Pasemos a la consideración de la tarea No. 5 en el OGE en química o A5. Esta pregunta está dedicada a la clasificación de sustancias en química, analiza las principales clases de sustancias inorgánicas y la nomenclatura. La pregunta es bastante amplia, por lo que hice diagramas que ayudarán a comprender mejor.

Teoría para la tarea No. 5 OGE en química

Entonces, como ya discutimos en la pregunta anterior A3, las sustancias son simples y complejas. Los simples están formados por átomos de un elemento, los complejos están formados por átomos de diferentes elementos. Los elementos se subdividen en metales y no metales. Las sustancias complejas tienen más clases: óxidos, ácidos, bases, álcalis.

Considere la clasificación de los óxidos. Los óxidos son compuestos de oxígeno con otros elementos. Dependiendo de con qué elemento el oxígeno forme un compuesto, los óxidos se dividen en básicos, ácidos y anfóteros.

• Los óxidos básicos forman metales en los estados de oxidación +1 y +2 (K2O, MgO)
• Los óxidos ácidos forman predominantemente no metales (SO3, N2O5)
• Los metales Zn y Al forman óxidos anfóteros (ZnO, Al2O3)

De todas las reglas hay excepciones, pero sobre ellas en otro momento. Además, estas excepciones no aparecen en la OGE y el Examen Estatal Unificado.

Clasificación de los hidróxidos

Los hidróxidos son productos de la combinación de óxidos con agua. Según cuál sea el óxido, los hidróxidos se dividen en bases, ácidos y bases anfóteras. Los óxidos básicos forman bases, ácidos, respectivamente, ácidos, los óxidos anfóteros forman bases anfóteras, sustancias que exhiben las propiedades de ácidos y bases. A su vez, las bases se dividen en solubles, alcalinas e insolubles.

Los ácidos tienen diferentes clasificaciones. Hay ácidos que contienen oxígeno y anóxicos. La diferencia entre los primeros y los segundos es que los primeros contienen oxígeno en su molécula, mientras que los segundos están formados únicamente por un elemento e hidrógeno (HCl, por ejemplo). Los ácidos libres de oxígeno se forman directamente por la interacción de un elemento (Cl2) y el hidrógeno (H2), mientras que los ácidos que contienen oxígeno se forman por la interacción de los óxidos con el agua.

La clasificación por basicidad implica el número de protones cedido por una molécula de ácido durante la disociación completa. Los ácidos monobásicos se disocian para formar un protón, los ácidos dibásicos para formar dos, y así sucesivamente.

La clasificación según el grado de disociación muestra lo fácil que es la disociación (separación de un protón de una molécula de ácido). Dependiendo de esto, se distinguen ácidos fuertes y débiles.

Las sales se dividen en medias, ácidas y básicas. Las sales ácidas contienen un protón, mientras que las sales básicas contienen un grupo hidroxilo. Las sales ácidas son el producto de la interacción de un exceso de un ácido con una base, las sales básicas, por el contrario, son el producto de la interacción de un exceso de una base con un ácido.

Resumamos un poco el tema.

• Óxidos - sustancias complejas formadas por dos elementos químicos, uno de los cuales es oxígeno .
• terrenos - iones de metal y iones de hidróxido .
• ácidos - son sustancias complejas iones de hidrógeno y residuos ácidos .
• sales - son sustancias complejas iones de metal y residuos ácidos .

Análisis de opciones típicas para la tarea No. 5 OGE en química

La primera versión de la tarea.

El hidróxido de sodio corresponde a la fórmula

1. NaOH
2. NaHCO3
3. Na2CO3

Consideremos cada caso. NaH es un compuesto de sodio metálico con hidrógeno; estos compuestos se denominan hidruros , pero no hidróxidos. NaOH está formado por un catión metálico, sodio y un grupo hidroxo. Esto es hidróxido de sodio según la clasificación. NaHCO3 - sal ácida - bicarbonato de sodio. Está formado por un residuo de ácido carbónico y un catión de sodio. Na 2 CO 3 - sal media - carbonato de sodio.

Tareas de la Olimpiada escolar en química.

5 - 6 grado

Prueba

Elija una respuesta correcta (1 punto por cada respuesta)

1. Qué gas se forma durante la fotosíntesis:

2. El átomo es...

3. Es una sustancia:

4. Para separar la mezcla, agua - aceite vegetal se puede utilizar para distinguir componentes por:

5. Los fenómenos químicos incluyen:

Coincidencia: (2 puntos por cada respuesta)

6.

1. sencillo

2. complejo

un agua

b) oxígeno

c) nitrógeno

d) dióxido de carbono

e) arena

e) sal de mesa

7.

1. sustancias puras

2. mezclas

a) granito

b) oxígeno

al aire

d) hierro

e) hidrógeno

f) suelo

8.

