Заказать химию

Химия - это наука о материи (объектах, имеющих массу и занимающих объем). Химия - это изучение структуры и свойств материи, а также изменений, происходящих в ней.

Химия - это наука о структуре, свойствах и превращениях материи.
Физические формы материи - это вещество и поле.
Современная химия - это обширная область, в которой существует множество самостоятельных субдисциплин.

Вот некоторые из них.

• Неорганическая химия
• Неорганическая химия
• Физическая химия
• Аналитическая химия
• Коллоидная химия
• Общая химия
• Биобиологическая химия

Ответы на вопросы по заказу заданий по химии:

Сколько стоит помощь?

• Цена зависит от объёма, сложности и срочности. Присылайте любые задания по любым предметам - я изучу и оценю.

Какой срок выполнения?

• Мне и моей команде под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный заказ. Стандартный срок выполнения – от 1 до 3 дней. Мы всегда стараемся выполнять любые работы и задания раньше срока.

Если требуется доработка, это бесплатно?

• Доработка бесплатна. Срок выполнения от 1 до 2 дней.

Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?

• Оценка стоимости бесплатна.

Каким способом можно оплатить?

• Можно оплатить любым способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, google pay, apple pay, qiwi и т.д.

Какие у вас гарантии?

• Если работу не зачли, и мы не смогли её исправить – верну полную стоимость заказа.

В какое время я вам могу написать и прислать задание на выполнение?

• Присылайте в любое время! Я стараюсь быть всегда онлайн.

Содержание:

1. Ответы на вопросы по заказу заданий по химии:
2. Формирование понятий о двух сторонах химической задачи
3. Рассмотрение дополнительных способов решения задач
4. Графический метод решения химических задач

Заказы с готовыми решениями в виде примеров

Химия тесно переплетается с физикой и математикой, поэтому в основе всех расчетных химических задач лежат математические соотношения, связывающие между собой физические величины. Цель задач настоящего раздела состоит в том, чтобы научить вас на практике использовать эти соотношения, заложив тем самым фундамент вашей математической эрудиции в решении заданий последующих разделов.

Отнеситесь к решению задач данного раздела самым серьезным образом. Обозначения используемых физических величин и их единицы приведены в табл. 1.

Продолжение таблицы

Необходимо запомнить значения следующих физических постоянных:

молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.):

постоянная Авогадро:

атомная единица массы

Рассмотрим решение различных типов задач на конкретных примерах.

Расчет массы структурной единицы вещества.

Заказ 1-1.

Рассчитайте массу (в кг) атома цезия.

Решение:

Вариант 1

Массу атома элемента рассчитываем по формуле:

(1-1)

В периодической системе элементов находим:

Тогда имеем:

Вариант 2

Массу атома элемента можно найти по формуле:

В данном случае молярная масса простого вещества цезия:

Находим:

Вы, вероятно, заметили, что расчеты можно производить как без указания (вариант 1), так и с указанием (вариант 2) единиц физических величин, однако конечный результат всегда должен быть выражен в требуемых единицах (в первом случае единица величины берется в скобки).

Ответ:

Заказ 1-2.

Определите массу (в г) молекулы воды.

Решение:

Вариант 1

Массу молекулы вещества можно рассчитать по формуле:

(1-3)

Поскольку

имеем:

Вариант 2

Используем выражение:

Так как находим:

Ответ:

Заказ 1-3.

Рассчитайте массу (в г) пяти формульных единиц оксида кремния (IV).

Решение:

Оксид кремния (IV) вещество атомного (а не молекулярного) строения. Для таких веществ вместо понятия «молекула» используется понятие «формульная единица» (ФЕ).

Очевидно:

Массу можно рассчитать либо по выражению (1-3), либо по выражению (1-4), т. е. или

Тогда находим:

Ответ:

Заказ 1-4.

Масса молекулы фосфора при некоторых условиях равна Сколько атомов фосфора входит в состав его молекулы?

Решение:

Состав молекулы фосфора представим в виде -число атомов фосфора в молекуле.

Очевидно: Так как

имеем:

Находим:

Ответ: 4 атома.

Заказ 1-5.

Массы образцов железа и серы равны. В каком из образцов и во сколько раз содержится больше атомов?

Решение:

Обозначим числа атомов железа и серы как а массы образцов веществ

Очевидно:

Из этих двух выражений получаем:

Тогда искомое соотношение равно (учитываем, что

Поскольку окончательно получаем:

Таким образом, в образце серы атомов содержится в 1,75 раза больше.

