス) = PV/RT = 1430∙1 / 8,31∙ 573.3 = 0.3 (モル)

問題の条件は、次の 2 つの方程式に対応します。

NH 4 いいえ 2 = N 2 + 2 H 2 〇 (ガス）

1モル 3モル

NH 4 いいえ 3 = N 2 〇 + 2 H 2 〇 （ガス）

1モル 3モル

n (塩) = 0.1 mol

M（塩）\u003d 6.4 / 0.1 \u003d 64 g / mol（ NH 4 いいえ 2)

答え： NH 4 N

文学。

1. N.E. Kuzmenko、V.V. Eremin、A.V. Popkov「高校生と大学志願者のための化学」、モスクワ、「Drofa」1999

2. G.P. コムチェンコ、I.G. コムチェンコ「化学の問題集」、モスクワ「New Wave * Onyx」2000

3. K.N. Zelenin、V.P. Sergutina、O.V.、O.V. Solod「軍隊に入る人のための化学マニュアル - 医学アカデミーおよびその他の高度な医療 教育機関»,

サンクトペテルブルク、1999 年

4. 医療機関志望者向けの手引き「化学と溶液の問題」

サンクトペテルブルク 医療機関 I.P.パブロフにちなんで命名

5. FIPI「使用化学」2009 - 2015

おそらくどの生徒も 工科大学少なくとも一度は、化学の問題を解決する方法を疑問に思いました。 実践が示すように、ほとんどの学生はこの科学を複雑で理解できないと考えています。

実際、化学は心理的な観点からの問題にすぎません。 自分自身を克服し、自分の能力を実現すると、この主題の基本を簡単に習得し、より複雑な問題に進むことができます。 そのため、化学の問題をすばやく、正しく、簡単に解決する方法を学び、結果から最大の喜びを得ることもできます。

科学を探求することを恐れてはいけない理由

化学は、理解できない式、記号、および物質の集まりではありません。 と密接に関係している科学です。 環境. 気づかないうちに、私たちはあらゆる段階でそれに直面しています。 料理をしたり、家を掃除したり、洗濯したり、新鮮な空気の中を歩いたりするとき、私たちは常に化学の知識を使用しています。

この論理に従って、化学の問題を解決する方法を学ぶ方法を理解すると、人生がずっと楽になります。 しかし、勉強や制作の過程で科学に出会う人は、特別な知識や技術がないとできません。 医療分野の労働者は化学を必要とします。この職業に携わる者は、特定の薬が患者の体にどのように影響するかを知っていなければならないからです。

化学は私たちの生活に常に存在する科学であり、人と相互に関連しており、その一部です。 したがって、意識しているかどうかにかかわらず、どの学生もこの知識の分野を習得することができます。

化学の基礎

化学の問題を解決する方法を学ぶ方法について考える前に、それを理解することが重要です。 基本知識あなたはそれをすることはできません。 あらゆる科学の基礎は、その理解の基礎です。 経験豊富な専門家でさえ、最も複雑な問題を解決するときに、おそらく気付かないうちにこのフレームワークを使用しています。

そのため、必要な情報のリストを確認してください。

• 要素の原子価は、問題が解決される要因です。 この知識がないと、物質の式、方程式は正しく作れません。 これは、学生が最初のレッスンで習得しなければならない基本的な概念であるため、化学の教科書で原子価が何であるかを知ることができます。
• 周期表は、ほとんどすべての人になじみがあります。 それを適切に使用することを学ぶと、頭の中に多くの情報を保持する必要がなくなります.
• あなたが扱っている物質を特定することを学びます。 扱う物体の液体、固体、気体の状態から多くのことがわかります。

上記の知識を得た後、多くの人が化学の問題を解決する方法について疑問を抱くことが少なくなります。 それでも自分を信じられない場合は、読み進めてください。

問題を解決するための段階的な手順

以前の情報を読んだ後、多くの人は化学の問題を解決するのは非常に簡単であるという意見を持っているかもしれません. 知っておく必要のある公式は非常に単純かもしれませんが、科学を習得するには、忍耐、勤勉さ、忍耐力をすべて集める必要があります。 初めてから、目標を達成することができた人はほとんどいません。

時間が経つにつれて、忍耐力があれば、どんな問題でも絶対に解決できます。 このプロセスは通常、次の手順で構成されます。

• 問題の簡単な条件を作成します。
• 反応方程式の作成。
• 方程式の係数の配置。
• 方程式の解。

経験豊富な化学の教師は、あらゆる種類の問題を自由に解決するには、15 の同様のタスクを自分で練習する必要があることを保証します。 その後、与えられたトピックを自由にマスターしていきます。

理論について少し

化学の問題を解くには、理論資料を必要なだけ習得しなければ考えられません。 どんなに無味乾燥で、役に立たず、面白くないように見えても、これがあなたのスキルの基礎です。 理論は常に、そしてすべての科学に適用されます。 その存在がなければ、その実践は無意味です。 最終的にあなたの知識の突破口に気付くために、あなたには取るに足らない情報でさえスキップすることなく、化学の学校のカリキュラムを順番に、段階的に勉強してください。

化学の問題を解決する方法: 学習の時間

多くの場合、特定のタイプのタスクを習得した学生は、知識を統合して繰り返すことは、それを取得することと同じくらい重要なプロセスであることを忘れて、先に進みます。 長期的な結果を期待している場合は、各トピックを修正する必要があります。 そうしないと、すべての情報をすぐに忘れてしまいます。 したがって、怠け者ではなく、各質問により多くの時間を割いてください。

最後に、進歩の原動力であるモチベーションを忘れないでください。 優れた化学者になり、膨大な知識で他の人を驚かせたいですか? 行動し、試し、決定し、そうすれば成功します。 その後、すべての化学的問題について相談を受けます。

