Выход продукта … — Учим химию вместе!
Они не учитывают примеси, которые могут содержаться в веществах, а также потери.
Однако на практике продуктов реакции всегда образуется меньше, чем должно было получиться в соответствии с расчетами.
Эти потери показывает величина практический выход продукта реакции η.
Ее можно рассчитать по количестве вещества, массе или по объему.η = (mпракт : mтеор) х 100%, η = (Vпракт : Vтеор) х 100%,
где mпракт — масса вещества-продукта, получившегося практически,
а mтеор — масса продукта, рассчитанная теоретически (по
уравнению реакции).
Vпракт — масса вещества-продукта, получившегося практически, а Vтеор — масса продукта, рассчитанная теоретически (по уравнению реакции).
Пример решения задачи на выход продукта:
Задача: Вычислите объем оксида серы (IV) (н.у.), который может быть получен при сжигании 1.6 кг серы, если выход продукта составляет 80 % от теоретически возможного.
Решение:
1) Запишем уравнение химической реакции:
S+ O2 = SO2
2) Найдем количество вещества серы:
n(S)=m/M n(S)=1600 г/32 г/моль= 50 моль
3) Найдем количество вещества оксида серы (IV):
n(S)=n(SO2)=50 моль ( по уравнению реакции)
4) Найдем теоретический объем оксида серы (IV):
Vтеор = Vm* n Vтеор(SO2) = 22,4 л/моль * 50 моль= 1120 л
5) Найдем практический объем оксида серы (IV):
Vпракт= ( η * Vтеор) / 100% Vпракт= 1120 л * 80%/100%=896 л
Ответ: может быть получен оксид серы (IV) объемом 896 л
Как найти выход реакции. Решение типовых задач по химии. Расчет массы вещества в растворе по его массовой доле
Окружающее нас пространство наполнено разными физическими телами, которые состоят из разных веществ с различной массой. Школьные курсы химии и физики, ознакомляющие с понятием и методом нахождения массы вещества, прослушали и благополучно забыли все, кто учился в школе. Но между тем теоретические знания, приобретенные когда-то, могут понадобиться в самый неожиданный момент.
Вычисление массы вещества с помощью удельной плотности вещества. Пример – имеется бочка на 200 литров. Нужно заполнить бочку любой жидкостью, скажем, светлым пивом. Как найти массу наполненной бочки? Используя формулу плотности вещества p=m/V, где p – удельная плотность вещества, m – масса, V – занимаемый объем, найти массу полной бочки очень просто:- Меры объемов – кубические сантиметры, метры. То есть бочка на 200 литров имеет объем 2 м³.
- Мера удельной плотности находится с помощью таблиц и является постоянной величиной для каждого вещества. Измеряется плотность в кг/м³, г/см³, т/м³. Плотность пива светлого и других алкогольных напитков можно посмотреть на сайте . Она составляет 1025,0 кг/м³.
- Из формулы плотности p=m/V => m=p*V: m = 1025,0 кг/м³* 2 м³=2050 кг.
Бочка объемом 200 литров, полностью наполненная светлым пивом, будет иметь массу 2050 кг.
Нахождение массы вещества с помощью молярной массы. M (x)=m (x)/v (x) – это отношение массы вещества к его количеству, где M (x) – это молярная масса X, m (x) – масса X, v (x) – количество вещества X. Если в условии задачи прописывается только 1 известный параметр – молярная масса заданного вещества, то нахождение массы этого вещества не составит труда. Например, необходимо найти массу йодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.- Молярная масса исчисляется в единой системе измерений СИ и измеряется в кг/моль, г/моль. Молярная масса йодида натрия – это сумма молярных масс каждого элемента: M (NaI)=M (Na)+M (I). Значение молярной массы каждого элемента можно вычислить по таблице, а можно с помощью онлайн-калькулятора на сайте : M (NaI)=M (Na)+M (I)=23+127=150 (г/моль).
- Из общей формулы M (NaI)=m (NaI)/v (NaI) => m (NaI)=v (NaI)*M (NaI)= 0,6 моль*150 г/моль=90 грамм.
Масса йодида натрия (NaI) с массовой долей вещества 0,6 моль составляет 90 грамм.
- Разбавление раствора водой. Масса вещества растворенного X не изменяется m (X)=m’(X). Масса раствора увеличивается на массу добавленной воды m’ (р)=m (р)+m (H 2 O).
- Выпаривание воды из раствора. Масса растворенного вещества X не изменяется m (X)=m’ (X). Масса раствора уменьшается на массу выпаренной воды m’ (р)=m (р)-m (H 2 O).
- Сливание двух растворов. Массы растворов, а также массы растворенного вещества X при смешивании складываются: m’’ (X)=m (X)+m’ (X). m’’ (р)=m (р)+m’ (р).
- Выпадение кристаллов. Массы растворенного вещества X и раствора уменьшаются на массу выпавших кристаллов: m’ (X)=m (X)-m (осадка), m’ (р)=m (р)-m (осадка).
Варианты нахождение массы вещества – небесполезный курс школьного обучения, а вполне применяемые на практике способы. Каждый сможет без труда найти массу необходимого вещества, применяя вышеперечисленные формулы и пользуясь предлагаемыми таблицами. Для облегчения задания прописывайте все реакции, их коэффициенты.
Три варианта задач: 1.Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта реакции. 2.Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта. 3.Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.
Дано: m(ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) — ? Решение: 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Прочитаем задачу, запишем условие (дано, найти),составим уравнение реакции (поставим коэффициенты), подчеркнем, что дано в задаче, что нужно найти, под подчеркнутыми веществами запишем их количество вещества по уравнению (моль) При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка. Найдите массовую долю выхода продукта реакции.
Дано: m(ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) — ? М(ZnO)=81г/моль Решение: 0,4 моль х 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Найдем количество вещества ZnO по формуле: =m/М. Подпишем его количество вещества над ним в уравнении. Над Zn подпишем х. Найдем х составив и решив пропорцию. (ZnО)=32,4/81 = 0,4 моль 0,4/3 = х/3 х = 0,4 моль – это теоретическое количество вещества найденное по уравнению
Дано: m(ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) — ? М(ZnO)=81г/моль М(Zn)=65 г/моль Решение: 0,4 моль х 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Переведем полученное количество вещества Zn в массу по формуле: m = M m(Zn) =0,4 моль × 65 г/моль = 26 г – это теоретическая масса Zn. В задаче в условии дана практическая масса 24 г. Теперь найдем долю выхода продукта от теоретического возможного. ω вых = = = 0, 92 (или 92%) m пр (Zn) m теор (Zn) 24 г 26 г Ответ: ω вых = 92 %
Дано: m (Al(OH) 3)= 23,4 г ω вых (Al 2 O 3) = 92% Найти: m пр (Al 2 O 3) — ? М(Al(OH) 3)= 78 г/моль Решение: 0,3 моль х 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 +3H 2 O 2 моль 1 моль Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного.