Ответ: в образце серы атомов в 1,75 раза больше.

Расчеты с использованием понятия химическое количество вещества.

Заказ 1-6.

Рассчитайте химическое количество:

а) водорода в порции, содержащей молекул

б) азота в порции объемом (н.у.)

в) сульфата натрия в навеске массой 14,2 г.

Решение:

а) Используем формулу: (1-5) Находим:

б) Используем формулу: (1-6) Находим:

в) Используем формулу: (1-7) Так как имеем:

Ответ: а) 5 моль; б) 0,25 моль; в) 0,1 моль.

Выражения (1 -5)—(1 -7) легко преобразуются для получения формул, по которым можно рассчитать:

число частиц (1-8)

объем газа при н.у. (1-9)

массу вещества (1-10)

молярную массу вещества (1-11)

Заказ 1-7.

Рассчитайте:

а) число формульных единиц в образце химическим количеством 0,20 моль;

б) объем оксида серы (IV) химическим количеством 1,5 моль;

в) массу (в г) фосфорной кислоты химическим количеством 1,75 моль;

г) молярную массу некоторого вещества, масса которого и химическое количество равны 11 г и 0,25 моль.

Решение:

а) Используем формулу (1-8), получаем:

б) Используем формулу (1-9), находим:

в) Используем формулу (1-10), рассчитываем:

г) Используем формулу (1-11), получаем:

Ответ;

Молярную массу вещества можно также рассчитать, если известны масса одного его атома, молекулы или формульной единицы. При этом используются формулы (1-2) и (1-4), из которых получаем

Решение химических задач

Решение химических задач — важная сторона овладения знаниями основ науки химии. Включение задач в учебный процесс позволяет реализовать следующие дидактические принципы обучения:

1) обеспечение самостоятельности и активности учащихся;

2) достижение прочности знаний и умений;

3) осуществление связи обучения с жизнью;

4) реализация политехнического обучения химии, профессиональной ориентации.

Формирование умений решать задачи является одним из компонентов обучения химии. Для успешного преподавания химии необходимо использование основного дидактического принципа единства обучения, воспитания и развития.

В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление химических понятий о веществах и процессах, вырабатывается смекалка в использовании имеющихся знаний. Побуждая учащихся повторять пройденное, углублять и осмысливать его, химические задачи способствуют формированию системы конкретных представлений, что необходимо для осмысленного восприятия последующего материала. Задачи, включающие определенные химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом. Отсюда понятно общепринятое в методике мнение, что мерой усвоения материала следует считать не только и даже не столько пересказ учебника, сколько умение использовать полученные знания при решении различных задач.

Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала еще и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений происходит в действии.

У учащихся в процессе решения задач воспитываются трудолюбие, целеустремленность, развивается чувство ответственности, упорство и настойчивость в достижении поставленной цели. В процессе решения задач реализуют межпредметные связи, показывающие единство природы, что позволяет развивать мировоззрение учащихся.

В ходе решения задач идет сложная мыслительная деятельность учащихся, которая определяет развитие как содержательной стороны мышления (знаний), так и действенной (операции, действия). Теснейшее взаимодействие знаний и действий является основой формирования различных приемов мышления: суждений, умозаключений, доказательств. В свою очередь знания, используемые при решении задач, можно подразделить на два рода: знания, которые ученик приобретает при разборе текста задачи и знания, без привлечения которых процесс решения невозможен. Сюда входят различные определения, знание основных теорий и законов, разнообразные химические понятия, физические и химические свойства веществ, формулы соединений, уравнения химических реакций, молярные массы веществ и т. п.

Психологи и дидакты рассматривают решение задачи как модель комплекса умственных действий. Мышление при этом выступает как проблема «складывания» операций в определенную систему знаний с ее последующим обобщением. Значительна роль задач в организации поисковых ситуаций, необходимых при проблемном обучении, а также в осуществлении процесса проверки знаний учащихся и при закреплении полученного на уроке учебного материала.

Окончательно разработанной классификации школьных химических задач не существует. В учебных пособиях по методике химии, специальных методических пособиях по решению задач и в статьях приводятся различные варианты классификации задач. Общепризнанной является классификация на две группы: расчетные (количественные) задачи и качественные. Каждая группа в свою очередь подразделяется на типы.

Химические расчетные задачи условно можно разделить на три группы:

1.Задачи, решаемые с использованием химической формулы вещества или на вывод формулы.