化学は、物質、その特性、および変換の科学です。 .
つまり、私たちの周りの物質に何も起こらなければ、これは化学には当てはまりません。 しかし、「何も起こらない」とはどういう意味ですか? 雷雨が突然フィールドで私たちを捕らえ、彼らが言うように「肌に」濡れた場合、これは変化ではありません。結局のところ、服は乾いていましたが、濡れました。

例えば、鉄の釘をヤスリで加工してから組み立てると 鉄粉（フェ) 、これも変換ではありません。釘がありました-それは粉になりました。 しかし、その後、デバイスを組み立てて保持する場合 酸素（O 2）の取得：加熱する 過マンガン酸カリウム(KMpo 4)試験管に酸素を集め、「赤く」加熱したこれらの鉄粉をその中に入れると、明るい炎で燃え上がり、燃焼後に茶色の粉末に変わります. そしてこれも変形です。 では、化学はどこにありますか？ これらの例では、形状 (鉄の釘) と衣服の状態 (乾いた、濡れた) が変化するという事実にもかかわらず、これらは変形ではありません。 事実、それは物質（鉄）であったため、爪自体は形状が異なるにもかかわらずそのままであり、私たちの服は雨から水を吸収し、その後大気中に蒸発しました。 水自体は変わっていません。 では、化学における変換とは何ですか?

化学の観点からは、変換は物質の組成の変化を伴う現象です。 同じ釘を例に取りましょう。 提出された後にどのような形式をとったかは関係ありませんが、そこから収集された後です 鉄粉酸素の雰囲気に置かれた - それはに変わりました 酸化鉄(フェ 2 〇 3 ) . それで、何かが本当に変わりましたか？ はい、あります。 釘の物質があったが、酸素の影響で新しい物質が形成された - 元素酸化物腺。 分子方程式この変換は、次の化学記号で表すことができます。

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

化学に不慣れな人にとっては、すぐに疑問が生じます。 「分子方程式」とは何ですか、Feとは何ですか？ 「4」、「3」、「2」という数字があるのはなぜですか? 式 Fe 2 O 3 の小さい数字「2」と「3」は何ですか? これは、物事を順番に整理する時が来たことを意味します。

標識 化学元素.

彼らが8年生で化学を勉強し始めたという事実にもかかわらず、多くの人はロシアの偉大な化学者D. I. メンデレーエフを知っています。 そしてもちろん、彼の有名な「化学元素の周期表」。 それ以外の場合は、より簡単に「メンデレーエフのテーブル」と呼ばれます。

この表では、適切な順序で要素が配置されています。 現在までに約120個が知られており、多くの元素の名前は古くから知られています。 これらは、鉄、アルミニウム、酸素、炭素、金、シリコンです。 以前は、鉄のボルト、アルミニウム ワイヤ、大気中の酸素、金の指輪などの物体と同一視して、これらの言葉をためらうことなく使用していました。 等 しかし実際には、これらすべての物質 (ボルト、ワイヤ、リング) はそれぞれの要素で構成されています。 全体のパラドックスは、要素に触れたり、拾ったりすることができないということです。 どうして？ それらは周期表にありますが、それらを取ることはできません! はい、正確に。 化学元素は抽象的な (つまり抽象的な) 概念であり、化学では他の科学と同様に、計算、方程式の作成、および問題の解決に使用されます。 各要素は、独自の特徴があるという点で他とは異なります 原子の電子配置。原子核内の陽子の数は、その軌道内の電子の数と同じです。 たとえば、水素は元素番号 1 です。 その原子は、1 つの陽子と 1 つの電子で構成されています。 ヘリウムは元素番号2です。 その原子は、2 つの陽子と 2 つの電子で構成されています。 リチウムは元素番号3です。 その原子は 3 つの陽子と 3 つの電子で構成されています。 ダルムスタチウム - 元素番号110。 その原子は、110 個の陽子と 110 個の電子で構成されています。

各要素は、特定の記号、ラテン文字で示され、ラテン語から翻訳された特定の読み方をしています。 たとえば、水素の記号は 「ン」、「水素」または「灰」と読みます。 シリコンの記号「Si」は「ケイ素」と読みます。 水星シンボルを持っています 「ひぐ」「水竜」と読みます。 等々。 これらの指定はすべて、8 年生の化学の教科書に記載されています。 私たちにとって重要なことは、化学方程式を編集するときに、示された要素の記号で操作する必要があることを理解することです。

単純物質と複雑物質。

化学元素の単一記号（Hg）でさまざまな物質を表す 水星、鉄 鉄、Cu 銅、亜鉛 亜鉛、アル アルミニウム) 基本的に、単純な物質、つまり、同じタイプの原子 (原子内に同じ数の陽子と中性子を含む) からなる物質を表します。 たとえば、鉄と硫黄の物質が相互作用する場合、方程式は次の形式になります。

Fe + S = FeS (2)

単体には、金属 (Ba、K、Na、Mg、Ag) と非金属 (S、P、Si、Cl 2、N 2、O 2、H 2) が含まれます。 そして、あなたは注意を払うべきです
すべての金属は、K、Ba、Ca、Al、V、Mg などの単一の記号で示され、非金属は、C、S、P の単純な記号で示されるか、異なるインデックスを持つ可能性があるという事実に特に注意してください。それらの分子構造を示します: H 2 、Cl 2 、O 2 、J 2 、P 4 、S 8 。 将来的には、これは非常に 非常に重要方程式を書くとき。 複雑な物質が原子から形成された物質であることは容易に推測できます。 別の種類、 例えば、

1）。 酸化物:
酸化アルミニウムアル 2 O 3、

酸化ナトリウム Na2O
酸化銅 CuO、
酸化亜鉛酸化亜鉛
酸化チタン Ti2O3、
一酸化炭素また 一酸化炭素 (+2) CO
硫黄酸化​​物 (+6) SO3