При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа (III), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного. Дано: m пр (Fe) = 11,2 г ω вых (Fe) = 80% Найти: M (Fe 2 O 3) — ? Решение: Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль m теор = = =14 г m пр (Fe) ω вых (Fe) 11,2 г 0, 8
Дано: m пр (Fe) = 11,2 г ω вых (Fe) = 80% Найти: m(Fe 2 O 3) — ? M (Fe) = 56 г/моль М (Fe 2 O 3) =160 г/моль Решение: х 0,25 моль Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль Найденную теоретическую массу железа переведем в количество вещества по формуле: = m/М ((Fe) = 14 г /56 г/моль = 0,25 моль Напишем это количество железа над ним в уравнении, над оксидом напишем х.
Решим пропорцию: х/1 = 0,25/2, х = 0,125 моль Теперь переведем в массу по формуле: m = ×М m(Fe 2 O 3) = 0,125 моль × 160 г/моль = 20 г Ответ: m(Fe 2 O 3) = 20 гЗадачи для самостоятельного решения 1.Для получения осадка сульфата бария была взята серная кислота массой 490 г. Массовая доля выхода соли от теоретически возможного составила 60 %. Какова масса полученного сульфата бария? 2.Вычислить выход нитрата аммония в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака через раствор азотной кислоты, было получено 380 г соли 3.В результате каталитического окисления оксида серы (IV) массой 16 кг избытком кислорода образуется оксид серы (VI). Вычислите массу продукта реакции, если доля его выхода 80% от теоретически возможного. 4.Вычислите массу азотной кислоты, которую можно получить из 17 г нитрата натрия при его взаимодействии с концентрированной серной кислотой, если массовая доля выхода кислоты составляет 0,96. 5.На гашёную известь, взятую в необходимом количестве, подействовали 3,15 кг чистой азотной кислотой.
Определение массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного
Количественную оценку выхода продукта реакции от теоретически возможного выражают в долях единицы или в процентах и рассчитывают по формулам:
M практ / m теорет ;
M практ / m теорет *100 %,
где (этта)- массовая доля выхода продукта реакции от теоретически возможного;
V практ / V теорет ;
V практ / V теорет * 100 %,
где (фи) — объемная доля выхода продукта реакции от теоретически возможного.
Пример 1. При восстановлении водородом оксида меди(II) массой 96 гполучена медь массой 56,4 г. Сколько это составит оттеоретически возможного выхода?
Решение:
1.Записываем уравнение химической реакции:
CuO + H 2 = Cu + Н 2 О
1 моль1 моль
2. Вычисляем химическое количество оксида меди (II ):
М(С u О) = 80г/моль,
n (CuO ) = 96/80 = 1,2 (моль).
3. Вычисляем теоретический выход меди: исходя из уравнения реакции, n (Cu ) = n (CuO ) = 1,2 моль,
m (С u ) = 1,2 · 64 = 76,8 (г),
т. к. М(С u ) = 64 г/моль
4.Вычисляем массовую долю выхода меди по сравнению с теоретически возможным: = 56.4/76.8= 0,73 или 73 %
Ответ: 73 %
Пример 2. Сколько йода может быть получено при действии хлора найодид калия массой 132,8 кг, если потеривпроизводстве составляют 4 %?
Решение:
1.Записываем уравнение реакции:
2KI + Cl 2 = 2KCl + I 2
2 кмоль 1 кмоль
2. Вычисляем химическое количество йодида калия:
М(К I ) = 166 кг/кмоль,
n (К I ) = 132.8/166= 0,8 (кмоль).
2. Определяем теоретический выход йода: исходя из уравнения реакции,
n(I 2)= 1/2n(KI) = 0,4 моль ,
М (I 2)= 254 кг / кмоль .
Откуда, m (I 2 ) = 0,4 * 254 = 101,6 (кг).
3. Определяем массовую долю практического выхода йода:
=(100 — 4) = 96 % или0,96
4. Определяем массу йода, практически полученного:
m (I 2 )= 101,6 * 0,96 = 97,54 (кг).
Ответ:97,54 кг йода
Пример 3. При сжигании 33,6 дм 3 аммиака получен азот объемом 15 дм 3 . Вычислите объемную долю выхода азота в % от теоретически возможного.
Решение:
1. Записываем уравнение реакции:
4 NH 3 + 3 O 2 = 2 N 2 + 6 H 2 O
4 моль2 моль
2. Вычисляем теоретический выход азота:согласно закону Гей –Люссака
при сжигании 4 дм 3 аммиака получается 2 дм 3 азота, а
при сжигании 33,6 дм 3 получаетсях дм 3 азота
х = 33. 6*2/4 = 16,8 (дм 3).
3. Вычисляем объемную долю выхода азота от теоретически возможного:
15/16.8 =0,89 или 89 %
Ответ:89 %
Пример 4. Какая массааммиака необходима для получения 5 т азотной кислоты с массовой долей кислоты 60 %, считая, что потери аммиака в производстве составляют 2,8 %?
Решение: 1. Записываем уравнения реакций, лежащих в основе производства азотной кислоты:
4NH 3 + 5 O 2 = 4NO + 6H 2 O
2NO + O 2 = 2NO 2
4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3
2. Исходя из уравнений реакций видим, что из 4 моль аммиака получается
4 моль азотной кислоты.Получаем схему:
NH 3 HNO 3
1 тмоль1тмоль
3.Вычисляем массуи химическое количество азотной кислоты, которая необходима для получения 5 траствора с массовой долей кислоты 60 %:
m (в-ва) = m (р-ра) * w (в-ва),
m (HNO 3 )= 5 * 0,6 = 3 (т),
4. Вычисляем химическое количество кислоты:
n (HNO 3 ) = 3/63 = 0,048 (тмоль),
т. к. М(HNO 3 ) = 63 г/моль.
