Задачи растворы

Руководитель –
Межакова Наталья Александровна

Количество вещества
Число структурных единиц
Относительная плотность газов
Массовая доля вещества в смеси
Массовая доля элемента
Объёмная доля газа
Мольная доля вещества
Средняя молярная масса смеси газов
Массовая доля газа
Объединённый газовый закон Бойля – Мариотта и Гей-Люссака
Уравнение Менделеева – Клапейрона
Массовая доля растворённого вещества
Массовая доля растворённого вещества в смешанном растворе
Диагональная схема смешивания растворов («правило креста»)
Молярная концентрация растворённого вещества
Скорость химической реакции
Закон действующих масс
Правило Вант-Гоффа
Молярная масса (для газов)
Плотность вещества

NA - число Авогадро - 6,02 .1023

Относительная плотность газов

)

(

)

(

)

(

=

Уравнение Менделеева - Клапейрона

Более высокая массовая доля исходного раствора.
Белее низкая массовая доля исходного раствора.
Массовая доля раствора, полученного при смешивании.

Массовые части исходных растворов

=

Плотность вещества

Пример: Вычислите относительную плотность оксида серы (IV) по водороду и по воздуху.

Дано:
M(SO2)=64 г/моль.
Найти:

;

Задача: Вычислите, сколько атомов содержится в сере количеством вещества 2 моль.

Дано:
v(S)=2 моль.
Найти:
N(S)

Решение:
Число структурных единиц серы определяем по формуле:

(атомов серы).

тогда

Задача: Вычислите массовые доли элементов в воде.

Дано:
v(H2O)=1 моль.
Найти:

Решение:
Молярная масса воды равна:
M(H2O)=2.1+16=18 (г/моль).

Берем для расчета количество вещества 1 моль, тогда

На основе формулы определяем:

Задача: Определите количество вещества, соответствующее диоксиду кремния массой 180 г.

Дано:
m(SiO2)=180 г.
Найти:
v(SiO2).

Решение:
М(SiO2)= М(Si)+2M(O)=28г/моль+2.16г/моль=
=60г/моль

Используя формулу, определяем количество вещества диоксида кремния:

(моль)

Ответ: v(SiO2)=0,5 моль.

тогда

Задача: Определите количество вещества, соответствующее кислороду объёмом 11,2 л (н.у.).

Дано:
V(О2)=11,2 л
Найти:
v(O2)

Решение:
Для расчета используем формулу:

тогда

(моль)

Ответ: v(O2)=0,5 моль.

Пример: Определите массу одной молекулы оксида углерода (IV).

Решение:
Из формулы следует, что 1 моль вещества содержит 6.1023 молекул, следовательно:
M(CO2)=m0(CO2).NA
тогда

Задача: Определите массу серной кислоты количеством вещества 0,25 моль.

Решение:
Из формулы следует, что:
M(H2SO4)= v(H2SO4).M(H2SO4);

Задача: Определите молярную массу благородного газа Х, плотность которого по водороду составляет 20.
Назовите этот газ.

Дано:

Найти:
M(X).

Решение:
Из формулы следует, что:
,
M=20.2=40 (г/моль).

Ответ: M(X)=39,949 г/моль; аргон.

Из Периодической системы элементов следует, что этой молярной массе соответствует благородный газ аргон (M(Ar)=39,948 г/моль).

Задача: Определите массовую долю (%) соли в растворе, полученном при растворении 50 г соли в 200 г воды.

Дано:
m(соли) = 50 г
m(Н2O) = 200 г
Найти:
(соли)

Решение:

(соли) = =

= = 0,2 или 20%

(соли) = 0,2 или 20%

Задача: Окисление серы протекает по уравнению: S(тв)+O2(г)=SO2(г)
Как изменится скорость реакции, если объём системы уменьшить в 4 раза?