2. Задачи, для решения которых используют уравнения химических реакций.

3. Задачи, связанные с растворами веществ.

Каждая из этих групп включает различные виды задач, например в первую группу входят задачи, располагая которые по мере усложнения можно выделить более 15 видов:

1) расчет относительной молекулярной массы соединения;

2) вычисление отношений масс элементов в веществе;

3) определение массовой доли элемента в соединении;

4) расчет массы элемента по известной массе вещества, содержащего данный элемент;

5) вычисление массы вещества по массе элемента в нем;

6) определение относительной плотности газа;

7) вычисление относительной молекулярной массы газа по его относительной плотности;

8) вычисление количества вещества по его массе;

9) расчет массы по известному количеству вещества;

10) расчет простейшей формулы вещества по массовым долям элементов в соединении;

11) определение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов и относительной плотности газа;

12) определение формулы вещества по известной массе продуктов горения;

13) расчет числа частиц вещества по его массе, по количеству вещества или по объему (для газов);

14) определение массы газообразного вещества по его объему;

15) вычисление объема газообразного вещества по его массе, по количеству вещества. И др.

Среди различных типов задач есть задачи, суть решения которых одинакова. Это так называемые взаимообратные задачи, для понимания которых необходимо выявлять связи между взаимообратными понятиями, проводить сравнение и делать обобщения. Понятия «прямая» и «обратная» задачи являются условными, и рассматривать их нужно в единстве. Любая обратная задача может быть получена из прямой, если данные этой задачи становятся искомой величиной, а ответ прямой задачи входит в условие обратной.

Прямая задача. Вычислите массовые доли элементов в карбонате кальция.

Обратная задача. Выведите формулу вещества, в состав которого входят 40% кальция, 12% углерода, 48% кислорода. Относительная молекулярная масса вещества равна 100.

Решение прямой задачи начинается с вычисления по формуле относительной молекулярной массы карбоната кальция, а затем расчет ведется с использованием формулы . Решение обратной задачи производится по этой же формуле, записывают выражение для вычисления числа атомов:

Из перечисленных выше типов задач по формулам взаимообратными будут следующие: 3, 10 и 11; 4 и 5; б и 7; 8 и 9; 14 и 15. Таким образом, вместо 15 видов, отличающихся по решению, будет 9.

Еще большую по разнообразию группу составляют задачи-, для решения которых необходимо использовать уравнение химической реакции или несколько взаимосвязанных уравнений. Здесь также можно выделить ряд взаимообратных задач. От рассмотренных двух групп несколько отличаются задачи на растворы, хотя и они не имеют принципиального отличия. Например, задачи на вычисление массы вещества, необходимой для приготовления растворов молярной или эквивалентной концентрации, обязательно потребуют использования расчетов по формуле вещества.

Среди задач этой группы можно выделить следующие виды:

1) вычисления с использованием понятия «растворимость» вещества;

2) задачи с применением понятия «массовая доля растворенного вещества в растворе»;

3) задачи с использованием понятия «молярная концентрация»;

4) расчеты с использованием понятия «молярная концентрация эквивалента»;

5) задачи на перерасчет одного вида концентрации в другой.

Химические задачи можно решать устно, письменно и экспериментально, но не следует отдавать предпочтение тому или иному способу решения задач. В школьную программу включены разнообразные задачи. Было бы ошибкой противопоставлять задачи расчетные и качественные, решаемые по уравнению реакции или по химической формуле, отдавать предпочтение тому или иному виду, так как каждый тип задач имеет свои преимущества и слабые стороны. Только применяя все виды задач, практикуя устное, экспериментальное или письменное их решение, используя в свое время и на своем месте, в оптимальном количестве, в наиболее короткий срок и с наименьшей затратой сил достигают наилучших результатов.

Формирование понятий о двух сторонах химической задачи

Использование химических задач в процессе обучения химии выполняет свою роль в полной мере лишь в том случае, если при их решении внимание обращается не только на вычисление

но и на химическую сущность задачи. Вещества и их превращения рассматриваются как с качественной, так и количественной стороны. Поэтому и в решении задачи следует выделить две части: химическую и математическую. Таким образом, единство качественной и количественной стороны химических явлений является методологической основой решения любой расчетной задачи по химии.