5. Исходя из составленной схемы:
n (NH 3 ) = 0,048 тмоль,
а m (NH 3 ) = 0,048 · 17 = 0,82 (т),
т. к. М(NH 3 ) = 17 г/моль.
Но такое количество аммиака должно вступить в реакцию, если не учитывать потери аммиака в производстве.
6. Вычисляем массу аммиака с учетом потерь: примем массу аммиака, участвующего в реакции — 0,82 т- за97,2 %,
Избыток и недостаток реагентов
Далеко не всегда берут пропорциональные количества и массы реагирующих веществ. Часто один из реагентов для реакции берется с избытком , а другой – с недостатком . Очевидно, если в реакции 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О для получения 2 моль Н 2 О взять не 1 моль О 2 и 2 моль Н 2 , а 2 моль Н 2 и 2 моль О 2 , то 1 моль О 2 реагировать не будет и останется в избытке.
Определение реагента, взятого в избытке (например, В), проводят по неравенствам: n A / a , где n общ.В – общее (взятое в избытке) количество вещества, n B – необходимое для реакции количество вещества, т.е. стехиометрическое , и n изб.В – избыточное (не реагирующее) количество вещества В , причем n общ.В = n B + n изб.В.
Вследствие того что избыточное количество реагента В реагировать не будет, расчет получаемых количеств продуктов необходимо проводить только по количеству реагента , взятого в недостатке.
Практический выход продукта
Теоретическим количеством n теор. называется количество продукта реакции, которое получается в соответствии с расчетом по уравнению реакции. Однако в конкретных условиях проведения реакции может произойти то, что продукта образуется меньше, чем ожидалось по результатам уравнения реакции; назовем эту величину практическим количеством n пр.
Практическим выходом продукта называется отношение практического количества продукта В (полученного реально) к теоретическому (рассчитанному по уравнению реакции). Практический выход продукта обозначается как ŋ В : ŋ В = n пр.В /n теор.В (аналогичный вид имеют выражения для массы любого продукта и объема газообразного продукта).
Практический выход продукта представлен долей от единицы или от 100 %.
На практике чаще всего ŋ В из-за того что n пр. Если в идеальных условиях n пр. = n теор, то выход становится полным, то есть ŋ В = 1 (100 %) ; он часто называется теоретическим выходом.
Массовая доля вещества в смеси. Степень чистоты вещества
Чаще для проведения реакций берут не индивидуальные вещества, а их смеси, в том числе и природные – минералы и руды. Содержание каждого вещества в смеси выражается посредством его массовой доли.
Отношение массы вещества (m B ) к массе смеси (m см ) получило название массовой доли вещества В (w В) в смеси: w В = m B /m см.
Массовая доля вещества в смеси – это доля от единицы или от 100 %.
Сумма массовых долей всех веществ смеси равна 1 (100 %).
В смеси мы сталкиваемся с двумя видами веществ – основным веществом и примесями . Основным веществом называют вещество (В), которое в смеси находится в преобладающем количестве; все остальные вещества называются примесями , а величину w В считают степенью чистоты основного вещества.
Например, природный карбонат кальция – известняк – может содержать 82 % CaCO 3 . Иными словами, 82 % равна степень чистоты известняка по CaCO 3 . На различные примеси (песок, силикаты и др.) приходится остаток в 18 %.
В полезных ископаемых, рудах, минералах, горных породах, т.е. в природных соединениях, и в продуктах промышленного производства примеси содержатся всегда.
Степень очистки химических реагентов может быть разной. По уменьшению процентного содержания примесей качественно различают следующие типы реактивов: «чистые», «технические», «химически чистые», «чистые для анализа», «особо чистые». Например, 99, 999 % основного вещества (H 2 SO 4) содержит «химически чистая» серная кислота . Следовательно, в серной кислоте лишь 0,001 % примесей.
сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫХОДА ПРОДУКТА РЕАКЦИИ В ПРОЦЕНТАХ ОТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО, ЕСЛИ ИЗВЕСТНЫ МАССЫ ИСХОДНОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОДУКТА РЕАКЦИИ
Задача 1. Через известковую воду, содержащую 3,7 г гидроксида кальция, пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили, взвесили. Его масса оказалась равной 4,75 г. Вычислить выход продукта реакции (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:I способ.
Определим количества приведенных в условии задачи веществ:
v = m / M = 3,7 г / 74 г/моль = 0,05 моль;
v = 0,05 моль
v(CaCO 3 ) = m(CaCO 3 ) / M(CaCO 3 ) = 4,75 г / 100 г/моль = 0,0475 моль;
v(CaCO 3 ) = 0,0475 моль
Запишем уравнение химической реакции:
Ca(OH) 2
Из уравнения химической реакции следует, что из 1 моль Ca(OH) 2 образуется 1 моль CaCO 3 , а значит, из 0,05 моль Ca(OH) 2 теоретически должно получиться столько же, то есть 0,05 моль CaCO 3 . Практически же получено 0,0475 моль CaCO 3 , что составит:
w вых. (CaCO 3 ) = 0,0475 моль * 100 % / 0,05 моль = 95 %
w вых. (CaCO 3 ) = 95 %
II способ.
Принимаем во внимание массу исходного вещества (гидроксида кальция) и уравнение химической реакции:
Ca(OH) 2
Рассчитаем по уравнению реакции, сколько теоретически образуется карбоната кальция.
Из 74 г Ca(OH) 2Отсюда х = 3,7 г * 100 г / 74 г = 5 г, m(CaCO 3 ) = 5 г
Это означает, что из данных по условию задачи 3,7 г гидроксида кальция теоретически (из расчётов) можно было бы получить 5 г карбоната кальция, а практически получено лишь 4,75 г продукта реакции. Из этих данных определим выход карбоната кальция (в %) от теоретически возможного:
5 г CaCO 3 составляют 100% — ный выход
4,75 г CaCO 3 составляют х %
x = 4,75 моль * 100 % / 5 г = 95 % ;
w вых. (CaCO 3 ) = 95 %
Ответ: выход карбоната кальция составляет 95 % от теоретически возможного.
Задача 2. При взаимодействии магния массой 36 г с избытком хлора получено 128,25 г хлорида магния. Определить выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного.
Дано: Рассмотрим два способа решения этой задачи: с использованием величины количества вещества и массы вещества .I способ.