1. fenómenos químicos

2. fenómenos físicos

a) oxidación del hierro

b) fusión de metales

c) agua hirviendo

d) quemar comida

e) podredumbre de la hoja

e) disolver azúcar

9.

1. cuerpo

2. sustancias

un oro

b) moneda

c) una silla

d) vidrio

e) florero

e) ácido acético

10. Distribuye las formas de separar mezclas:

1. hierro y arena

2. agua y sal

3. arena y agua

a) la acción de un imán

b) filtrado

c) evaporación

Tareas:

Caminando por el bosque en el verano, el estudiante descubrió en su camino un hormiguero, en el que un cuervo, extendiendo sus alas, "se bañó", plantando hormigas en plumas con su pico. ¿Por qué ella lo hizo? ¿Qué sustancia química usó el cuervo mientras se "bañaba" en el hormiguero? (5 puntos)

El estudiante decidió ayudar a su amigo a ponerse al día con el material perdido en química, contarle sobre los fenómenos químicos: 1) el calor proviene de un radiador; 2) apagar la soda con vinagre al preparar la masa; 3) derretimiento manteca en una sartén; 4) agregar azúcar al té; 5) fermentación de jugo; 6) leche agria; 7) la aparición de óxido en las uñas; 8) difundir el olor del perfume. ¿Tiene razón el estudiante? ¿Están todos los procesos enumerados por el estudiante químico? ¿Alguno de ellos es físico? (5 puntos)

Autos, autos, literalmente todo se inundó... Qué materiales y sustancias se utilizan para fabricar los autos modernos. ¿Qué fenómenos (físicos, químicos) se observan durante el funcionamiento del automóvil? (7 puntos)

¿Por qué no se pueden hacer pajareras de plástico? (7 puntos)

Le han dado una mezcla de las siguientes sustancias: hierro, hollín, sal de mesa, cobre. Proponer un plan para la separación de estas sustancias. ¿Qué equipo de laboratorio se requeriría para separar esta mezcla? (7 puntos)

Respuestas a las pruebas:

1 - b, c;

2 - a, d, e, f

1 -b, d, e; 2-a, c, e

1 - a, d, e; 2 - b, c, f

1 – b, c, e; 2 - a, d, f

1-a;

2 - en;

3 - b

Respuestas a las tareas:

2. El estudiante está equivocado. Entre los fenómenos enumerados también hay físicos, a saber: 1, 3, 4, 8.

3. Hoy en día, en la ingeniería mecánica, se utilizan materiales hechos por el hombre, que son superiores a los metales en términos de ligereza, resistencia, durabilidad y otras propiedades valiosas. Estos son plásticos, cauchos, caucho, vidrio, fibra de vidrio y otros. Gracias a ellos, las máquinas modernas pueden operar a altas y bajas temperaturas bajas, en las profundidades del agua, en el espacio. La energía química del combustible (generalmente un combustible de hidrocarburo líquido o gaseoso) que se quema en el área de trabajo se convierte en trabajo mecánico.

4. Las casas de plástico son extremadamente peligrosas para las aves, porque los plásticos, a diferencia de la madera, no pueden absorber la humedad y dejarla salir por los poros más pequeños. Por lo tanto, el vapor de agua liberado durante la respiración es absorbido por la arena y no sale de la casa. Se forma mucha humedad en la casa, lo que es perjudicial para las aves.

5. Equipo de laboratorio: imán, papel de filtro, embudo, vaso de precipitados, lámpara de alcohol.

1) separamos la plancha con un imán;

2) disolvemos el resto de la mezcla en agua, la sal se disuelve, el hollín flota encima, el cobre se hunde hasta el fondo;

3) filtre la mezcla: el hollín se filtra, el cobre permanece en el fondo del vaso;

4) restos de solución salina. Caliente un vaso térmico sobre una lámpara de alcohol: el agua se evapora, la sal permanece.

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El estudio de la química en el 5to grado recién comienza, pero este proceso en sí es muy rápido. Cada tema toma solo unas pocas lecciones, además, los estudiantes necesitan conocimientos básicos en temas relacionados (biología, física, matemáticas), por lo que no es sorprendente que a menudo se necesite ayuda para resolver tareas en química. En esta situación, ayudará el GDZ en química grado 5, que contiene respuestas a preguntas para párrafos del libro de texto, tareas teóricas y talleres.

La química es una ciencia interesante, incluso el proceso mismo de su estudio es cautivador, especialmente porque los químicos aún continúan descubriendo nuevos elementos, para obtener reacciones y sustancias previamente desconocidas. Las dificultades que surgen en el proceso de aprendizaje se resuelven con la ayuda de un maestro, un libro de texto y un libro de soluciones en el grado 5 de química, la capacidad de usar los recursos de Internet es conveniente y accesible. Al estudiar química, es más fácil comprender temas relacionados con ella, especialmente botánica y zoología, porque todas las interacciones naturales se basan en reacciones químicas. Tener respuestas en línea en el grado 5 de química ayudará a reducir significativamente el tiempo dedicado al análisis y la implementación. tareas para el hogar. Debe recordarse que al principio debe intentar completar cualquier tarea por su cuenta: si solo cancela la "tarea", nunca habrá un resultado positivo.