Две стороны химической формулы или химического уравнения реакции, используемые в задаче, неотделимы, и поэтому нельзя ограничивать или специально выделять какую-то одну из этих сторон в процессе обучения решению задачи. Однако, как показывает практика, в большинстве случаев решение химической задачи сводится к расчетам, а химическая сторона остается в тени.

В каждой расчетной задаче по химии как бы скрыта качественная задача, без решения которой порой невозможно выполнить математические действия. Поэтому вначале необходимо у учащихся сформировать умения разбираться в качественных задачах и затем перейти к разбору расчетных задач.

Широко распространенное, традиционное обучение решению химических задач в основном построено на подражании тому образцу, который дает преподаватель.

Психологами доказано, что при простом подражании не происходит формирования прочных знаний. Ученику предлагают мыслить так же, как мыслит учитель, и обучающийся лишается возможности выбора доступного ему способа рассуждения, определяющегося его индивидуальным психическим складом, его интеллектуальными способностями.

Другая укоренившаяся традиция обучения решению задач заключается в том, что каждый определенный вид задач преподносится как нечто новое, существенно отличающееся от других видов задач. Тем самым ученик ставится в положение, когда он должен запоминать столько различных способов решения задач, сколько видов задач включено в школьную программу.

Целесообразнее показать учащимся два-три различных способа решения, которые подходили бы к решению разнообразных задач программы. В этом случае нужно будет овладеть не 12, а 3—4 способами решения, что значительно уменьшит нагрузку на учащихся.

Следует постоянно обращать внимание учащихся на то, что почти каждая химическая задача может быть решена несколькими способами. Учитель должен быть готов принять различные варианты решения конкретной задачи и уметь быстро оценить их и отвергнуть ошибочное решение.

В практике обучения решению задач следует всячески поощрять стремление учащихся к поиску разных вариантов решения одной и той же задачи, использовать различные математические приемы. Знание разнообразных подходов к решению задач создает у учащегося необходимую базу для выбора нужного способа решения задач нового вида.

Разные способы решения задач следует показывать с учетом возрастных особенностей учащихся, их математической подготовки. Это способствует развитию мышления учащихся, облегчает выбор рационального способа решения предложенной задачи. Различные способы решения задач будем рассматривать на двух примерах одновременно: задача № 5-7 (решается по формуле вещества) и задача (решается по уравнению реакции).

Задача 5-7.

На завод была доставлена руда, содержащая 464 т магнитного железняка Какая масса железа содержится в руде?

Задача 11-51.

Вычислите массу сульфата натрия, необход! мую для реакции с серной кислотой, чтобы получить 16 г оксид серы (IV). Анализируя первую задачу, устанавливаем, что в ней не гс ворится о химическом процессе, требуется определить массу же леза по массе магнитного железняка, для этого достаточно укг зать химическую формулу магнитного железняка Раз бор количественного состава показывает, что в 1 моль содержится 3 моль в том случае, если количество веществ — 2, 5, 10 моль, то соответственно увеличится в 2, 5, 10 ра количество молей железа, значит, и между массой руды, массой железа существует прямая пропорциональная зависи мость.

Анализируя вторую задачу, устанавливаем, что указаны тр вещества, участвующих в химическом процессе: сульфит натри взаимодействует с серной кислотой, при этом получается окси, серы (IV). Для написания уравнения реакции следует напомнит учащимся, что при взаимодействии солей с кислотами получа ется новая соль — сульфат натрия и новая кислота — сер нистая, которая является непрочной и легко разлагается на воду i оксид серы (IV). Записываем уравнение реакции, на основани! которой делаем вывод, что при взаимодействии 1 моль кислотой выделяется 1 моль

Для получения большего ил1 меньшего количества вещества потребуется во столько же раз больше или меньше сульфита натрия, т. е. между массами ил\ количествами веществ имеется прямая пропорциональная зависи мость.

Используя прямую пропорциональную зависимость между мае сой железа и массой магнитного железняка (в первой задаче), а также между массой прореагировавшего сульфита натрия и получающейся массой оксида серы (IV) (во второй задаче), можне рассчитать массу железа и массу оксида серы (IV), применяя различные способы решений.

1-й способ (соотношение масс веществ) Опираясь на закон постоянства состава (состав сложного вещества один и тот же независимо от способа его получения), учащиеся способны осмыслить определенную логику рассуждений в ходе решения задач как по химическим формулам, "так и по уравнениям химических реакций. Установив по формуле отношение количества вещества железа и магнитного железняка, а по уравнению реакции сульфита натрия и оксида серы (IV), вычисляют соответствующие этим количествам вещества массы данных веществ.