Из данных по условию задачи значений масс магния и хлорида магния рассчитаем значения количества этих веществ:
v(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 36 г / 24 г/моль = 1,5 моль; v(Mg) = 1,5 моль
v(MgCl 2 ) = m(MgCl 2 )/ M(MgCl 2 ) = 128,25 г / 95 г/моль = 1,35 моль;
v(MgCl 2 ) = 1,35 моль
Составим уравнение химической реакции:
Mg
Воспользуемся уравнением химической реакции. Из этого уравнения следует, что из 1 моль магния можно получить 1 моль хлорида магния, а, значит, из данных 1,5 моль магния можно теоретически получить столько же, то есть 1,5 моль хлорида магния. А практически получено лишь 1,35 моль. Поэтому выход хлорида магния (в %) от теоретически возможного составит:
1,5 моль MgCl 2х = 1,35 моль * 100% / 1,5 моль = 90%, т.е. w вых. (MgCl 2 ) = 90%
II способ.
Рассмотрим уравнение химической реакции:
Mg
В первую очередь по уравнению химической реакции определим, сколько граммов хлорида магния можно получить из данных по условию задачи 36 г магния.
Из 24 г Mg 2Отсюда х = 36 г * 95 г / 24 г = 142,5 г; m(MgCl 2 ) = 142,5 г
Это означает, что из данного количества магния можно было бы получить 142,5 г хлорида магния (теоретический выход, составляющий 100%). А получено всего 128,25 г хлорида магния (практический выход).
Рассмотрим теперь, сколько процентов составляет практический выход от теоретически возможного:
х = 128,25 г * 100 % / 142,5 г = 90 %, то есть w вых. (MgCl 2 ) = 90%
Ответ: выход хлорида магния составляет 90% от теоретически возможного.
Задача 3. Металлический калий массой 3,9 г поместили в дистиллированную воду объемом 50 мл. В результате реакции получили 53,8 г раствора едкого кали с массовой долей вещества равной 10%. Вычислить выход едкого кали (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:2K
На основе этого уравнения химической реакции сделаем расчёты.
Вначале определим массу едкого кали, которую теоретически можно было бы получить из данной по условию задачи массы калия.
Отсюда: x = 3,9 г * 112 г / 78 г = 5,6 г m(KOH) = 5,6 г
Из этой формулы выражаем m в-ва:
m в-ва = m р-ра * w в-ва / 100%
Определим массу едкого кали, находящегося в 53,8 г 10% -ного его раствора:
m(KOH) = m р-ра * w(KOH) / 100% = 53,8 г * 10% / 100% = 5,38 г
m(KOH) = 5,38 г
Наконец, рассчитываем выход едкого кали в процентах от теоретически возможного:
w вых. (КОН) = 5,38 г / 5,6 г * 100% = 96%
w вых. (КОН) = 96%
Ответ: Выход едкого кали составляет 96% от теоретически возможного.
Решение задач на теоретически возможный выход | Уроки по Химии
Решение задач на теоретически возможный выход
09.03.2017 6620 513 Скороходова Любовь НиколаевнаУрок №45. Расчетные задачи: расчет выхода массы вещества по сравнению с теоретически возможным значением с производственным и экологическим содержанием.
Цели урока:
формирование умения анализировать условие задачи;
формирование умения определять тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении;
развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей.
Задачи урока:
Образовательные: овладеть способами решения химических задач с использованием понятия «массовая доля выхода продукта реакции от теоретического”;
отработать навыки решения расчетных задач;
Развивающие: способствовать усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам;
Воспитательные: стимулировать углубленное изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач через работу в группе, коллективное мненеие, уметь находить правильное решение в сложившейся ситуации.
Оборудование: презентация – рещение задач, технологические листы с условием решения задач, алгоритмы, оценочные листы, рефлексивная карта.
Ход урока
1. Организационный момент.
Игра «Угадай слово». Я тобой дорожу — друг. ( создание калоборативной среды).
2. Вызов – актуализация знаний. «Почемучка».
Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах «на выход продукта от теоретического”.
В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?
Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца. Почему?
При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты. Почему?
При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции. Почему?
Часть газообразных веществ может улетучиться. Почему?
При получении осадков часть вещества может остаться в растворе. Почему?
Учащиеся делают вывод.
Вывод:
масса теоретическая всегда больше практической;
объём теоретический всегда больше объёма практического.
Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.
Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, — теоретический выход, соответствует 100%.
Доля выхода продукта реакции ( — «этта”) — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.
Приступили к выполнению решения задач.
Три типа задач с понятием «выход продукта”:
1 группа.
Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта. 1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2 группа.
Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.
3 группа.
Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Задачи.
1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.
3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Анализ задач.
Каждая задача складывается из совокупности данных (известные вещества) – условия задачи («выход” и т.п.) – и вопроса (вещества, параметры которых требуется найти). Кроме этого, в ней есть система зависимостей, которые связывают искомое с данными и данные между собой.
Задачи анализа:
1) выявить все данные;
2) выявить зависимости между данными и условиями;
3) выявить зависимости между данным и искомым.
Итак, выясняем:
1. О каких веществах идет речь?
2. Какие изменения произошли с веществами?
3. Какие величины названы в условии задачи?
4. Какие данные – практические или теоретические, названы в условии задачи?
5. Какие из данных можно непосредственно использовать для расчётов по уравнениям реакций, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?
На столы раздаются алгоритмы.
Алгоритмы решения задач трёх типов:
Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.
1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.
2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.
3. Практически полученная масса известна.
4. Определите теоретическую массу.
5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.
6. Запишите ответ.
Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.
1. Запишите «дано” и «найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.
2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ.
3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.
4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.
m = M * n или V = Vm * n
5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).
Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.
1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).
2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.
3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.
4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.
1.При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка. Найдите массовую долю выхода продукта реакции.
Дано: Решение:
m (ZnO) = 32,4 г 32,4 г ?
m пр (Zn) = 24 г 3ZnO +2 Al =3 Zn +
Найти:
ω вых (Zn) — ?
2. Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного.
Дано:
m (Al(OH)3)= 23,4 г
ω вых (Al2O3) = 92%
Найти:
m пр (Al2O3) — ?
3. При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г.Найдите массу использованного оксида железа (III), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного.
Дано:
m пр (Fe) = 11,2 г
ω вых (Fe) = 80%
Найти:
M (Fe2O3) — Домашнее задание.
Задание для всех.
3. Закрепление изученногог материала.
Решите задачи:
1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?
2. При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака Nh4 с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?
3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.
Самостоятельная работа.
