ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількість газуватої речовини за її об’ємом.

Молярний об’єм газу за нормальних умов (н. у.) становить 22,4 л/моль.

Кількість речовини водню дорівнює частці від ділення його об’єму (н. у.) на молярний об’єм і становить 20 моль.

Дано:
\(V(\mathrm{H_2})=448\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(n(\mathrm{H_2})\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{H_2})=V(\mathrm{H_2}):V_m(\mathrm{H_2});\\[7pt] n(\mathrm{H_2})=448\ \text{л}: 22,4\ \text{л/моль}=20\ \text{моль}. \end{gather*}

Відповідь: 20.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати середню молярну масу газуватої суміші за об’ємними частками її складників.

Об’ємна частка метану в суміші становить 25 %, відповідно об’ємна частка кисню в ній дорівнює 75 %.

Середню молярну масу \(\left\langle M\right\rangle\) газової суміші метану й кисню обчислюють за формулою

у якій \(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}\) – об’ємна частка, \(M\) – молярна маса газу.

Дано:
\(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}(\mathrm{CH_4})=25\ \text{%}\)
\(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}(\mathrm{O_2})=75\ \text{%}\)
\(M(\mathrm{CH_4})=16\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{O_2})=32\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\left\langle M(\mathrm{CH_4,O_2})\right\rangle\ -\ ?\)

Відповідь: 28.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічну формулу речовини за даними про співвідношення мас елементів у ній і її молярною масою.

Дано:
\(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z\)
\(m(\mathrm{C}):m(\mathrm{H}):m(\mathrm{O})=9:1:14\)
\(M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=6M(\mathrm{O_2})\)
\(M(\mathrm{O_2})=32\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(x,y,z\ -\ ?\)

Відповідь: 21.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічні формули речовин, визначати масові частки речовин у суміші.

Дано:
\(w(\mathrm{C})=36\ \text{%}\)
\(M_r(\mathrm{CO})=28\)
\(M_r(\mathrm{CO_2})=44\)

Знайти:
\(w(\mathrm{CO})\ -\ ?\)

\begin{gather*} w(\mathrm{O})=100\ \text{%}-w(\mathrm{C})\\[7pt] w(\mathrm{O})=100\ \text{%}-36\ \text{%}=64\ \text{%} \end{gather*} Якщо маса суміші газів 100 г, маса атомів Карбону й Оксигену в ній становить, відповідно, 36 і 64 грами.
Кількість речовини атомів Карбону й Оксигену: \begin{gather*} n(\mathrm{C})=m(\mathrm{C}):M(\mathrm{C});\\[7pt] n(\mathrm{C})=36\ \text{г}: 12\ \text{г/моль}=3\ \text{моль};\\[7pt] n(\mathrm{O})=m(\mathrm{O}):M(\mathrm{O});\\[7pt] n(\mathrm{O})=64\ \text{г}: 16\ \text{г/моль}=4\ \text{моль}. \end{gather*} Нехай \(x\) – кількість речовини карбон(ІІ) оксиду, а \(y\) – карбон(IV) оксиду. З огляду на формули цих оксидів (\(\mathrm{CO}\) й \(\mathrm{CO_2}\) відповідно) можна стверджувати, що кількість речовини Оксигену в карбон(IV) оксиді вдвічі більша порівняно з карбон(ІІ) оксидом, і скласти систему рівнянь: $$ \begin{array}{l} x+y=3;\\ x+2y=4. \end{array} $$ Застосувавши спосіб підстановки й виразивши $$ x=3-y, $$ можна дістати шукані кількості речовин газів у суміші: $$ x=2\ \text{моль},\ y=1\ \text{моль}. $$ Використавши обчислені кількості речовин і молярні маси газів, про які йдеться в задачі, можна обчислити маси кожного з газів у суміші: \begin{gather*} m(\mathrm{CO})=M(\mathrm{CO})n(\mathrm{CO});\\[7pt] m(\mathrm{CO})=28\ \text{г/моль}\cdot 2\ \text{моль}=56\ \text{г};\\[7pt] m(\mathrm{CO_2})=M(\mathrm{CO_2})n(\mathrm{CO_2});\\[7pt] m(\mathrm{CO_2})=44\ \text{г/моль}\cdot 1\ \text{моль}=44\ \text{г}. \end{gather*} Із урахуванням того, що загальна маса газової суміші становить 100 г, можна обчислити шукану масову частку карбон(ІІ) оксиду: \begin{gather*} w(\mathrm{CO})=m(\mathrm{CO}):(m(\mathrm{CO})+m(\mathrm{CO_2}));\\[7pt] w(\mathrm{CO})=56\ \text{г}:100\ \text{г}=0,56\ \text{або}\ 56\ \text{%}. \end{gather*}

Відповідь: 56.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількісний склад розчинів.