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El verano ha pasado, y nuevamente estamos recurriendo a la química. Para dar los siguientes pasos para estudiarlo, repasemos lo que aprendiste el año pasado. Hagamos una lista, y si esto no es suficiente para usted, si ve términos desconocidos. ¡No seas perezoso y consulta el libro de texto de la última clase! Si dedicas poco tiempo a esto ahora, lo ahorrarás mucho más tarde. Ya que te será más fácil percibir nuevo material.

tema: quimica

Entonces, el tema de la química es la interconversión de sustancias: reacciones químicas.

Dependiendo de las sustancias que interactúan y de las condiciones para realizar las reacciones químicas, proceden a diferentes velocidades. La velocidad de una reacción es la cantidad de sustancia convertida por unidad de tiempo por unidad de espacio de reacción. Mol / (l s) - para reacciones homogéneas y mol / (m 2 s) - heterogéneo). Esta sustancia puede ser cualquier participante en la reacción, tanto el reactivo como el producto. La velocidad de una reacción depende de la naturaleza de los reactivos: diferentes sustancias interactúan a diferentes velocidades. De la temperatura: cuanto más alta es, más intensa es la interacción. De la concentración: cuanto más sustancia hay en una unidad de volumen, más colisiones entre moléculas. A partir de sustancias catalizadoras que forman compuestos intermedios con reactivos. Lo que a veces puede suceder a un ritmo más rápido que la interacción directa de las sustancias originales.
Durante reacción química desgarrado solo enlaces químicos(se gasta energía) y se forman nuevos enlaces (se libera energía). Dado que las energías de enlace son diferentes en diferentes sustancias, como resultado de una reacción química, se libera energía (en una reacción exotérmica) o se absorbe energía.

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El currículo escolar actual está sobresaturado, cada estudiante tiene su propio ritmo de aprendizaje individual, así como habilidades para una materia en particular. Estas características no son tomadas en cuenta por los desarrolladores del currículo escolar, lo que puede tener consecuencias adversas:
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Por la respuesta correcta a cada una de las tareas 1-8, 12-16, 20, 21, 27-29, se otorga 1 punto.

Las tareas 9–11, 17–19, 22–26 se consideran completadas correctamente si la secuencia de números se indica correctamente. Para una respuesta correcta completa en las tareas 9–11, 17–19, 22–26, se otorgan 2 puntos; si se comete un error - 1 punto; por una respuesta incorrecta (más de un error) o su ausencia - 0 puntos.

Teoría sobre la tarea:

PERO	B	A
4	1	3

Los óxidos que no forman sales incluyen óxidos no metálicos con un estado de oxidación de +1, +2 (CO, NO, N 2 O, SiO), por lo tanto, El CO es un óxido que no forma sal.

Mg(OH) 2 es una base- una sustancia compleja que consta de un átomo de metal y uno o más grupos hidroxo (-OH). La fórmula general de las bases es: M (OH) y, donde y es el número de grupos hidroxilo igual al estado de oxidación del metal M (normalmente +1 y +2). Las bases se dividen en solubles (álcali) e insolubles.

Los productos de la sustitución completa de átomos de hidrógeno en una molécula de ácido por átomos metálicos o la sustitución completa de grupos hidroxo en una molécula de base por residuos ácidos se denominan: sales medianas- NH 4 NO 3 es un vívido ejemplo de esta clase de sustancias.

Establecer una correspondencia entre la fórmula de una sustancia y la clase/grupo al que\(a) pertenece dicha sustancia: para cada posición indicada por una letra, seleccionar la posición correspondiente indicada por un número.

PERO	B	A
4	2	1

Escribamos las fórmulas de las sustancias:

Óxido de estroncio - SrO - estarán óxido básico ya que reaccionará con los ácidos.

Tipos de óxidos
Óxidos en la tabla periódica

Yoduro De Bario - BaI 2 - sal mediana, ya que todos los átomos de hidrógeno se reemplazan por un metal y todos los grupos hidroxi se reemplazan por residuos ácidos.

Fosfato dihidrógeno de potasio - KH 2 PO 4 - sal ácida, porque los átomos de hidrógeno en el ácido son parcialmente reemplazados por átomos de metal. Se obtienen neutralizando una base con un exceso de un ácido. Para nombrar correctamente sal ácida, es necesario agregar el prefijo hidro- o dihidro- al nombre de la sal normal, dependiendo del número de átomos de hidrógeno que componen la sal ácida, por ejemplo, KHCO 3 es bicarbonato de potasio, KH 2 PO 4 es dihidroortofosfato de potasio . Debe recordarse que las sales de ácido solo pueden formar dos o más ácidos básicos.