Расчеты по химическим уравнениям, связанные с массовой (объемной) долей выхода продукта реакции от теоретически возможного
7.1. При взаимодействии 11,2 г железа с соляной кислотой выделилось 4,45 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю (в выхода водорода от теоретически возможного.
7.2. Вычислите массовую долю (в выхода хлорида аммония от теоретически возможного, если в реакцию с хлороводородом вступило 170 г аммиака и получено 500 г хлорида аммония.
7.3. Вычислите объемную долю (в выхода оксида углерода (ТУ) от теоретически возможного, если известно, что при полном сгорании 2 м3 метана получено 1,9 м3 оксида углерода ОУ). (Объемы газов измерены при н. у.)
7.4. Из 4,08 г оксида алюминия получили 2 г алюминия. Вычислите массовую долю (в выхода продукта реакции от теоретически возможного.
7.5. Из 11,2 г азота получили 13 г аммиака. Вычислите массовую долю (в %)) выхода аммиака от теоретически возможного.
7.6. При восстановлении железа углеродом из 16 г оксида железа (III) выделилось 3 л оксида углерода (IV) (н. у.). Какова объемная доля (в выхода оксида углерода (IV) от теоретически возможного?
7.7. При нейтрализации 294 г серной кислоты гидроксидом натрия выделилось 400 г сульфата натрия. Какова массовая доля (в выхода соли от теоретически возможного?
7.8. При пропускании 7 л этилена с водородом над нагретым катализатором получили 6 л этана. Вычислите объемную долю (в % ) выхода этана от теоретически возможного. (Объемы газов измерены при н. у.)
7.9. Вычислите массовую долю (в % ) выхода бензола от теоретически возможного, если известно, что из 11,2 л ацетилена (Н. у.) было получено 10 г бензола.
7.10. В лаборатории из 156 г бензола при реакции нитрования было получено 220 г нитробензола. Каков выход нитробензола (в от теоретически возможного?
4. Рефлексия: Подняли карточки цветные.
Рефлексия – самоосознание себя в деятельности.
1. Какое значение для тебя имеют знания и умения, полученные на уроке? ∆ – не очень важны □ – важные ○ – очень важны
2. Как ты оцениваешь полученные сегодня знания? ∆ — не осознанные □ – осознанные ○ – глубокие
3. С каким настроением ты изучал этот материал? ∆ — не интересно вообще □ – не очень интересно ○ – было интересно
4. Как оцениваешь свою деятельность? ∆ — удовлетворительно □ – хорошо ○ – отлично
5. Как оцениваешь деятельность партнёра? ∆ — удовлетворительно □ – хорошо ○ – отлично
1 группа- ———————
Ф.И.ученика Работа с вопросами
5 правильных-«3»
8 правильных –«4
10 правильных– «5» Работал во время урока
(оценивает группа) Решение задачи самосто- но
4 правильных-«5»
3 правильных-«4»
2 правильных-«3» Итоговая
оценка
1.
2.
3.
4.
5.
Полный текст материала смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен только фрагмент материала.
Как найти выход вещества. Как найти массу вещества? «на выход продукта от теоретически возможного»
ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫХОДА ПРОДУКТА РЕАКЦИИ В ПРОЦЕНТАХ ОТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО, ЕСЛИ ИЗВЕСТНЫ МАССЫ ИСХОДНОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОДУКТА РЕАКЦИИ
Задача 1. Через известковую воду, содержащую 3,7 г гидроксида кальция, пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили, взвесили. Его масса оказалась равной 4,75 г. Вычислить выход продукта реакции (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:I способ.
Определим количества приведенных в условии задачи веществ:
v = m / M = 3,7 г / 74 г/моль = 0,05 моль;
v = 0,05 моль
v(CaCO 3 ) = m(CaCO 3 ) / M(CaCO 3 ) = 4,75 г / 100 г/моль = 0,0475 моль;
v(CaCO 3 ) = 0,0475 моль
Запишем уравнение химической реакции:
Ca(OH) 2
Из уравнения химической реакции следует, что из 1 моль Ca(OH) 2 образуется 1 моль CaCO 3 , а значит, из 0,05 моль Ca(OH) 2 теоретически должно получиться столько же, то есть 0,05 моль CaCO 3 . Практически же получено 0,0475 моль CaCO 3 , что составит:
w вых. (CaCO 3 ) = 0,0475 моль * 100 % / 0,05 моль = 95 %
w вых. (CaCO 3 ) = 95 %
II способ.
Принимаем во внимание массу исходного вещества (гидроксида кальция) и уравнение химической реакции:
Ca(OH) 2
Рассчитаем по уравнению реакции, сколько теоретически образуется карбоната кальция.
Из 74 г Ca(OH) 2Отсюда х = 3,7 г * 100 г / 74 г = 5 г, m(CaCO 3 ) = 5 г
Это означает, что из данных по условию задачи 3,7 г гидроксида кальция теоретически (из расчётов) можно было бы получить 5 г карбоната кальция, а практически получено лишь 4,75 г продукта реакции. Из этих данных определим выход карбоната кальция (в %) от теоретически возможного:
5 г CaCO 3 составляют 100% — ный выход
4,75 г CaCO 3 составляют х %
x = 4,75 моль * 100 % / 5 г = 95 % ;
w вых. (CaCO 3 ) = 95 %
Ответ: выход карбоната кальция составляет 95 % от теоретически возможного.
Задача 2. При взаимодействии магния массой 36 г с избытком хлора получено 128,25 г хлорида магния. Определить выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного.
Дано: Рассмотрим два способа решения этой задачи: с использованием величины количества вещества и массы вещества .I способ.
Из данных по условию задачи значений масс магния и хлорида магния рассчитаем значения количества этих веществ:
v(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 36 г / 24 г/моль = 1,5 моль; v(Mg) = 1,5 моль
v(MgCl 2 ) = m(MgCl 2 )/ M(MgCl 2 ) = 128,25 г / 95 г/моль = 1,35 моль;
v(MgCl 2 ) = 1,35 моль
Составим уравнение химической реакции:
Mg
Воспользуемся уравнением химической реакции. Из этого уравнения следует, что из 1 моль магния можно получить 1 моль хлорида магния, а, значит, из данных 1,5 моль магния можно теоретически получить столько же, то есть 1,5 моль хлорида магния. А практически получено лишь 1,35 моль. Поэтому выход хлорида магния (в %) от теоретически возможного составит:
1,5 моль MgCl 2х = 1,35 моль * 100% / 1,5 моль = 90%, т.е. w вых. (MgCl 2 ) = 90%
II способ.