Задача 5-7.

Решение:

В 1 моль содержится 3 моль Железа в магнитном железняке будет содержаться в 1,38 раз меньше, т.е Ответ. В 464 т Содержится 336 т

Задача 11-51.

Решение:

Сульфита натрия потребуется в 1,97 раза больше, чем масса выделившегося оксида серы (IV), т. е.

Ответ. Для получения 16 г нужно 31,5 г

2-й способ (сравнение масс веществ) Проводится сравнение массы вещества, данной в условии задачи, с массой этого же вещества, но вычисленной по формуле вещества или по уравнению реакции.

Задача 5-7

Решение:

В 1 г моль содержится 3 моль раз, значит, и масса железа, содержащегося в будет во столько же раз большей.

Задача 11-51

Решение: М (Fe304) =232 г/моль М (Fe)=56 г/моль Масса сульфита Натрия Необходимая Для получения 16 г оксида серы будет меньше тоже в 4 раза т.е.

3-й способ (использование величины «количество вещества, и ее единицы «моль»)

В целях закрепления у школьников понятий «количества вещества», «моль», «молярная масса» и уменьшения затраты вре мени на расчеты, целесообразно познакомить учащихся с прямы» использованием рассмотренных понятий при расчетах, что позво ляет наиболее эффективно усвоить изученные понятия, так как формирование и развитие знаний в этом случае происходит в про цессе активной деятельности.

Преимущество этого способа решения заключается и в том, что опростота числовых соотношений позволяет сосредоточить внима ние учеников на химическом смысле расчетов. Учащиеся глубже и отчетливее осознают качественную и количественную сторону химической формулы и химического уравнения, лучше понимают сущность химических процессов.

Задача 5-7

Решение:

Согласно формуле магнитногс железняка 1 моль содержит с моль атомов железа. Применив формулу определяем количество вещества магнитного железняка в 464 т руды.

моль содержит моль что соответствует согласно формуле

Задача 11-51

Решение:

Массу оксида серы (IV) переводят в

По уравнению реакции 1 моль образует 1 моль значит, для получения 0,25 моль потребуется 0,25 моль тогда

4-й способ (составление пропорции) В основе решения химических задач этим способом лежат представления о том, что такое пропорция, знания свойств членов пропорции, которые ученики получили на уроках алгебры в V классе, а также знания о пропорциональных переменных, полученные в VI классе.

В ходе решения задач данным способом выполняются следующие последовательные действия:

1) установление пропорциональной зависимости между величинами;

2) составление пропорции;

3) решение полученной пропорции.

При анализе обеих задач было установлено, что при увеличении в несколько раз массы магнитного железняка (задача 1) и уменьшении массы оксида серы (IV) (задача 2) соответственно во столько же раз увеличится масса железняка и уменьшится масса сульфита натрия.

Задача № 5-7

Решение:

Согласно формуле вещества устанавливают пропорциональную зависимость: в содержится тогда в 464 т будет содержаться Составляется пропорция, которая может быть записана в разных вариантах, но при соблюдении прямой пропорциональной зависимости:

а)

б)

в)

Используя основное правило пропорции, рассчитывают неизвестное:

Задача 11-51

Решение:

Вначале вычисляют по уравнению реакции массы сульфита натрия и оксида серы (IV):

Затем устанавливают пропорциональную зависимость между массами, вычисленными по уравнению реакции, и массами, данными в условии задачи. Из уравнения реакции видно, что для получения 64 г необходимо 126 г тогда для получения 16 г потребуется г Установленная пропорциональная зависимость кратко записывается следующим образом:

Составляют один из возможных вариантов пропорции:

Ответ. Для получения нужно

5-й способ (использование коэффициента пропорциональности ) В курсе алгебры (VI класс) учащиеся узнали, что «отношение любых соответственных значений пропорциональных переменных равны одному и тому же числу. Это число называют коэффициентом пропорциональности

При расчетах по химическим формулам веществ коэффициент пропорциональности вычисляется как отношение массы вещества, данной в условии задачи, к относительной молекулярной массе этого вещества: Тогда масса элемента в веществе будет равна произведению коэффициента пропорциональности на относительную атомную массу элемента и число атомов элемента где — число атомов элемента, определяемое по индексу в формуле.