2)。 理由:
水酸化鉄(+3)Fe(OH)3、
水酸化銅 Cu(OH)2、
水酸化カリウムまたは カリウムアルカリこう、
水酸化ナトリウム水酸化ナトリウム。

3)。 酸:
塩酸塩酸
亜硫酸 H2SO3、
硝酸 HNO3

四）。 塩:
チオ硫酸ナトリウム Na2S2O3、
硫酸ナトリウムまた グラウバーの塩 Na2SO4、
炭酸カルシウムまた 石灰岩 CaCO 3、
塩化銅 CuCl 2

5). 有機物:
酢酸ナトリウム CH 3 COOHa、
メタンチャンネル 4、
アセチレン C2H2、
グルコース C 6 H 12 O 6

最後に、構造を理解した後、 さまざまな物質、化学方程式のコンパイルを開始できます。

化学式。

「方程式」という言葉自体は、「イコライズ」という言葉から派生しています。 何かを等分に分割する. 数学では、方程式はほとんどこの科学の本質です。 たとえば、左辺と右辺が「2」に等しくなるような単純な方程式を与えることができます。

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 - 30);

そして、化学方程式でも同じ原理です。方程式の左辺と右辺は、同じ数の原子、それらに関与する元素に対応している必要があります。 または、イオン方程式が与えられている場合、その中の 粒子数もこの要件を満たす必要があります。 化学式は、化学反応の条件付き記録です。 化学式そして数学記号。 化学方程式は、特定の化学反応、つまり、新しい物質が発生する際の物質の相互作用のプロセスを本質的に反映しています。 たとえば、 分子方程式を書く参加する反応 塩化バリウム BaCl 2 および 硫酸 H 2 SO 4。この反応の結果、不溶性の沈殿物が形成されます - 硫酸バリウム BaSO 4 と 塩酸塩酸:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

まず第一に、HCl物質の前の大きな数字「2」は係数と呼ばれ、式下の小さな数字「2」、「4」はBaCl 2、H 2 SO 4、BaSOと呼ばれることを理解する必要があります。 4はインデックスと呼ばれます。 化学方程式の係数と指数はどちらも、項ではなく因子の役割を果たします。 化学式を正しく書くためには、 反応式の係数を並べる. では、式の左右にある元素の原子数を数えてみましょう。 式の左側: 物質 BaCl 2 には、1 つのバリウム原子 (Ba) と 2 つの塩素原子 (Cl) が含まれています。 物質H 2 SO 4：2個の水素原子（H）、1個の硫黄原子（S）、および4個の酸素原子（O）。 式の右辺: BaSO 4 物質では、1 つのバリウム原子 (Ba) 1 つの硫黄原子 (S) と 4 つの酸素原子 (O) があり、HCl 物質では、1 つの水素原子 (H) と 1 つの塩素原子があります。 （Cl）。 したがって、式の右辺では、水素原子と塩素原子の数が左辺の半分になります。 したがって、式の右辺のHCl式の前に、係数「2」を入れる必要があります。 この反応に関与する元素の原子数を左と右の両方で追加すると、次のバランスが得られます。

式の両方の部分で、反応に関与する元素の原子数は等しいため、正しいです。

化学式と化学反応

すでにわかっているように、化学方程式は化学反応の反映です。 化学反応は、ある物質から別の物質への変換が発生するプロセスにおけるそのような現象です。 それらの多様性の中で、主に 2 つのタイプを区別できます。

1）。 接続反応
2)。 分解反応。

外部の影響（溶解、加熱、光）を受けなければ、単一の物質では組成の変化がほとんど起こらないため、化学反応の圧倒的多数は付加反応に属します。 2 つ以上の物質が相互作用するときに発生する変化ほど、化学現象または反応を特徴付けるものはありません。 このような現象は自然に発生する可能性があり、温度の上昇または低下、光の影響、色の変化、沈降、ガス状生成物の放出、騒音を伴います。

明確にするために、化合物反応のプロセスを反映するいくつかの方程式を提示します。 塩化ナトリウム(NaCl)、 塩化亜鉛(ZnCl 2)、 塩化銀沈殿物(AgCl)、 塩化アルミニウム(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)

化合物の反応のうち、特に注意すべきものは次のとおりです。 : 代用 (5), 両替 (6)、そして交換反応の特殊なケースとして、反応 中和 (7).

置換反応には、単純な物質の原子が複雑な物質のいずれかの元素の原子を置き換える反応が含まれます。 例 (5) では、亜鉛原子が CuCl 2 溶液の銅原子に取って代わり、亜鉛は可溶性の ZnCl 2 塩に入り、銅は金属状態で溶液から放出されます。

交換反応は、2 つの複雑な物質が構成要素を交換する反応です。 反応（６）の場合、ＡｇＮＯ ３ およびＫＣｌの可溶性塩は、両方の溶液が排出されると、ＡｇＣｌ塩の不溶性沈殿物を形成する。 同時に、それらは構成部品を交換します- 陽イオンと陰イオン。 カリウムカチオンK + はNO 3 アニオンに結合し、銀カチオンAg + - はCl - アニオンに結合します。

交換反応の特別なケースは中和反応です。 中和反応は、酸が塩基と反応して塩と水を生成する反応です。 例 (7) では、塩酸 HCl が塩基 Al(OH) 3 と反応して、AlCl 3 塩と水を形成します。 この場合、塩基からのアルミニウムカチオン Al 3+ は、酸からの Cl アニオン - と交換されます。 その結果、こうなる 塩酸中和。

分解反応には、1 つの複雑な物質から 2 つ以上の新しい単純な物質または複雑な物質が形成されるが、より単純な組成のものが含まれます。 反応としては、その過程で 1) 分解するものを挙げることができます。 硝酸カリウム（KNO 3）亜硝酸カリウム（KNO 2）と酸素（O 2）の形成を伴う; 2)。 過マンガン酸カリウム(KMnO 4): マンガン酸カリウムが形成される (K 2 MnO 4)、 酸化マンガン(MnO 2) と酸素 (O 2); 3)。 炭酸カルシウムか 大理石; その過程で形成される 炭酸ガス(CO 2) と 酸化カルシウム(曹)

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)