Рассмотрим уравнение химической реакции:
Mg
В первую очередь по уравнению химической реакции определим, сколько граммов хлорида магния можно получить из данных по условию задачи 36 г магния.
Из 24 г Mg 2Отсюда х = 36 г * 95 г / 24 г = 142,5 г; m(MgCl 2 ) = 142,5 г
Это означает, что из данного количества магния можно было бы получить 142,5 г хлорида магния (теоретический выход, составляющий 100%). А получено всего 128,25 г хлорида магния (практический выход).
Рассмотрим теперь, сколько процентов составляет практический выход от теоретически возможного:
х = 128,25 г * 100 % / 142,5 г = 90 %, то есть w вых. (MgCl 2 ) = 90%
Ответ: выход хлорида магния составляет 90% от теоретически возможного.
Задача 3. Металлический калий массой 3,9 г поместили в дистиллированную воду объемом 50 мл. В результате реакции получили 53,8 г раствора едкого кали с массовой долей вещества равной 10%. Вычислить выход едкого кали (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:2K
На основе этого уравнения химической реакции сделаем расчёты.
Вначале определим массу едкого кали, которую теоретически можно было бы получить из данной по условию задачи массы калия.
Отсюда: x = 3,9 г * 112 г / 78 г = 5,6 г m(KOH) = 5,6 г
Из этой формулы выражаем m в-ва:
m в-ва = m р-ра * w в-ва / 100%
Определим массу едкого кали, находящегося в 53,8 г 10% -ного его раствора:
m(KOH) = m р-ра * w(KOH) / 100% = 53,8 г * 10% / 100% = 5,38 г
m(KOH) = 5,38 г
Наконец, рассчитываем выход едкого кали в процентах от теоретически возможного:
w вых. (КОН) = 5,38 г / 5,6 г * 100% = 96%
w вых. (КОН) = 96%
Ответ: Выход едкого кали составляет 96% от теоретически возможного.
Атомы и молекулы – мельчайшие частицы вещества, поэтому в качестве единицы измерения можно выбрать массу одного из атомов и выражать массы других атомов в соотношении с выбранной. Так что же такое молярная масса, и какова ее размерность?
Что такое молярная масса?
Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.
Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.
Рис. 1. Формула числа Авогадро.
Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.
Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково
Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:
где m – масса вещества, а v – количество вещества.
Рис. 2. Расчет молярной массы.
Как найти молярную массу вещества?
Вычислить молярную массу того или иного вещества поможет таблица Д. И. Менделеева. Возьмем любое вещество, например, серную кислоту.Ее формула выглядит следующим образом: H 2 SO 4 . Теперь обратимся к таблице и посмотрим, какова атомная масса каждого из входящих в состав кислоты элементов. Серная кислота состоит из трех элементов – водород, сера, кислород. Атомная масса этих элементов соответственно – 1, 32, 16.
Получается, что суммарная молекулярная масса равна 98 атомных единиц массы (1*2+32+16*4). Таким образом, мы выясняли, что один моль серной кислоты весит 98 грамм.
Молярная масса вещества численно равна относительной молекулярной массе, если структурными единицами вещества являются молекулы. Молярная масса вещества также может быть равна относительной атомной массе, если структурными единицами вещества являются атомы.
Вплоть до 1961 года за атомную единицу массы принимали атом кислорода, но не целый атом а его 1/16 часть. При этом химическая и физическая единицы массы не были одинаковыми. Химическая была на 0,03% больше, чем физическая.
В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. В качестве стандартной е.а.м. выбрана 1/12 часть массы атома углерода.
Рис. 3. Формула единицы атомной массы углерода.
Молярная масса любого газа или пара измеряется очень легко. Достаточно использовать контроль. Один и тот же объем газообразного вещества равен по количеству вещества другому при одинаковой температуре. Известным способом измерения объема пара является определение количество вытесненного воздуха. Такой процесс осуществляется с использованием бокового отвода, ведущего к измерительному устройству.
Понятие молярной массы является очень важным для химии. Ее расчет необходим для создания полимерных комплексов и множества других реакций. В фармацевтике с помощью молярной массы определяют концентрацию данного вещества в субстанции. Также молярная масса важна при провидении биохимических исследований (обменный процесс в элементе).
В наше время благодаря развитию науки известны молекулярные массы практически всех составляющих крови, в том числе и гемоглобина.
Задачи на практический выход.
1 .Вычислите объем аммиака, который можно получить, нагревая 20г хлорида аммония с избытком гидроксида кальция, если объемная доля выхода аммиака составляет 98%.
2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 +H 2 O; Mr(NH 4 Cl) =53,5
NH 4 Cl +0,5Са(ОH ) 2 = NH 3 +0,5H 2 O
1)Рассчитаем теоретический выход
20/53,5=Х/22,4; Х=8,37л(это теоретический выход)
2) Рассчитаем практический выход
V (практического)=V (теоретического)/выход прдукта*100%
V (практического)=8,37л*98%/(делим на) 100% = 8. 2л
Ответ: 8,2 л N Нз
2.Из 320г сернистого колчедана, содержащего 45% серы, было получено 405г серной кислоты (расчёт на безводную кислоту). Вычислите массовую долю выхода серной кислоты.
Составим схему производственного получения серной кислоты
320г 45% 405г, ή-?
FeS 2 → S → H 2 SO 4
1)Рассчитаем долю серы в колчедане
2)Рассчитаем теоретический выход серной кислоты
3) Рассчитаем выход продукта в процентах
З.Вычислите массу фосфора необходимую для получения 200 кг фосфорной кислоты, если массовая доля выхода продукта составляет 90%.
Составим схему производственного получения фосфорной кислоты
Х 200кг,ή=90%
P → H 3 PO 4
1)Рассчитаем массу теоретического выхода фосфорной кислоты
m
т =
2) Рассчитаем массу фосфора
Ответ:70,Зкг
4.Юный химик на занятиях кружка решил получить азотную кислоту реакцией обмена между нитратом калия и концентрированной серной кислотой. Вычислить массу азотной кислоты, которую он получил из 20,2г- нитрата калия, если массовая доля выхода кислоты была 0,98
5.При нагревании нитрита аммония N Н 4 NO 2 образуются азот и вода. Вычислите объем азота (н. у), который можно получить при разложении 6,4г нитрита аммония, если объемная доля выхода азота составляет 89%.