Задача 5-7

m

Решение:

Так как масса магнитного железняка дана в тоннах, то и масса железа в нем будет соответственно в тоннах. Если решают обратную задачу, т. е. по массе элемента требуется рассчитать массу вещества, то

По уравнению реакции коэффициент пропорциональности вычисляется как отношение массы вещества, которая дана в условии задачи, к произведению количества вещества, указанного в уравнении реакции, на его молярную массу: а масса искомого вещества рассчитывается как произведение коэффициента пропорциональности на количество вещества и молярную массу определяемого вещества:

Задача 11-51

Решение:

6-й способ (приведение к единице) Указанный способ подкупает простотой логических рассуждений. Его чаще всего применяют учащиеся, склонные к гуманитарному складу мышления. Недостатком является увеличение объема записи, а следовательно, и увеличение времени на оформление решения.

Задача 5-7

га

Решение:

Согласно формуле магнитного железняка в 232 г содержится 168 г тогда в 1 г железа будет содержаться в 232 раза меньше, т. е. В 464 т железа будет больше, 232 чем в 1 г, в раз, т. е. или 336

Задача 11-51

га

Решение:

Согласно уравнению реакции для получения 64 г необходимо взять 126 г тогда как для выделения 1 г потребуется в 64 раза меньше, т. е. а для образова ния 16 г нужно взять в 16 раз больше, чем для выделения 1 г, или

Рассмотрение дополнительных способов решения задач

При проведении факультативных занятий, химического кружка или индивидуальной работы с учениками, интересующимися химией, имеются более широкие возможности для знакомства с дополнительными способами решения задач.

7-й способ (вывод алгебраической формулы и расчет по ней)

Решение химических задач с использованием алгебраических формул, отражающих законы, теоретические положения, взаимосвязь физических величин, не получило широкого распространения в практике работы школы, хотя целесообразность их применения очевидна при решении усложненных и олимпиадных задач.

Формула химического соединения позволяет провести расчет массовой доли элемента в веществе (процентное содержание), которая «показывает, какую часть относительной молекулярной массы вещества составляет относительная атомная масса элемента, умноженная на индекс при знаке элемента в формуле»

Зная массу вещества и массовую долю элемента в веществе, можно определить массу этого элемента: или

Таким образом, чтобы рассчитать массу элемента по известной массе вещества, нужно массу вещества умножить на относительную атомную массу элемента и на индекс при знаке элемента в формуле, а полученное произведение разделить на относительную молекулярную массу вещества.

При решении обратной задачи, когда известна масса элемента в веществе, а необходимо вычислить массу вещества, формула для расчета будет следующей: так как

Чтобы определить массу вещества по известной массе элемента в нем, необходимо массу элемента умножить на относительную молекулярную массу вещества и разделить на произведение относительной атомной массы элемента на индекс при знаке элемента в формуле этого вещества.

Задача 5-7

Решение:

Записываем формулу и подставляем в нее значения указанных величин

При химических реакциях массы реагирующих веществ и продуктов реакции связаны между собой стехиометрическими отношениями, которые можно выразить алгебраической формулой:

где — масса вещества, известная по условию задачи; — молярная масса этого вещества; тх — масса вещества, которую нужно вычислить; — молярная масса этого вещества; — количества вещества, указанные в уравнении реакции (для соответствующих веществ).

Данную формулу легко вывести:

Предположим, что нам нужно определить массу вещества С, зная массу М вещества А в соответствии с уравнением. Для проведения расчета необходимо знать молярную массу вещества А и количество вещества указанное в уравнении реакции. Это позволит определить массу вещества А. Масса вещества С, получающаяся в результате реакции, равна произведению молярной массы (М,) вещества С на количество вещества Составляют пропорцию

Отсюда выводится формула для расчета массы вещества С по известной массе вещества А. Использование формулы придает решению задачи очень лаконичный вид, экономит время учащихся, позволяя уделить больше внимания химической стороне задачи.

Задача 11-51.

Решение:

Записываем формулу и подставляем в нее значения указанных величин:

Эта же формула может быть выведена другим путем. Известно, что отношение коэффициентов веществ, указанных в задаче, есть отношение количества вещества, вступающего в реакцию, к количеству вещества продукта реакции, т. е.

Количество вещества А можно выразить через массу вещества и величину его молярной массы аналогично для вещества С:

После преобразования получим: Для вычисления неизвестной массы вещества формула примет окончательный вид:

8-й способ (использование закона эквивалентов)

Учащимся, интересующимся химией, целесообразно объяснить понятие эквивалента, раскрыть сущность закона эквивалентов и обучить правилам вычисления эквивалентных масс простых и сложных веществ, рассмотреть задачи, которые решают, используя эти понятия.