Establecer una correspondencia entre la fórmula de una sustancia y la clase/grupo al que\(a) pertenece dicha sustancia: para cada posición indicada por una letra, seleccionar la posición correspondiente indicada por un número.

PERO	B	A
1	3	1

El SO 3 y el P 2 O 3 son óxidos ácidos, ya que reaccionan con bases y son óxidos de no metales con estado de oxidación >+5.

Na 2 O es un óxido básico típico, porque es un óxido metálico con un estado de oxidación de +1. Reacciona con ácidos.

Establecer una correspondencia entre la fórmula de una sustancia y la clase/grupo al que\(a) pertenece dicha sustancia: para cada posición indicada por una letra, seleccionar la posición correspondiente indicada por un número.

PERO	B	A
4	1	2

Fe 2 O 3 - óxido anfótero, ya que reacciona tanto con bases como con ácidos, además, es un óxido metálico con un estado de oxidación de +3, lo que también indica su anfoterismo.

Na 2 - sal compleja, se presenta el anión 2- en lugar del residuo ácido.

HNO 3 - ácido- (hidróxidos de ácido) es una sustancia compleja que consiste en átomos de hidrógeno que pueden ser reemplazados por átomos metálicos y residuos ácidos. La fórmula general de los ácidos: H x Ac, donde Ac es un residuo ácido (del inglés "acid" - acid), x es el número de átomos de hidrógeno igual a la carga del ion del residuo ácido.

Metodología para la resolución de problemas en química.

Al resolver problemas, debe guiarse por algunas reglas simples:

1. Lea atentamente la condición del problema;
2. Escriba lo que se le da;
3. Convertir, si es necesario, unidades Cantidades fisicas a unidades SI (se permiten algunas unidades no pertenecientes al SI, como los litros);
4. Escriba, si es necesario, la ecuación de reacción y ordene los coeficientes;
5. Resolver el problema utilizando el concepto de cantidad de sustancia, y no el método de elaboración de proporciones;
6. Anota la respuesta.

Con el fin de preparación exitosa en química, debe considerar cuidadosamente las soluciones a los problemas dados en el texto, así como resolver de forma independiente un número suficiente de ellos. Es en el proceso de resolución de problemas que se fijarán las principales disposiciones teóricas del curso de química. Es necesario resolver problemas durante todo el tiempo de estudio de química y preparación para el examen.

Puede usar las tareas en esta página, o puede descargar una buena colección de tareas y ejercicios con la solución de tareas típicas y complicadas (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): descargar.

Mol, masa molar

La masa molar es la relación entre la masa de una sustancia y la cantidad de una sustancia, es decir,

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

donde M(x) es la masa molar de la sustancia X, m(x) es la masa de la sustancia X, ν(x) es la cantidad de sustancia X. La unidad SI para la masa molar es kg/mol, pero g/mol se usa comúnmente. La unidad de masa es g, kg. La unidad SI para la cantidad de una sustancia es el mol.

Ningún problema de quimica resuelto a través de la cantidad de materia. Recuerda la fórmula básica:

ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/V m = N/N A , (2)

donde V(x) es el volumen de la sustancia Х(l), Vm es el volumen molar del gas (l/mol), N es el número de partículas, N A es la constante de Avogadro.

1. determinar la masa yoduro de sodio NaI cantidad de sustancia 0,6 mol.

Dado: ν(NaI)= 0,6 mol.

Encontrar: m(NaI) =?

Solución. La masa molar del yoduro de sodio es:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 g/mol

Determine la masa de NaI:

m(NaI) = v(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 g.

2. Determinar la cantidad de sustancia. boro atómico contenido en tetraborato de sodio Na 2 B 4 O 7 con un peso de 40,4 g.

Dado: m(Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 g.

Encontrar: v(B)=?

Solución. La masa molar del tetraborato de sodio es 202 g/mol. Determine la cantidad de sustancia Na 2 B 4 O 7:

ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d m (Na 2 B 4 O 7) / M (Na 2 B 4 O 7) \u003d 40.4 / 202 \u003d 0.2 mol.

Recuerde que 1 mol de tetraborato de sodio contiene 2 mol de átomos de sodio, 4 mol de átomos de boro y 7 mol de átomos de oxígeno (vea la fórmula del tetraborato de sodio). Entonces, la cantidad de sustancia atómica de boro es: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0.2 \u003d 0.8 mol.

Cálculos por fórmulas químicas. Compartir en masa.

La fracción de masa de una sustancia es la relación entre la masa de una sustancia dada en el sistema y la masa de todo el sistema, es decir ω(X) =m(X)/m, donde ω(X) es la fracción de masa de la sustancia X, m(X) es la masa de la sustancia X, m es la masa de todo el sistema. La fracción de masa es una cantidad adimensional. Se expresa como una fracción de una unidad o como un porcentaje. Por ejemplo, la fracción de masa del oxígeno atómico es 0,42 o 42%, es decir ω(O)=0,42. La fracción de masa de cloro atómico en cloruro de sodio es 0,607, o 60,7%, es decir ω(Cl)=0,607.