6.Вычислите объем оксида азота (II), который можно получит при каталитическом окислении в лаборатории 5,6л аммиака, если объемная доля выхода оксида азота (II ) равна 90%.
7.Металлический барий получают восстановлением его оксида металлическим алюминием c образованием оксида алюминия и бария. Вычислите массовую долю выхода бария, если из 4,59 кг оксида бария было получено 3,8 кг бария.
Ответ: 92,5%
8.Определите, какая масса меди потребуется для реакции с избытком концентрированной азотной кислоты для получения 2,1 л (н. у) оксида азота (IV ), если объемная доля выхода оксида азота (IV ) равна 94%.
Ответ: 3,19
9.Какой объем оксида серы (IV ) надо взять для реакции окисления кислородом, чтобы получить оксид серы (V I) массой 20г. если выход продукт равен 80% (н.у).?
2SO 2 + O 2 = 2SO 3 ; V.(SO 2 ) =22.4 л; Mr(SO 3 ) =80
1) Рассчитаем теоретический выход
m
(теорет) =
2)Рассчитаем массу SO 2
10.При нагревании смеси оксида кальция массой 19,6г с коксом массой 20г получили карбид кальция массой 16г. Определите выход карбида кальция, если массовая доля углерода в коксе составляет 90%.
Ответ: 71.4%
11 .Через раствор массой 50г с массовой долей иодида натрия 15% пропустили избыток хлора, выделился йод массой 5,6г. Определите выход продукта реакции от теоретически возможного в %.
Ответ: 88,2%.
12.Определить выход силиката натрия в % к теоретическому, если при сплавлении 10 кг гидроксида натрия с оксидом кремния (IV ) получено 12,2 кг силиката натрия. Ответ 80%
13.Из 4 кг оксида алюминия удаётся выплавить 2 кг алюминия. Вычислите массовую долю выхода алюминия от теоретически возможного.
Ответ:94,3%
14.Вьичислите объем аммиака, который получается при нагревании смеси хлорида аммония массой 160,5 г и гидроксида кальция, если объемная доля выхода аммиака от теоретически возможного составляет 78%.
Ответ:52.4л
15.Какое количество аммиака потребуется для получения 8 т нитрата аммония, если выход продукта составляет 80% от теоретически возможного?
Ответ:2,IЗт
16.Какое количество уксусного альдегида может быть получено по реакции Кучерова, если в реакцию вступило 83,6 л ацетилена, а практический выход составил 80% от теоретически возможного?
Ответ: 131,З6г
17.Какое количество бензола потребуется для получения 738г нитробензола, если практический выход составляет 92% от теоретического.?
Ответ 508.75г
1 8.При нитрировании 46,8 бензола получено 66,42г нитробензола. Определите практический выход нитробензола в % от теоретически возможного.
19.Сколько граммов бензола можно получить из 22,4 л ацетилена, если практический выход бензола составил 40%.?
20.Какой объем бензола (ρ=0,9г/см 3) потребуется, чтобы получить 30,75г нитробензола, если выход при нитровании составляет 90% от теоретически возможного?
21 .Из 32г этилена было получено 44г спирта. Вычислите практический выход продукта в % от теоретически возможного.
22.Сколько граммов этилового спирта можно получить из 1м 3 природного газа, содержащего 6% этилена, если практический выход составил 80%?
23.Какое количество кислоты и спирта необходимо для получения 29,6г уксуснометилового эфира, если его выход составил 80% от теоретически возможного?
24.При гидролизе 500кг древесины, содержащей 50% целлюлозьг, получается 70кг глюкозы. Вычислите ее практический выход в % от теоретически возможного.
25.Сколько глюкозы получается из 250 кг опилок, содержащих 40% глюкозы. Какое количество спирта можно получить из этого количества глюкозы при 85%-ном практическом выходе?
Ответ:43,43г
26.Сколько граммов нитробензола нужно взять, чтобы восстановлением получить 186г анилина, выход которого составляет 92% от теоретического 27. Вычислите массу сложного эфира, который получили из 460г муравьиной кислоты и 460г этилового спирта. Выход эфира от теоретически возможного составляет 80%.
28.При обработке 1т фосфорита, содержащего 62% фосфата кальция, серной кислотой было получено 910,8кг суперфосфата. Определить выход суперфосфата в % по отношению к теоретическому.
Са 3 (РО 4) 2 + 2Н 2 S 0 4 = Са (Н 2 Р0 4) 2 + 2СаS 0 4
З0.Для получения кальциевой селитры, 1т мела обработали разбавленной азотной кислотой. При этом выход кальциевой селитры составил 85% по отношению к теоретическому. Сколько селитры было получено?
Ответ: 1394кг
31 .Из 56кг азота было синтезировано 48 кг аммиака. Каков выход аммиака в процентах к теоретическому.
Ответ: 70,5%
32. 34 кг аммиака пропустили через раствор серной кислоты. Выход сульфата аммония составил 90% от теоретического. Сколько килограммов сульфата аммония получено?
Ответ:118,8кг
З3.При окислении З4кг аммиака было получено 54кг окиси азота (II ).Вычислить выход окиси азота в % по отношению к теоретическому.
34.В лаборатории аммиак получают взаимодействием хлористого аммония с гашёной известью. Сколько граммов аммиака было получено, если израсходовано 107г хлористого аммония и выход аммиака составил 90% от теоретического?
Ответ:30,6г
35.Из 60кг водорода и соответствующего количества азота было синтезировано 272 кг аммиака. Каков выход аммиака в % к теоретически возможному?
36. Из 86,7г натриевой селитры, содержащей 2% примесей, получено 56,7г азотной кислоты, каков выход азотной кислоты в % к теоретически возможному?
Ответ: 90%.
37.При пропускания аммиака через 6Зкг 50% раствора азотной кислоты было получено З8кг аммиачной селитры. Каков выход ее в % к теоретически возможному?
38.Для получения фосфорной кислоты было израсходовано ЗI4кг фосфорита, содержащего 50% фосфата кальция. Выход фосфорной кислоты составил 95%.Сколько кислоты было получено?
Ответ:94,Зкг
39. 49кг 50% раствора серной кислоты было нейтрализовано гашёной известью, причем получилось 30,6кг сульфата кальция. Определить выход продукта в % к теоретическому.