На основании закона эквивалентов имеем: где и — массы простых и сложных веществ; и — эквивалентные массы этих веществ.

В ходе решения задач следует вычислять не молярные массы, а эквивалентные массы.

Решение задач по формулам или уравнениям реакций в этом случае будет следующим.

Задача 5-7

Решение:

Записываем алгебраическое выражение закона эквивалентов применительно к условиям задачи:

Подставляют в нее известные величины:

Задача 11-51

r

Решение:

Согласно закону эквивалентов имеем: Отсюда

Графический метод решения химических задач

Математической основой рассмотренных способов решения задач по формуле (№ 5-7) и по уравнению реакции (№ 11-51) является пропорциональная зависимость между известными величинами и искомыми величинами.

Зависимости одной переменной от другой называют функциональными зависимостями или функциями, значения которых можно изобразить графически (исходные данные у и искомые ). Построение таких графиков функций учащимся известно из курса алгебры VI класса.

В задаче № 5-7 значение зависит от значение — у, причем каждому значению га соответствует единственное значение Аналогично и в задаче № 11-51 зависимость переменной от переменной является функцией, так как каждому значению соответствует единственное значение

Зависимость между любыми пропорциональными переменными выражается формулой Для наших примеров это

В первом случае коэффициент пропорциональности определяется по формуле как отношение величины молярной массы магнитного железняка к величине молярной массы железа, умноженной на число атомов железа в молекуле

Во втором случае коэффициент пропорциональности — это отношение величины молярной массы оксида серы (IV) к величине молярной массы сульфита натрия, т. е. Для построения графика прямой пропорциональности составляют таблицу некоторых значений функций

Составим таблицу некоторых значений функций

Любая прямая определяется двумя своими точками. Поэтому для построения графика прямой пропорциональной зависимости при решении химических задач достаточно найти координаты двух точек графика. В качестве одной из таких точек целесообразно брать начало координат, а вторая точка определяется по соответствующим величинам, найденным по формуле вещества или уравнению реакции.

Задача 5-7

Решение:

По формуле находим массу вещества и элемента:

Строим график (рис. 4) согласно таблице:

Задача 11-51

Решение:

По уравнению реакции: Строим график прямой пропорциональной зависимости согласно таблице:

Для решения задачи на оси ординат (см. рис. 3) откладываем точку, соответствующую числу 16, проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с графиком прямой пропорциональности. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем точку, которая указывает величину массы сульфита натрия, равную 31,5 г.

Подобные графические способы химических расчетов широко используются на предприятиях химической промышленности при контроле технологического процесса и анализе готового продукта в химических лабораториях. При химическом анализе сырья и готового продукта используют графики функциональной зависимости для определенной химической реакции.

Применение графиков при решении задач использовалось и на уроках химии, когда учащиеся изучали понятие растворимости, строили графики растворимости по данным проведенного эксперимента и применяли кривые растворимости при нахождении массы растворенного вещества или массы растворителя.

Задача № 4-8.

Какая минимальная масса воды требуется для растворения 7,5 г сульфата калия при

Чтобы решить такую задачу, необходимо по графику растворимости сульфата калия найти его растворимость. Определяют, что в 1 л воды при для приготовления насыщенного раствора нужно растворить 150 г Это первый и основной этап в решении задачи.

Решение:

1-й способ (по алгебраической формуле) В соответствии с определением растворимости записываем формулу

Отсюда

Подставляем значения известных величин:

Ответ. Для растворения минимально потребуется 50 г

2-й способ (сравнение величин) значит, воды нужно в 20 раз меньше, т. е.

3-й способ (решение пропорцией)

Составляем пропорцию:

Графический способ решения задач оказывается более рацио нальным при решении задач на смеси, смешивание растворов и др.

Задача № 6-109.

При растворении в кислоте 2,33 г смеа железа и цинка было получено 896 мл водорода (при н. у.) Вычислите массу каждого из металлов, содержащихся в смеси

Состав бинарной системы можно графически представить в ви де отрезка прямой. Начало этого отрезка (точка А) соответ ствует содержанию в смеси одного компонента в чистом виде Предположим, это 2,33 г цинка. Тогда конец отрезка (точка В отвечает содержанию в смеси в чистом виде только второго ком понента (в нашем примере 2,33 г железа). В направлении о-точки А к точке В (рис. 6)

возрастает содержание железа от ( до 2,33 г и убывает содержание цинка от 2,33 г до 0. Таким обра зом, любая точка на данном отрезке будет представлять co6oi смесь, имеющую одну и ту же массу (2,33 г) с определен ным содержанием каждого компонента, которое влияет на объег^ выделяющегося водорода. Отсюда объем выделившегося водоро да есть функция от состава смеси.