反応（８）では、複合体から１つの複合体と１つの単体が形成される。 反応 (9) には、2 つの複合体と 1 つの単純な反応があります。 反応 (10) には 2 つの複雑な物質がありますが、組成は単純です。

複雑な物質のすべてのクラスが分解されます。

1）。 酸化物: 酸化銀 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2)。 水酸化物: 水酸化鉄 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3)。 酸: 硫酸 H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

四）。 塩: 炭酸カルシウム CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5)。 有機物： ブドウ糖のアルコール発酵

C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

別の分類によると、すべての化学反応は 2 つのタイプに分類できます。 発熱、 そして、熱の吸収に伴う反応 - 吸熱。 そのようなプロセスの基準は 反応の熱効果。原則として、発熱反応には酸化反応が含まれます。 酸素との相互作用 メタン燃焼:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

および吸熱反応 - 分解反応、すでに上で示した (11) - (15)。 式の末尾にある Q 記号は、反応中に熱が放出されるか (+Q)、吸収されるか (-Q) を示します。

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 - Q (17)

また、変換に関与する元素の酸化度の変化の種類に応じて、すべての化学反応を考慮することもできます。 たとえば、反応 (17) では、それに関与する元素は酸化状態を変化させません。

Ca +2 C +4 O 3 -2 \u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)

そして、反応 (16) では、元素の酸化状態が変化します。

2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2

これらのタイプの反応は、 レドックス . それらは別々に考慮されます。 このタイプの反応の方程式を定式化するには、使用する必要があります 半反応法適用する 電子天秤式。

さまざまな種類の化学反応をもたらした後、化学方程式をコンパイルする原理、つまり、左部分と右部分の係数の選択に進むことができます。

化学方程式をコンパイルするメカニズム。

これまたはその化学反応がどのタイプに属するかにかかわらず、その記録（化学式）は、反応前と反応後の原子数が等しいという条件に対応している必要があります。

調整を必要としない式 (17) があります。 係数の配置。 しかし、ほとんどの場合、例 (3)、(7)、(15) のように、方程式の左辺と右辺を等しくすることを目的としたアクションを実行する必要があります。 そのような場合、どの原則に従うべきですか？ 係数の選択にシステムはありますか? ありますが、1つではありません。 これらのシステムには以下が含まれます。

1）。 与えられた式による係数の選択。

2)。 反応物の価数によるコンパイル。

3)。 反応物の酸化状態に応じたコンパイル。

最初のケースでは、反応の前後で反応物の式がわかっていると仮定します。 たとえば、次の式があるとします。

N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)

反応前後の元素の原子が等しくなるまでは、等号（＝）を式に入れずに矢印（→）に置き換えるのが一般的です。 では、実際のバランス調整に入りましょう。 式の左側には 2 つの窒素原子 (N 2) と 2 つの酸素原子 (O 2) があり、右側には 2 つの窒素原子 (N 2) と 3 つの酸素原子 (O 3) があります。 窒素原子の数で等しくする必要はありませんが、反応前に2つの原子が参加し、反応後に3つの原子があったため、酸素によって等しくする必要があります。 次の図を作成しましょう。

反応前 反応後
O 2 O 3

与えられた原子数の間の最小の倍数を定義しましょう。それは「6」になります。

O 2 O 3
\ 6 /

酸素方程式の左側のこの数を「2」で割ります。 数字「3」を取得し、解く方程式に入れます。

N 2 + 3O 2 →N 2 O 3

また、式の右辺の数字「6」を「3」で割ります。 数値「2」を取得し、解く方程式に入れるだけです。

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

式の左部分と右部分の両方の酸素原子の数は等しくなり、それぞれ 6 個の原子になりました。

しかし、式の両側の窒素原子の数は一致しません。

左側には 2 つの原子があり、右側には 4 つの原子があります。 したがって、平等を達成するためには、係数「2」を入れて、式の左側にある窒素の量を2倍にする必要があります。

したがって、窒素の等式が観察され、一般に、式は次の形式になります。

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

方程式では、矢印の代わりに等号を入れることができます。

2N 2 + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3 (20)

別の例を見てみましょう。 次の反応式が与えられます。

P + Cl 2 → PCl 5

式の左側にはリン原子 (P) が 1 個と塩素原子 (Cl 2) が 2 個あり、右側にはリン原子 (P) が 1 個と酸素原子 (Cl 5) が 5 個あります。 リン原子の数で均等にする必要はありませんが、塩素の場合は、反応前に2つの原子が参加し、反応後に5つの原子があったため、均等にする必要があります。 次の図を作成しましょう。

反応前 反応後
Cl 2 Cl 5

与えられた原子数の間の最小の倍数を定義しましょう。それは「10」になります。

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

塩素の方程式の左側にあるこの数を「2」で割ります。 数字「5」を取得し、解く方程式に入れます。

Р + 5Cl 2 → РCl 5

また、式の右辺の数「10」を「5」で割ります。 数値「2」を取得し、解く方程式に入れるだけです。

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

式の左部分と右部分の両方の塩素原子の数は等しくなり、それぞれ 10 個の原子になりました。

しかし、式の両側のリン原子の数は一致しません。

したがって、平等を達成するためには、係数「2」を入れて、式の左側のリンの量を2倍にする必要があります。

したがって、リンの等式が観察され、一般に、式は次の形式になります。

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

方程式を書くとき 原子価別 与えなければならない 原子価の定義最も有名な要素の値を設定します。 Valence は、以前に使用された概念の 1 つであり、現在、多くの学校プログラムでは使用されていません。 しかし、その助けを借りて、化学反応の方程式を編集する原理を説明する方が簡単です. 原子価とは 番号 化学結合、ある原子または別の原子が別の原子または他の原子と形成できる . 原子価には符号 (+ または -) がなく、通常は化学元素の記号の上にあるローマ数字で示されます。たとえば、次のようになります。

これらの値はどこから来たのですか？ それらを化学式の作成にどのように適用するか? 元素の原子価の数値はそれらのグループ番号と一致します 定期制度化学元素 D. I. Mendeleev (表 1)。