3. Determinar la fracción de masa agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 2H 2 O.

Solución: La masa molar de BaCl 2 2H 2 O es:

M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137+ 2 35.5 + 2 18 \u003d 244 g / mol

De la fórmula BaCl 2 2H 2 O se deduce que 1 mol de dihidrato de cloruro de bario contiene 2 mol de H 2 O. A partir de esto podemos determinar la masa de agua contenida en BaCl 2 2H 2 O:

m(H 2 O) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Encontramos la fracción de masa de agua de cristalización en cloruro de bario dihidrato BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36/244 \u003d 0.1475 \u003d 14.75%.

4. De la muestra roca con un peso de 25 g, que contenía el mineral argentita Ag 2 S, se aisló plata con un peso de 5,4 g. Determinar la fracción de masa argentita en la muestra.

Dado: m(Ag)=5,4 g; m = 25 g.

Encontrar: ω(Ag 2 S) =?

Solución: determinamos la cantidad de sustancia de plata en argentita: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5.4 / 108 \u003d 0.05 mol.

De la fórmula Ag 2 S se deduce que la cantidad de sustancia de argentita es la mitad de la cantidad de sustancia de plata. Determine la cantidad de sustancia argentita:

ν (Ag 2 S) \u003d 0.5 ν (Ag) \u003d 0.5 0.05 \u003d 0.025 mol

Calculamos la masa de argentita:

m (Ag 2 S) \u003d ν (Ag 2 S) M (Ag 2 S) \u003d 0.025 248 \u003d 6.2 g.

Ahora determinamos la fracción de masa de argentita en una muestra de roca, que pesa 25 g.

ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6.2 / 25 \u003d 0.248 \u003d 24.8%.

Derivación de fórmulas compuestas

5. Determinar la fórmula compuesta más simple. potasio con manganeso y oxígeno, si las fracciones de masa de los elementos en esta sustancia son 24.7, 34.8 y 40.5%, respectivamente.

Dado: ω(K)=24,7%; ω(Mn)=34,8%; ω(O)=40,5%.

Encontrar: fórmula compuesta.

Solución: para los cálculos, seleccionamos la masa del compuesto, igual a 100 g, es decir m=100 g Las masas de potasio, manganeso y oxígeno serán:

metro (K) = metro ω (K); m (K) \u003d 100 0.247 \u003d 24.7 g;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) = 100 0,348 = 34,8 g;

m (O) = metro ω (O); m (O) \u003d 100 0.405 \u003d 40.5 g.

Determinamos la cantidad de sustancias atómicas de potasio, manganeso y oxígeno:

ν (K) \u003d m (K) / M (K) \u003d 24.7 / 39 \u003d 0.63 mol

ν (Mn) \u003d m (Mn) / M (Mn) \u003d 34.8 / 55 \u003d 0.63 mol

ν (O) \u003d m (O) / M (O) \u003d 40.5 / 16 \u003d 2.5 mol

Encontramos la relación de las cantidades de sustancias:

v(K) : v(Mn) : v(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Divisor lado derecho igualdad a un número menor (0.63) obtenemos:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Por lo tanto, la fórmula más simple del compuesto KMnO 4.

6. Durante la combustión de 1,3 g de la sustancia, se formaron 4,4 g de monóxido de carbono (IV) y 0,9 g de agua. Encuentra la fórmula molecular sustancia si su densidad de hidrógeno es 39.

Dado: m(en-va) \u003d 1,3 g; m(CO2)=4,4 g; m(H2O)=0,9 g; DH2 \u003d 39.

Encontrar: la fórmula de la sustancia.

Solución: Suponga que la sustancia que está buscando contiene carbono, hidrógeno y oxígeno, porque durante su combustión, se formaron CO 2 y H 2 O. Entonces es necesario encontrar las cantidades de sustancias CO 2 y H 2 O para determinar las cantidades de sustancias de carbono atómico, hidrógeno y oxígeno.

ν (CO 2) \u003d m (CO 2) / M (CO 2) \u003d 4.4 / 44 \u003d 0.1 mol;

ν (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / M (H 2 O) \u003d 0.9 / 18 \u003d 0.05 mol.

Determinamos la cantidad de sustancias de carbono atómico e hidrógeno:

ν(C)= ν(CO2); v(C)=0,1 moles;

ν(H)= 2 ν(H2O); ν (H) \u003d 2 0.05 \u003d 0.1 mol.

Por lo tanto, las masas de carbono e hidrógeno serán iguales:

m(C) = v(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m (H) \u003d ν (H) M (H) \u003d 0.1 1 \u003d 0.1 g.

Determinamos la composición cualitativa de la sustancia:

m (in-va) \u003d m (C) + m (H) \u003d 1.2 + 0.1 \u003d 1.3 g.