Дано:
\(w_1(\mathrm{H_2SO_4})=20\ \text{%}\)
\(w_2(\mathrm{H_2SO_4})=70\ \text{%}\)
\(w_3(\mathrm{H_2SO_4})=30\ \text{%}\)
\(m_3(\text{р-ну}\ \mathrm{H_2SO_4})=150\ \text{г}\)

Знайти:
\(m_1(\text{р-ну}\ \mathrm{H_2SO_4})\ -\ ?\)

Якщо \(m_1(\text{р-ну}\ \mathrm{H_2SO_4})\ -\ x\), то \begin{gather*} 0,2x+0,7(150\ \text{г}-x)=0,3\cdot 150\ \text{г};\\[7pt] 0,2x+0,7\cdot 150\ \text{г}-0,7x=0,3\cdot 150\ \text{г};\\[7pt] 0,5x=0,7\cdot 150\ \text{г}-0,3\cdot 150\ \text{г};\\[7pt] x=2(0,7\cdot 150\ \text{г}-0,3\cdot 150\ \text{г});\\[7pt] x=2\cdot 0,4\cdot 150\ \text{г};\\[7pt] x=120\ \text{г}. \end{gather*}

Відповідь: 120.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння перетворювати схеми окисно-відновних реакцій на хімічні рівняння методом електронного балансу.

Відповідь: 11.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількісний склад суміші.

Дано:
\(V_1(\mathrm{H_2})+V_1(\mathrm{O_2})=40\ \text{л}\)
\(V_2(\mathrm{H_2})=4\ \text{л}\)

Знайти:
\(w_1(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{2H_2+O_2=2H_2O} \end{gather*} Якщо \(V_1(\mathrm{O_2})\ -\ x\), то, з огляду на коефіцієнти перед формулами водню й кисню, \(V_1(\mathrm{H_2})=2x\). \begin{gather*} 2x+x+40\ \text{л};\\[7pt] 3x=36\ \text{л};\ \ x=12\ \text{л}.\\[1pt] w(\mathrm{O_2})=\frac{V_1(\mathrm{O_2})}{V_1(\mathrm{H_2})+V_1(\mathrm{O_2})};\\[0pt] w(\mathrm{O_2})=\frac{12\ \text{л}}{40\ \text{л}}=0,3\ (30\ \text{%}). \end{gather*}

Відповідь: 30.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічну формулу сполуки.

Дано:
\(V(\mathrm{CO})=36,6\ \text{л}\)
\(m(\mathrm{E_2O_3})=76\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{CO})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(M(\mathrm{E})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{E_2O_3+3CO=2E+3CO_2} \end{gather*} За рівнянням реакції $$ n(\mathrm{E_2O_3})=\frac 13n(\mathrm{CO}); $$ за умовою \begin{gather*} n(\mathrm{CO})=\frac{V(\mathrm{CO})}{V_m(\mathrm{CO})}\\[0pt] n(\mathrm{CO})=\frac{33,6\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}}=1,5\ \text{моль}. \end{gather*} Тому \(n(\mathrm{E_2O_3})=0,5\ \text{моль}\).

Відповідь: 52.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічну формулу сполуки.

Дано:
\(n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=0,1\ \text{моль}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=8,96\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(m(\mathrm{H_2O})=9\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\((x+y)\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{CO_2})=\frac{V(\mathrm{CO_2})}{V_m(\mathrm{CO_2})};\\[6pt] n(\mathrm{CO_2})=8,96\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}=0,4\ \text{моль};\\[7pt] n(\mathrm{C})=n(\mathrm{CO_2})=0,4\ \text{моль};\\[6pt] n(\mathrm{H_2O})=\frac{m(\mathrm{H_2O})}{M(\mathrm{H_2O})};\\[1pt] n(\mathrm{H_2O})=9\ \text{г}:18\ \text{г/моль}=0,5\ \text{моль};\\[7pt] n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})=1\ \text{моль};\\[7pt] n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H})=0,4:1=4:10;;\\[7pt] x+y=4+10=14. \end{gather*}

Відповідь: 14.