その他の要素について 原子価値他の値を持つこともできますが、それらが配置されているグループの数よりも大きくなることはありません。 さらに、偶数のグループ（IVおよびVI）の場合、要素の原子価は偶数の値のみを取り、奇数の場合、それらは偶数と奇数の両方の値を持つことができます（表.2）。

もちろん、一部の元素の原子価値には例外がありますが、特定の場合ごとに、これらのポイントが通常指定されます。 今考えます 一般原則特定の元素の特定の原子価に対する化学式の編集。 ほとんどの場合、この方法は、化合物の化学反応の方程式をコンパイルする場合に受け入れられます 単体物質、たとえば、酸素と相互作用する場合 ( 酸化反応）。 酸化反応を表示したいとします。 アルミニウム. しかし、金属は単一の原子 (Al) で表され、非金属は気体状態にあり、インデックス "2" - (O 2) で表されることを思い出してください。 まず、反応の一般的なスキームを書きます。

Al + O 2 → AlO

この段階では、アルミナの正しいスペルはまだわかりません。 そして、元素の原子価に関する知識が私たちの助けになるのは、まさにこの段階です。 アルミニウムと酸素については、この酸化物の提案された式の上に置きます。

IIIIII
アル・オー

その後、要素のこれらのシンボルを「クロス」-「クロス」して、対応するインデックスを以下に配置します。

IIIIII
アル 2 O 3

化合物の組成 Al 2 O 3 を測定。 反応式のさらなるスキームは、次の形式になります。

アル + O 2 → アル 2 O 3

左右の部分を均等にするだけです。 式 (19) を定式化する場合と同じように進めます。 最小の倍数を見つけることに頼って、酸素原子の数を均等化します。

反応前 反応後

O 2 O 3
\ 6 /

酸素方程式の左側のこの数を「2」で割ります。 数字「3」を取得し、解く方程式に入れます。 また、式の右辺の数字「6」を「3」で割ります。 数値「2」を取得し、解く方程式に入れるだけです。

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

アルミニウムを均等にするには、係数「4」を設定して、式の左側の量を調整する必要があります。

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

したがって、アルミニウムと酸素が等しいことが観察され、一般に、方程式は最終的な形になります。

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)

原子価法を使用すると、化学反応の過程でどの物質が形成され、その式がどのようになるかを予測することができます。 対応する原子価 III と I を持つ窒素と水素が化合物の反応に入ったと仮定します. 一般的な反応スキームを書きましょう:

N 2 + H 2 → NH

窒素と水素については、この化合物の提案された式の原子価を下に置きます。

以前のように、これらの要素記号の「クロス」-「クロス」に対応するインデックスを以下に示します。

ⅢⅠ
N H 3

反応式のさらなるスキームは、次の形式になります。

N 2 + H 2 → NH 3

「6」に等しい水素の最小倍数を介して、既知の方法で等化すると、目的の係数と式全体が得られます。

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 (23)

の方程式をコンパイルするとき 酸化状態元素の酸化度は、化学反応の過程で受け取ったり放出したりする電子の数であることを思い出してください。 化合物の酸化状態基本的に、数値的に要素の原子価の値と一致します。 しかし、それらは符号が異なります。 たとえば、水素の場合、原子価は I で、酸化状態は (+1) または (-1) です。 酸素の場合、原子価は II で、酸化状態は (-2) です。 窒素の原子価は I、II、III、IV、V であり、酸化状態は (-3)、(+1)、(+2)、(+3)、(+4)、(+5) です。など。 式で最も一般的に使用される元素の酸化状態を表 3 に示します。

化合物反応の場合、酸化状態に関して方程式を編集する原理は、価数に関して編集する場合と同じです。 たとえば、塩素を酸素で酸化する反応式を考えてみましょう。この場合、塩素は酸化状態が +7 の化合物を形成します。 提案された方程式を書きましょう。

Cl 2 + O 2 → ClO

提案されたClO 化合物に対応する原子の酸化状態を置きます。

前のケースと同様に、望ましい 化合物式次の形式になります。

7 -2
Cl 2 O 7

反応式は次の形式になります。

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

酸素を等化して、「14」に等しい 2 と 7 の間の最小の倍数を見つけて、最終的に等号を確立します。

2Cl 2 + 7O 2 \u003d 2Cl 2 O 7 (24)

交換、中和、および置換反応をコンパイルするときは、酸化状態に対してわずかに異なる方法を使用する必要があります。 場合によっては、複雑な物質の相互作用中にどのような化合物が形成されるのかを見つけるのが難しい場合があります。

反応で何が起こるかをどうやって知るのですか?

確かに、特定の反応の過程でどのような反応生成物が発生する可能性があるかをどのように知ることができますか? たとえば、硝酸バリウムと硫酸カリウムが反応すると何ができるでしょうか?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

たぶん、VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? または Ba + NO 3 SO 4 + K 2? または、他の何か？ もちろん、この反応中に化合物が形成されます：BaSO 4とKNO 3。 そして、これはどのように知られていますか？ そして、物質の式を書く方法は？ 最も見過ごされがちな「交換反応」の概念から始めましょう。 これは、これらの反応では、物質が構成部分で互いに変化することを意味します。 交換反応は主に塩基、酸、塩の間で行われるため、変化する部分は金属カチオン（Na +、Mg 2+、Al 3+、Ca 2+、Cr 3+）、H + イオン、 OH -、陰イオン - 酸残基、(Cl -、NO 3 2-、SO 3 2-、SO 4 2-、CO 3 2-、PO 4 3-)。 一般に、交換反応は次の表記法で表すことができます。

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

ここで、Kt1 と Kt2 は金属カチオン (1) と (2) であり、An1 と An2 はそれらに対応するアニオン (1) と (2) です。 この場合、反応前後の化合物では、常に最初に陽イオンが確立され、次に陰イオンが確立されることを考慮する必要があります。 だから反応したら 塩化カリウムと 硝酸銀、両方とも溶液中