En consecuencia, la sustancia se compone únicamente de carbono e hidrógeno (ver la condición del problema). Determinemos ahora su peso molecular, con base en lo dado en la condición Tareas densidad de una sustancia con respecto al hidrógeno.

M (in-va) \u003d 2 D H2 \u003d 2 39 \u003d 78 g / mol.

ν(C) : ν(H) = 0.1: 0.1

Dividiendo el lado derecho de la ecuación por el número 0.1, obtenemos:

ν(C) : ν(H) = 1: 1

Tomemos el número de átomos de carbono (o hidrógeno) como "x", luego, multiplicando "x" por masas atómicas carbono e hidrógeno e igualando esta cantidad al peso molecular de la sustancia, resolvemos la ecuación:

12x + x \u003d 78. Por lo tanto, x \u003d 6. Por lo tanto, la fórmula de la sustancia C 6 H 6 es benceno.

Volumen molar de gases. Leyes de los gases ideales. Fracción de volumen.

El volumen molar de un gas es igual a la relación entre el volumen de gas y la cantidad de sustancia de este gas, es decir

Vm = V(X)/ ν(x),

donde V m es el volumen molar de gas - constante para cualquier gas bajo condiciones dadas; V(X) es el volumen del gas X; ν(x) - la cantidad de sustancia gaseosa X. El volumen molar de los gases en condiciones normales (presión normal p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa y temperatura Tn \u003d 273,15 K ≈ 273 K) es V m \u003d 22,4 l /mol.

En cálculos que involucran gases, a menudo es necesario cambiar de estas condiciones a condiciones normales o viceversa. En este caso, es conveniente utilizar la fórmula siguiente de la ley combinada de los gases de Boyle-Mariotte y Gay-Lussac:

──── = ─── (3)

Donde p es presión; V es el volumen; T es la temperatura en la escala Kelvin; el índice "n" indica condiciones normales.

La composición de las mezclas de gases a menudo se expresa utilizando una fracción de volumen: la relación entre el volumen de un componente dado y el volumen total del sistema, es decir.

donde φ(X) es la fracción de volumen del componente X; V(X) es el volumen del componente X; V es el volumen del sistema. La fracción volumétrica es una cantidad adimensional, se expresa en fracciones de una unidad o en porcentaje.

7. Que volumen toma a una temperatura de 20 ° C y una presión de 250 kPa amoníaco que pesa 51 g?

Dado: m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t=20°C.

Encontrar: V(NH 3) \u003d?

Solución: determine la cantidad de sustancia amoniacal:

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 51/17 \u003d 3 mol.

El volumen de amoníaco en condiciones normales es:

V (NH 3) \u003d V m ν (NH 3) \u003d 22,4 3 \u003d 67,2 l.

Usando la fórmula (3), llevamos el volumen de amoníaco a estas condiciones [temperatura T \u003d (273 + 20) K \u003d 293 K]:

p n TV n (NH 3) 101,3 293 67,2

V (NH 3) \u003d ──────── \u003d ────────── \u003d 29,2 l.

8. Determinar volumen, que tomará en condiciones normales una mezcla gaseosa que contenga hidrógeno de 1,4 g de peso y nitrógeno de 5,6 g.

Dado: m(N2)=5,6 g; m(H2)=1,4; bien.

Encontrar: V(mezcla)=?

Solución: encuentre la cantidad de sustancia hidrógeno y nitrógeno:

ν (N 2) \u003d m (N 2) / M (N 2) \u003d 5.6 / 28 \u003d 0.2 mol

ν (H 2) \u003d m (H 2) / M (H 2) \u003d 1.4 / 2 \u003d 0.7 mol

Dado que en condiciones normales estos gases no interactúan entre sí, el volumen de la mezcla de gases será igual a la suma de los volúmenes de los gases, es decir

V (mezclas) \u003d V (N 2) + V (H 2) \u003d V m ν (N 2) + V m ν (H 2) \u003d 22.4 0.2 + 22.4 0.7 \u003d 20.16 l.

Cálculos por ecuaciones químicas

Los cálculos según ecuaciones químicas (cálculos estequiométricos) se basan en la ley de conservación de la masa de las sustancias. Sin embargo, en procesos químicos reales, debido a una reacción incompleta y varias pérdidas de sustancias, la masa de los productos resultantes es a menudo menor que la que debería formarse de acuerdo con la ley de conservación de la masa de sustancias. El rendimiento del producto de reacción (o la fracción de masa del rendimiento) es la relación entre la masa del producto realmente obtenido, expresada en porcentaje, y su masa, que debe formarse de acuerdo con el cálculo teórico, es decir

η = /m(X) (4)

Donde η es el rendimiento del producto, %; m p (X) - la masa del producto X obtenido en el proceso real; m(X) es la masa calculada de la sustancia X.

En aquellas tareas donde no se especifica el rendimiento del producto, se asume que es cuantitativo (teórico), es decir, η=100%.