Дано:
V1/V2=4
Найти:

Решение:
S(тв) +O2(г)=SO2(г) (гетерогенная реакция)
Обозначим концентрацию кислорода: [O2] = a
1. Согласно закону действующих масс скорость реакции до изменения объёма равна: = k[O2]=ka
2. Скорость реакции после уменьшения объёма (вследствие уменьшения объёма концентрация кислорода увеличивается в 4 раза): = k(4a)=4ka
3. Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:

Ответ: скорость реакции увеличится в 4 раза.

Задача: Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70 0С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2.

Дано:
t=30 0C;
t=70 0C;
= 2.

Решение:
По правилу Вант-Гоффа


По условию задачи требуется определить .
Подставим данные задачи в формулу:


Следовательно, скорость реакции увеличится в 16 раз

Ответ: увеличится в 16 раз.

Найти:

Задача: Определите молярную и нормальную концентрации растворённого вещества в 1 л раствора с массовой долей серной кислоты 62%, плотность которого равна 1,52 г/мл.

Дано:

Решение:
1.Определяем массу серной кислоты в 1 л (1000 мл) раствора с массовой долей H2SO4 62%:
(г)
2.Вычисляем молярность раствора (объём раствора составляет 1 л):
(моль/л) или 9,616 М
Задачу можно решить в одно действие:


3.Определяем нормальную концентрацию раствора:

Найти:
С(H2SO4);
Сэкв(H2SO4)

Задача: При давлении 105,4 кПа и температуре 25 0С азот занимает сосуд объёмом 5,5 л. Вычислите количество вещества азота, находящегося в данном сосуде.

Дано:
p=105,4 кПа;
t=25 0C;
V(N2)=5,5 л

Решение:
Способ 1.
1.Вычисляем абсолютную температуру, при которой находится азот:
T= 273+t = 273+25 = 298 (K).
2.На основе формулы определяем объём азота при н.у.:

3.По формуле вычисляем количество вещества азота, находящееся в сосуде:

Способ 2.

Найти:

Ответ: v(N2)=0,234
моль

1.Вычисляем абсолютную температуру, при которой находится азот: T=273+25=298 (K)
2.Вычисляем количество вещества азота. Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что

Задача: Воздух состоит примерно из 4 объёмов азота и 1 объёма кислорода. Определите среднюю молярную массу воздуха.

Дано:
V(N2) : V(O2)=
=4 : 1

Решение:
1.Используя формулу, определяем объёмные доли газов:




2.На основе формулы находим среднюю молярную массу воздуха:

М(воздуха)=
М(воздуха)= (г/моль)

Найти:
M (воздуха)

Ответ: М(воздуха) 29 г/моль.

Задача: Смешали 300 г раствора с массовой долей хлорида натрия 20% и 500 г раствора с массовой долей - 40%. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

Найти:

Решение

Задача: Имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения 300 г раствора с массовой долей соли 12%?

Дано:

Найти:
m1(р-ра)
m2(р-ра)

По правилу креста определяем массовые части исходных растворов:
0,2 0,02
0,12
0,1 0,08
Следует смешать более концентрированный раствор (20%) и 10% р-р в соотношении 0,02:0,08 или 1:4 (всего 5 частей).

Масса 10% р-ра:

Задача: Определить молярную массу газа Х, если масса его 0,6 л (н.у.) составляет 0,75 г.

Дано:
m(X)-0,75 г
V(X)- 0,6 л

Найти:
M(X)

=

Задача: Рассчитайте плотность газа Х, если масса его 0,6 л (н.у.) составляет 0,75 г.

Дано:
m(X)-0,75 г
V(X)- 0,6 л

Найти:
(X)

=

Задача: Смесь азота и оксида углерода(IV) объёмом 14 л (н.у.) имеет массу 25,5 г. Определите объёмную, мольную и массовую долю азота в смеси.

Дано:
m(смеси)=25,5г
V(смеси)=14л

Найти:

Задача: Реакция протекает по уравнению А+В = 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,22 моль/л, а через 10 сек -0,215 моль/л. Вычислите среднюю скорость реакции.

Дано:
С1 -0,22 моль/л
С2 -0,215 моль/л

Найти:
Среднюю скорость р-и

D

D

±

=

=

0,22-0,215(моль/л)

10 сек

=

0,0005

моль/л

сек