KCl + AgNO 3 →

次に、その過程で物質KNO 3とAgClが形成され、対応する式は次の形式になります。

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)

中和反応では、酸 (H +) のプロトンがヒドロキシル アニオン (OH -) と結合して水 (H 2 O) を形成します。

HCl + KOH \u003d KCl + H 2 O (27)

金属カチオンの酸化状態と酸残基のアニオンの電荷は、物質（水中の酸、塩、塩基）の溶解度の表に示されています。 金属陽イオンは横に表示され、酸残基の陰イオンは縦に表示されます。

これに基づいて、交換反応の方程式をコンパイルするとき、最初に、この化学プロセスで受け取る粒子の酸化状態を左側の部分で確立する必要があります。 たとえば、塩化カルシウムと炭酸ナトリウムの間の相互作用の方程式を書く必要がある場合、この反応の最初のスキームを作成しましょう。

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

既知の「クロス」から「クロス」アクションを実行した後、出発物質の実際の式を決定します。

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

陽イオンと陰イオンの交換原理 (25) に基づいて、反応中に形成される物質の予備式を確立します。

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

それらの陽イオンと陰イオンに対応する電荷を下に置きます。

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

物質式陽イオンと陰イオンの電荷に従って、正しく書かれています。 ナトリウムと塩素に関して、その左部分と右部分を等しくすることにより、完全な方程式を作成しましょう。

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)

別の例として、水酸化バリウムとリン酸の間の中和反応の式を次に示します。

VaON＋NPO 4 →

対応する電荷を陽イオンと陰イオンに置きます。

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

出発物質の実際の式を定義しましょう。

Va (オハイオ州) 2 + H 3 RO 4 →

陽イオンと陰イオンの交換の原理 (25) に基づいて、交換反応では物質の 1 つが必ず水でなければならないことを考慮して、反応中に形成される物質の予備式を確立します。

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O

反応中に形成される塩の式の正しい記録を決定しましょう。

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

バリウムの方程式の左辺を等しくします。

3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

式の右側ではリン酸の残基が2倍（PO 4）2であるため、左側でもその量を2倍にする必要があります。

3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

水の右側にある水素原子と酸素原子の数と一致するように残ります。 左側の水素原子の総数は 12 であるため、右側も 12 に対応する必要があるため、水の式の前に、 係数を入れる"6" (水の分子にはすでに 2 つの水素原子があるため)。 酸素についても、左 14 と右 14 で等しいことが観察されます。

3Ва (РО) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)

化学反応の可能性

世界は多種多様な物質から成り立っています。 それらの間の化学反応のバリエーションの数も計り知れません。 しかし、これまたはその方程式を紙に書いた後、化学反応がそれに対応すると断言できますか? 正しいかどうかという誤解があります。 オッズを並べる式では、実際には実行可能になります。 たとえば、 硫酸溶液そしてそこに落ちる 亜鉛、その後、水素発生のプロセスを観察できます。

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)

しかし、銅を同じ溶液に入れると、ガス発生のプロセスは観察されません。 反応は実行不可能です。

Cu + H 2 SO 4 ≠

濃硫酸を摂取すると、銅と反応します。

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

窒素ガスと水素ガスとの間の反応（２３）において、 熱力学的バランス、それらの。 分子はいくつアンモニア NH 3 は単位時間あたりに生成され、同じ数が窒素と水素に分解されます。 化学平衡のシフト圧力を上げて温度を下げることで達成できる

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

あなたが取るなら 水酸化カリウム溶液それに注ぐ 硫酸ナトリウム溶液、その後、変化は観察されず、反応は実行可能ではありません:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

塩化ナトリウム溶液臭素と相互作用する場合、この反応は置換反応に起因する可能性があるという事実にもかかわらず、臭素を形成しません。

NaCl + Br 2 ≠

そのような不一致の理由は何ですか？ 事実は、正しく定義するだけでは十分ではありません 複合式、金属と酸との相互作用の詳細を知り、物質の溶解度の表を巧みに使用し、金属とハロゲンの一連の活性における置換の規則を知る必要があります。 この記事では、最も基本的な方法の原則のみを概説します。 反応方程式の係数を整理する、 どうやって 分子方程式を書く、 どうやって 化合物の組成を決定します。

科学としての化学は非常に多様で多面的です。 この記事は、現実の世界で行われているプロセスのほんの一部を反映しています。 タイプ、熱化学方程式、 電解、有機合成プロセスなど。 しかし、それについては今後の記事で詳しく説明します。

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化学で学校の問題を解決することは、学童にとっていくつかの困難をもたらす可能性があるため、学校の化学の主な種類の問題を詳細に分析して解決する例をいくつか示します。

化学の問題を解くには、下の表に示されている多くの式を知っている必要があります。 この単純なセットを適切に使用すると、化学のコースからほとんどすべての問題を解決できます。

物質計算	シェアの計算	反応生成物の収率計算
ν=m/M、 ν=V/V M 、 ν=N/N A 、 ν=PV/RT	ω=m h / m について、 φ\u003d V h / Vについて、 χ=ν h / ν について	η = m pr. /m 理論。 、 η = V pr. / V 理論。 、 η = ν ex. / ν theor.
ν は物質の量 (mol) です。 ν h - プライベートな物質の量 (mol); ν約 - 物質の総量（mol）; m は質量 (g) です。 m h - 商質量 (g); m 約 - 総重量 (g); V - ボリューム (l); V M - 体積 1 mol (l); V h - プライベート ボリューム (l); V 約 - 総量 (l); N は粒子 (原子、分子、イオン) の数です。 N A - アボガドロ数（1モルの物質中の粒子の数）NA \u003d 6.02×10 23; Q は電気量 (C) です。 F はファラデー定数 (F » 96500 C) です。 P - 圧力（Pa）（1気圧 "10 5 Pa）; R は普遍的な気体定数 R » 8.31 J/(mol×K) です。 T は絶対温度 (K) です。 ω は質量分率です。 φ は体積分率です。 χ はモル分率です。 η は反応生成物の収率です。 m pr.、V pr.、ν pr. - 質量、体積、実用的な物質の量。 m理論、V理論、ν理論。 - 質量、体積、理論上の物質の量。