9. ¿Qué masa de fósforo se debe quemar? por conseguiróxido de fósforo (V) que pesa 7,1 g?

Dado: m(P 2 O 5) \u003d 7,1 g.

Encontrar: m(P) =?

Solución: escribimos la ecuación para la reacción de combustión del fósforo y ordenamos los coeficientes estequiométricos.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Determinamos la cantidad de sustancia P 2 O 5 obtenida en la reacción.

ν (P 2 O 5) \u003d m (P 2 O 5) / M (P 2 O 5) \u003d 7.1 / 142 \u003d 0.05 mol.

De la ecuación de reacción se deduce que ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P), por lo tanto, la cantidad de sustancia de fósforo requerida en la reacción es:

ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) \u003d 2 0.05 \u003d 0.1 mol.

A partir de aquí encontramos la masa de fósforo:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. Se disolvieron magnesio que pesaba 6 gy zinc que pesaba 6,5 ​​g en un exceso de ácido clorhídrico. que volumen hidrógeno, medido en condiciones normales, destacar¿donde?

Dado: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; bien.

Encontrar: V(H2) =?

Solución: escribimos las ecuaciones de reacción para la interacción de magnesio y zinc con ácido clorhídrico y ordene los coeficientes estequiométricos.

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Determinamos la cantidad de sustancias de magnesio y zinc que reaccionaron con ácido clorhídrico.

ν(Mg) \u003d m (Mg) / M (Mg) \u003d 6/24 \u003d 0,25 mol

ν (Zn) \u003d m (Zn) / M (Zn) \u003d 6.5 / 65 \u003d 0.1 mol.

De las ecuaciones de reacción se deduce que la cantidad de sustancia del metal y el hidrógeno son iguales, es decir ν (Mg) \u003d ν (H 2); ν (Zn) \u003d ν (H 2), determinamos la cantidad de hidrógeno resultante de dos reacciones:

ν (Н 2) \u003d ν (Mg) + ν (Zn) \u003d 0.25 + 0.1 \u003d 0.35 mol.

Calculamos el volumen de hidrógeno liberado como resultado de la reacción:

V (H 2) \u003d V m ν (H 2) \u003d 22.4 0.35 \u003d 7.84 l.

11. Al pasar sulfuro de hidrógeno con un volumen de 2,8 litros (condiciones normales) a través de un exceso de solución de sulfato de cobre (II), se formó un precipitado que pesaba 11,4 g. determinar la salida producto de reacción

Dado: V(H2S)=2,8 l; m(precipitado)= 11,4 g; bien.

Encontrar: η =?

Solución: escribimos la ecuación de reacción para la interacción del sulfuro de hidrógeno y el sulfato de cobre (II).

H 2 S + CuSO 4 \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

Determine la cantidad de sustancia de sulfuro de hidrógeno involucrada en la reacción.

ν (H 2 S) \u003d V (H 2 S) / V m \u003d 2.8 / 22.4 \u003d 0.125 mol.

De la ecuación de reacción se deduce que ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0.125 mol. Entonces puedes encontrar la masa teórica de CuS.

m(CuS) \u003d ν (CuS) M (CuS) \u003d 0.125 96 \u003d 12 g.

Ahora determinamos el rendimiento del producto usando la fórmula (4):

η = /m(X)= 11.4 100/ 12 = 95%.

12. Que peso el cloruro de amonio se forma por la interacción de cloruro de hidrógeno que pesa 7,3 g con amoníaco que pesa 5,1 g? ¿Qué gas quedará en exceso? Determine la masa del exceso.

Dado: m(HCl)=7,3 g; m(NH3) \u003d 5,1 g.

Encontrar: m(NH4Cl) =? m(exceso) =?

Solución: escribir la ecuación de reacción.

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Esta tarea es para "exceso" y "deficiencia". Calculamos la cantidad de cloruro de hidrógeno y amoníaco y determinamos qué gas está en exceso.

ν(HCl) \u003d m (HCl) / M (HCl) \u003d 7.3 / 36.5 \u003d 0.2 mol;

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 5.1 / 17 \u003d 0.3 mol.

El amoníaco está en exceso, por lo que el cálculo se basa en la deficiencia, es decir, por cloruro de hidrógeno. De la ecuación de reacción se deduce que ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0.2 mol. Determine la masa de cloruro de amonio.

m (NH 4 Cl) \u003d ν (NH 4 Cl) M (NH 4 Cl) \u003d 0.2 53.5 \u003d 10.7 g.

Determinamos que el amoníaco está en exceso (según la cantidad de sustancia, el exceso es de 0,1 mol). Calcular la masa de exceso de amoníaco.

m (NH 3) \u003d ν (NH 3) M (NH 3) \u003d 0.1 17 \u003d 1.7 g.