Решение:

В задаче говорится о взаимодействии сме си металлов с кислотой. Значит, одновременно идут две реакции: цинка с кислотой и железа с кислотой — и при этом образуются соответствующие соли и выделяется водород, суммарный объем которого

Для построения функциональной прямой нужно подсчитать объем водорода, выделяемый из кислоты каждым металлом, взятым

массой 2,33 г. Для расчета целесообразно использовать алгебраическую формулу:

Определяем объем водорода, вытесненный цинком:

Определяем объем водорода, вытесненный железом:

В точках строят ординаты, на которых откладывают объемы выделившегося водорода при взаимодействии кислоты 2,33 г цинка и 2,33 г железа. Полученные точки (804 и 932) соединяют прямой, которая отражает зависимость выделившегося объема водорода от соотношения масс металлов в 2,33 г смеси. В рассмотренном примере масса железа — 1,68'г, а масса цинка—0,65 г (2,33 г — 1,68 г).

Ответ. В смеси было Еще удобнее графическим способом решать задачи на смешивание растворов. В этом случае отрезок прямой (основание графика) представляет собой массу смеси, а на осях ординат откладывают точки, соответствующие массовым долям растворенного вещества в исходных растворах. Соединив прямой точки на осях ординат, получают прямую, которая отображает функциональную зависимость массовой доли растворенного вещества в смеси от массы смешанных растворов в обратной пропорциональной зависимости.

Полученная функциональная прямая позволяет решать задачи по определению массы смешанных растворов и обратные, по массе смешанных растворов находить массовую долю порученной смееи.

Задача № 4-24.

Смешаны 100 г 20%-ного раствора и 50 32%-ного раствора некоторого вещества. Какова массовая доля растворенного вещества в полученном растворе?

Решение:

Масса полученной смеси растворов равн 150 г (100 г + 50 г). Строим график

Ответ. В полученном растворе или

Задача № 4-25.

Требуется приготовить 1 кг 15%-ного раствора аммиака из 25%-ного раствора. Определить массы 25%-ного раствора и воды, которые необходимо для этого взять.

Решение:

Ответ. Нужно смешать 0,4 кг 25%-ного раствора с 0,6 кг

Графический способ удобен и доступен учащимся для решения задач на вывод формул веществ. Отношения индексов элементов в формуле вещества можно найти графически.

Предположим, что даны — массовые доли элементов в веществе; — их относительные атомные массы. Зная, что массовая доля элемента в веществе определяется по формуле найдем значение

Так как относительная молекулярная масса вещества не дана в условии, то отношение числа атомов соответствующих элементов выразится уравнением

Отношение массовой доли элемента к его относительной ат ной массе представляют собой прямые, подобные функциона ным прямым на рисунках и построенные в одной системе ко динат.

Таким образом, определяя отношения отрезков, находят ношения нескольких чисел:

Задача № 14-151.

Наиболее распространенный в природе фроапатит «содержит» 42,23% оксида фосфора 50,03% < сида кальция и 7,74% фторида кальция. Напишите состав эт( минерала в виде формул двух солей.

Решение:

Формула минерала - ?

В одной системе координат (координатной плоскости) стро три самостоятельных графика (рис. 11), выражающих соотнош ние между величинами относительных молекулярных масс и ма совыми долями трех веществ, входящих в состав минерала фт роапатита, т. е. прямую функциональной зависимости 50,03' и 56 для учитывая во всех случаях, что если относительная молекулярная масс равна 0, то и массовая доля этого вещества в минерале равна значит, все прямые начинаются в центре одной координатне плоскости.

Все три функциональные прямые пересекают произвольно прямой линией, параллельной оси (ординат). Определяют г графику отношение точек пересечения функциональных прямь с произвольной прямой:

Ответ. Формула минерала — или

Услуги:

1. Решение задач по химии с примерами
2. Теоретические основы химии контрольная работа
3. Контрольная работа по химии заказать
4. Помощь по химии онлайн
5. Курсовая работа по химии заказать готовую онлайн
6. РГР по химии расчетно графическая работа