一定量の物質の質量を計算する

エクササイズ：

5 モルの水 (H 2 O) の質量を決定します。

解決：

1. D. I. メンデレーエフの周期表を使用して、物質のモル質量を計算します。 すべての原子の質量は、塩素の単位に切り上げられ、最大 35.5 になります。
   M(H 2 O)=2×1+16=18g/mol
2. 次の式を使用して水の質量を求めます。
   m \u003dν×M（H 2 O）\u003d 5 mol×18 g / mol \u003d 90 g
3. 応答を記録する:
   答え: 水の 5 モルの質量は 90 g です。

溶質質量分率の計算

エクササイズ：

475 g の水に 25 g の塩を溶かして得られる溶液中の塩 (NaCl) の質量分率を計算します。

解決：

1. 質量分率を求める式を書き留めます。
   ω（％）\u003d（m in-va / m溶液）×100％
2. 溶液の質量を見つけます。
   m溶液\u003d m（H 2 O）+ m（NaCl）\u003d 475 + 25 \u003d 500 g
3. 式に値を代入して質量分率を計算します。
   ω（NaCl）\u003d（m in-va / m溶液）×100％ = (25/500)×100%=5%
4. 答えを書き留めます。
   答え: NaCl の質量分率は 5%

質量分率による溶液中の物質の質量の計算

エクササイズ：

200 g の 5% 溶液を得るには、何グラムの砂糖と水が必要ですか?

解決：

1. 溶質の質量分率を決定する式を書き留めます。
   ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
2. 塩の質量を計算します。
   m in-va（塩）\u003d 200×0.05 \u003d 10 g
3. 水の質量を決定します。
   m (H 2 O) \u003d m (溶液) - m (塩) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
4. 答えを書き留めます。
   答え: 10 g の砂糖と 190 g の水を摂取する必要があります

理論的に可能な収率の％での反応生成物の収率の決定

エクササイズ：

85 g のアンモニア (NH 3) を硝酸 (HNO 3) 溶液に通して 380 g の肥料が得られた場合、硝酸アンモニウム (NH 4 NO 3) の収率を理論的に可能な量の % で計算します。

解決：

1. 化学反応の方程式を書き、係数を並べ替えます
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. 反応式の上に問題の条件からデータを書きます。
   

   m=85g				m pr. = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. 物質の式の下で、物質の量と物質のモル質量の積として係数に従って物質の量を計算します。
   
4. 実際に得られた硝酸アンモニウムの質量は既知です（380 g）。 硝酸アンモニウムの理論質量を決定するために、比率を作成します
   85/17=×/380
   
5. 方程式を解いて、x を見つけます。
   x=400 g 硝酸アンモニウムの理論質量
6. 反応生成物の収率（％）を計算し、実際の質量を理論質量に換算して 100% を掛けます。
   η=m pr. /m 理論。 =(380/400)×100%=95%
7. 答えを書き留めます。
   答え: 硝酸アンモニウムの収率は 95% でした。

特定の割合の不純物を含む試薬の既知の質量からの生成物の質量の計算

エクササイズ：

不純物を10%含む石灰石(CaCO 3 )300gを焼成して得られる酸化カルシウム(CaO)の質量を求めよ。

解決：

1. 化学反応の方程式を書き留め、係数を入れます。
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
2. 石灰岩に含まれる純粋な CaCO 3 の質量を計算します。
   ω (純粋) \u003d 100% - 10% \u003d 90% または 0.9;
   m (CaCO 3) \u003d 300 × 0.9 \u003d 270 g
3. 得られた CaCO 3 の質量は、反応式の式 CaCO 3 に上書きされます。 CaO の目的の質量は x で示されます。
   

   270g		× r
   CaCO 3	=	CaO	+	CO2

4. 方程式内の物質の式の下に、物質の量を（係数に従って）書きます。 モル質量による物質の量の積（CaCO 3 \u003dの分子量 100 、CaO = 56 ).
   
5. 比率を設定します。
   270/100=×/56
6. 方程式を解きます。
   x = 151.2 グラム
7. 答えを書き留めます。
   答え: 酸化カルシウムの質量は 151.2 g になります

反応生成物の収率が既知の場合、反応生成物の質量の計算

エクササイズ：

実際の収率が理論的に可能な収率の80%であることがわかっている場合、44.8リットルのアンモニア(n.a.)と硝酸を反応させると、何gの硝酸アンモニウム(NH 4 NO 3)が得られますか?

解決：

1. 化学反応の式を書き留め、係数を並べます。
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. これらの問題の条件を反応式の上に書きます。 硝酸アンモニウムの質量はxで表されます。
   
3. 反応式の下に次のように書きます。
   a) 係数による物質の量;
   b) 物質の量によるアンモニアのモル体積の積; NH 4 NO 3 のモル質量と物質の量の積。
4. 比率を設定します。
   44.4/22.4=×/80
5. x (硝酸アンモニウムの理論質量) を見つけて方程式を解きます。
   x \u003d 160 g。
6. NH 4 NO 3 の実際の質量を求めるには、理論質量に実際の収量を掛けます (分数で)。
   m（NH 4 NO 3）\u003d 160×0.8 \u003d 128 g
7. 答えを書き留めます。
   答え: 硝酸アンモニウムの質量は 128 g になります。

試薬の 1 つが過剰に摂取された場合の製品の質量の決定

エクササイズ：

１４ｇの酸化カルシウム（ＣａＯ）を、３７．８ｇの硝酸（ＨＮＯ ３ ）を含む溶液で処理した。 反応生成物の質量を計算します。

解決：

1. 反応式を書き、係数を並べる
   CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2. 式を使用して試薬のモルを決定します。 ν = m/M
   ν(CaO) = 14/56=0.25 mol;
   ν（HNO 3）\u003d 37.8 / 63 \u003d 0.6モル。
   