13. Se trató carburo de calcio técnico que pesaba 20 g con un exceso de agua, obteniendo acetileno, al pasar por el cual a través de un exceso de agua de bromo se formó 1,1,2,2-tetrabromoetano que pesaba 86,5 g. fracción de masa SaS 2 en metal duro técnico.

Dado: m = 20 g; m(C 2 H 2 Br 4) \u003d 86,5 g.

Encontrar: ω (CaC 2 ) =?

Solución: escribimos las ecuaciones de interacción de carburo de calcio con agua y acetileno con agua de bromo y arreglamos los coeficientes estequiométricos.

CaC 2 +2 H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 \u003d C 2 H 2 Br 4

Encuentre la cantidad de sustancia tetrabromoetano.

ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d m (C 2 H 2 Br 4) / M (C 2 H 2 Br 4) \u003d 86.5 / 346 \u003d 0.25 mol.

De las ecuaciones de reacción se deduce que ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (CaC 2) \u003d 0.25 mol. A partir de aquí podemos encontrar la masa de carburo de calcio puro (sin impurezas).

m (CaC 2) \u003d ν (CaC 2) M (CaC 2) \u003d 0.25 64 \u003d 16 g.

Determinamos la fracción de masa de CaC 2 en carburo técnico.

ω (CaC 2) \u003d m (CaC 2) / m \u003d 16/20 \u003d 0.8 \u003d 80%.

Soluciones. Fracción de masa del componente de la solución

14. Se disolvió azufre que pesaba 1,8 g en benceno con un volumen de 170 ml.La densidad del benceno es de 0,88 g/ml. Determinar fracción de masa azufre en solución.

Dado: V(C6H6) = 170 ml; m(S) = 1,8 g; ρ(C6C6)=0,88 g/ml.

Encontrar: ω(S) =?

Solución: para encontrar la fracción de masa de azufre en la solución, es necesario calcular la masa de la solución. Determine la masa de benceno.

m (C 6 C 6) \u003d ρ (C 6 C 6) V (C 6 H 6) \u003d 0.88 170 \u003d 149.6 g.

Encuentre la masa total de la solución.

m (solución) \u003d m (C 6 C 6) + m (S) \u003d 149.6 + 1.8 \u003d 151.4 g.

Calcular la fracción de masa de azufre.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19%.

15. Se disolvió sulfato de hierro FeSO 4 7H 2 O que pesaba 3,5 g en agua que pesaba 40 g. fracción de masa de sulfato de hierro (II) en la solución resultante.

Dado: m(H2O)=40 g; m (FeSO 4 · 7H 2 O) \u003d 3,5 g.

Encontrar: ω(FeSO4) =?

Solución: encuentre la masa de FeSO 4 contenida en FeSO 4 7H 2 O. Para hacer esto, calcule la cantidad de sustancia FeSO 4 7H 2 O.

ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d m (FeSO 4 7H 2 O) / M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3.5 / 278 \u003d 0.0125 mol

De la fórmula del sulfato ferroso se deduce que ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 0.0125 mol. Calcular la masa de FeSO 4:

m (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4) M (FeSO 4) \u003d 0.0125 152 \u003d 1.91 g.

Dado que la masa de la solución consiste en la masa de sulfato ferroso (3,5 g) y la masa de agua (40 g), calculamos la fracción de masa de sulfato ferroso en la solución.

ω (FeSO 4) \u003d m (FeSO 4) / m \u003d 1.91 / 43.5 \u003d 0.044 \u003d 4.4%.

Tareas para solución independiente

1. Se trataron 50 g de yoduro de metilo en hexano con sodio metálico y se liberaron 1,12 litros de gas, medidos en condiciones normales. Determine la fracción de masa de yoduro de metilo en la solución. Responder: 28,4%.
2. Parte del alcohol se oxidó para formar un ácido carboxílico monobásico. Al quemar 13,2 g de este ácido, se obtuvo dióxido de carbono, para cuya neutralización completa se necesitaron 192 ml de una solución de KOH con una fracción de masa del 28%. La densidad de la solución de KOH es de 1,25 g/ml. Determine la fórmula del alcohol. Responder: butanol.
3. Gas obtenido por la interacción de 9,52 g de cobre con 50 ml de una solución al 81 % Ácido nítrico, con una densidad de 1,45 g/ml, se pasó a través de 150 ml de una solución de NaOH al 20% con una densidad de 1,22 g/ml. Determinar las fracciones de masa de las sustancias disueltas. Responder: 12,5 % de NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
4. Determine el volumen de gases liberados durante la explosión de 10 g de nitroglicerina. Responder: 7,15 l.
5. Muestra materia orgánica con un peso de 4,3 g se quemó en oxígeno. Los productos de reacción son monóxido de carbono (IV) con un volumen de 6,72 litros (condiciones normales) y agua con una masa de 6,3 g. La densidad de vapor de la sustancia inicial para el hidrógeno es 43. Determine la fórmula de la sustancia. Responder: C 6 H 14 .