3. 反応式の上に、物質の計算量を書きます。 式の下 - 化学量論係数による物質の量。
   
4. 物質の摂取量の比率を化学量論係数と比較することにより、欠乏時に摂取された物質を決定します。
   0,25/1 < 0,6/2
   その結果、硝酸が不足して摂取されます。 それから、製品の質量を決定します。
5. 方程式の硝酸カルシウム (Ca (NO 3) 2) の式の下に、以下を書き留めます。
   a) 化学量論係数による物質の量
   b) モル質量と物質の量の積。 式の上（Ca（NO 3）2） - x g。

   0.25モル		0.6モル		× r
   CaO	+	2HNO 3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
   1モル		2モル		1モル
   				m=1×164g

6. 比率を作る
   0.25/1=x/164
7. x を決定する
   x = 41 グラム
8. 答えを書き留めます。
   答え: 塩の質量 (Ca (NO 3) 2) は 41 g になります。

熱化学反応式による計算

エクササイズ：

200 g の酸化銅 (II) (CuO) を塩酸 (HCl 水溶液) に溶かしたとき、熱化学反応式が

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63.6 kJ

解決：

1. 反応式の上に問題の条件からデータを書き出す
   
2. 酸化銅の式の下に、その量を（係数に従って）書きます。 モル質量と物質の量の積。 反応式の熱量の上に x を置きます。
   

   200g
   CuO	+	2HCl	=	CuCl 2	+	H2O	+	63.6kJ
   1モル
   m=1×80g

3. 比率を設定します。
   200/80=×/63.6
4. x を計算します。
   x=159kJ
5. 答えを書き留めます。
   答え: 200 g の CuO を塩酸に溶かすと、159 kJ の熱が放出されます。

熱化学方程式の作成

エクササイズ：

6gのマグネシウムを燃焼させると、152kJの熱が放出されます。 酸化マグネシウムの生成の熱化学方程式を書きなさい。

解決：

1. 熱の放出を示す化学反応の方程式を書きなさい。 係数を並べます。
   2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q
2. 
   

   6g						152
   2mg	+	O2	=	2MgO	+	Q

3. 物質の式の下に次のように書きます。
   a）物質の量（係数による）;
   b) モル質量と物質の量の積。 x を反応熱の下に置きます。
   
4. 比率を設定します。
   6/(2×24)=152/x
5. x (方程式による熱量) を計算します。
   x=1216kJ
6. 答えの熱化学方程式を書き留めてください。
   答え: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

化学式によるガス体積の計算

エクササイズ：

アンモニア (NH 3) が触媒の存在下で酸素によって酸化されると、一酸化窒素 (II) と水が生成されます。 20リットルのアンモニアと反応する酸素の量は?

解決：

1. 反応式を書き、係数を並べます。
   4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
2. 反応式の上に問題の条件からデータを書きます。
   

   20リットル		バツ
   4NH3	+	5O2	=	4いいえ	+	6H2O

3. 反応式の下に、係数に従って物質の量を書き留めます。
   
4. 比率を設定します。
   20/4=x/5
5. x を見つけます。
   x=25リットル
6. 答えを書き留めます。
   答え: 25 リットルの酸素です。

不純物を含む試薬の既知の質量からの気体生成物の体積の決定

エクササイズ：

10%の不純物を含む大理石(CaCO 3)50gを塩酸に溶かしたとき、放出される二酸化炭素(CO 2)の量(n.c.)は?

解決：

1. 化学反応の式を書き、係数を並べます。
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. 大理石 50 g に含まれる純 CaCO 3 の量を計算します。
   ω（CaCO 3）\u003d 100％-10％\u003d 90％
   1 の分数に変換するには、100% で割ります。
   w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0.9
   m（CaCO 3）\u003d m（大理石）×w（CaCO 3）\u003d 50×0.9 \u003d 45 g
3. 得られた値を反応式の炭酸カルシウムの上に書きます。 CO 2の上にx lを置きます。
   

   45g								バツ
   CaCO3	+	2HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. 物質の式の下に次のように書きます。
   a) 係数による物質の量
   b）物質の質量について話している場合は、物質の量によるモル質量の積、および物質の体積について話している場合、物質の量によるモル体積の積。

   化学反応式による混合物の組成の計算

   エクササイズ：

   メタンと一酸化炭素 (II) の混合物の完全燃焼には、同量の酸素が必要でした。 構成を決定する 混合ガス体積分率で。

   解決：

   1. 反応方程式を書き留め、係数を並べます。
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
   2. 一酸化炭素（CO）の量をx、メタンの量をyとする
      

   45g								バツ
   CaCO3	+	2HCl	=

   バツ
   それで	+	1/2O 2	=	CO2
   で
   チャンネル 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

5. 燃焼のために消費される酸素の量を決定します x モルの CO と y モルの CH 4.
   

   バツ		0.5×
   それで	+	1/2O 2	=	CO2
   で		2年
   チャンネル 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

6. 酸素物質とガス混合物の量の比率について結論を出します。
   気体の体積が等しいということは、物質の量が等しいことを示しています。
7. 方程式を書きます。
   x + y = 0.5x + 2y
8. 方程式を単純化します。
   0.5 x = y
9. 1 mol あたりの CO の量を取り、必要な CH 4 の量を決定します。
   x=1 の場合、y=0.5
10. 物質の総量を求めます。
    x + y = 1 + 0.5 = 1.5
11. 混合物中の一酸化炭素 (CO) とメタンの体積分率を決定します。
    φ(CO) \u003d 1 / 1.5 \u003d 2/3
    φ（CH 4）\u003d 0.5 / 1.5 \u003d 1/3
12. 答えを書き留めます。
    答え: CO の体積分率は 2/3、CH 4 は 1/3 です。

参考資料：

周期表

溶解度表

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