40.Фосфор получают в технике по уравнению реакции;
Саз (Р0 4) 2 + 3SiО 2 +5С →ЗСaSi О 3 + 2Р +5СО
Каков выход фосфора в % к теоретическому, если его получилось 12,4 кг из 77 кг фосфорнокислого кальция?
Ответ: 80,5%
41 .Вычислите выход карбида кальция в % к теоретическому, если 15,2кг его
были получены из I4кг окиси кальция.
42. Ацетилен получают взаимодействием.карбида кальция с водой
СаС 2 +2Н 2 0= Са(ОН) 2 +С 2 Н 2
Сколько граммов ацетилена получится, если израсходовано 33,7г карбида кальция, содержащего 5% примесей и выход ацетилена составил 90% к теоретическому?
Ответ: 11,7г
43.При действии соляной кислоты на 50г мела получилось 20г углекислого газа. Каков выход его в % к теоретическому?
Ответ: 90,9%
44.При обжиге 1т известняка, содержащего 10% примесей, выход углекислого газа составил 95%. Сколько килограммов углекислого газа было получен?
Ответ: 376,2 кг.
45. Определить выход силиката натрия в % к теоретическому, если при сплавлении 10кг едкого натра с песком получено 12,2 кг силиката натрия.
Элемента).
Выражайте значение массы из формулы массовой доли вещества: w = m(x)*100%/m, где w – массовая доля вещества, m(x) – масса вещества, m – масса раствора, в котором растворено данное вещество. Чтобы найти массу вещества необходимо: m(x) = w*m/100%.
Из формулы выхода продукта вычисляйте нужную вам массу: выход продукта = mp(x)*100%/m(x), где mp(x) – масса продукта x, полученного в реальном процессе, m(x) – рассчитанная масса вещества x. Выводите: mp(x) = выход продукта* m(x)/100% или m(x) = mp(x)*100%/ выход продукта. При данном в условии задачи выходе продукта эта формула будет необходима. Если выход продукта не дан, то следует считать, что он равен 100%.
Если в условии присутствует уравнение реакции, то решайте задачу по нему. Для этого сначала составьте уравнение реакции, затем вычислите из него количества вещества полученного или затраченного для данной реакции и уже это количество вещества подставьте в нужные формулы. Например, Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl. Известно, что масса BaCl2 равна 10,4 г, нужно найти массу NaCl. Рассчитайте количество вещества хлорида бария: n = m/M. M (BaCl2) = 208 г/моль. n(BaCl2) = 10,4/208 = 0,05 моль. Из уравнения реакции следует, что из 1 моля BaCl2 образовалось 2 моль NaCl. Вычислите какое количество вещества образуется из 0,05 моль BaCl2. n(NaCl) = 0,05*2/1 = 0,1 моль. В задаче же требовалось найти массу хлорида натрия, найдите, предварительно рассчитав молярную массу хлорида натрия. M(NaCl) = 23+35,5 = 58,5 г/моль. m(NaCl) = 0,1*58,5 = 5,85 г. Задача решена.
Обратите внимание
Единицами измерения массы могут быть миллиграммы, граммы, килограммы.
Источники:
- «Пособие по химии», Г.П. Хомченко, 2005.
Масса тела — это одна из важнейших его физических характеристик, которая показывает его гравитационные свойства. Зная объем вещества, а также его плотность, можно без труда вычислить и массу тела, в основе которого и лежит это вещество.
Вам понадобится
- Объем вещества V, его плотность p.
Инструкция
Пускай нам дано неоднородное с массой V и массой m. Тогда его можно будет рассчитать по формуле:
p = m/V.
Из этой следует, что для того, чтобы рассчитать массу , можно воспользоваться ее следствием:
m = p*V. Рассмотрим :Пусть нам дан платиновый брусок. Его объем равен 6 кубическим метрам. Найдем его массу.
Задача решается в 2 действия:
1) Согласно таблице плотности различных веществ, плотность платины составляет 21500 кг/куб. метров.
2) Тогда, зная плотность и объем этого вещества, рассчитаем его массу:
6*21500 = 129000 кг, или 129 тонн.
Видео по теме
Воду, как и любую жидкость, не всегда можно взвесить на весах. Но узнать массу воды бывает необходимо как на некоторых производствах, так и в обычных житейских ситуациях, от расчета резервуаров до решения вопроса, какой запас воды вы можете взять с собой в байдарку или резиновую лодку. Для того, чтобы вычислить массу воды или любой жидкости, помещенной в тот или иной объем, прежде всего необходимо знать ее плотность.
Вам понадобится
- Мерная посуда
- Линейка, рулетка или любой другой измерительный прибор
- Сосуд для переливания воды
Инструкция
Если вам нужно вычислить массу воды в небольшом сосуде, это можно сделать с помощью обычных весов. Взвесьте сначала сосуд вместе с . Затем перелейте воду в другую посуду. После этого взвесьте пустой сосуд. Из полного сосуда вычтите массу пустого. Это и будет содержавшейся в сосуде воды. Таким образом можно массу не только жидких, но и сыпучих веществ, если есть возможность их пересыпать в другую посуду. Такой способ иногда еще можно наблюдать в некоторых магазинах, где нет современного оборудования. Продавец сначала взвешивает пустую банку или бутылку, затем заполняет ее сметаной, взвешивает снова, определяет вес сметаны и только после этого рассчитывает ее стоимость.
Для того, чтобы определить массу воды в сосуде, который невозможно взвесить, необходимо знать два параметра — плотность воды (или любой другой жидкости) и объем сосуда. Плотность воды составляет 1 г/мл. Плотность другой жидкости можно найти в специальной таблице, которая обычно бывает в справочниках по химии.
Если нет мерной посуды, в которую можно перелить воду, вычислите объем сосуда, в котором она находится. Объем всегда равен произведению площади основания на высоту, и с сосудами постой формы обычно проблем не возникает. Объем воды в банке будет равен площади круглого основания на высоту, заполненную водой. Умножив плотность? на объем воды V, вы получите массу воды m: m=?*V.
Видео по теме
Обратите внимание
Определить массу можно и зная количество воды и ее молярную массу. Молярная масса воды равна 18, поскольку состоит из молярных масс 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Mh3O = 2MH+MO=2·1+16=18 (г/моль). m=n*M, где m – масса воды, n – количество, M – молярная масса.
Плотность есть отношение массы к занимаемому ей объему – для твердых тел, и отношением молярной массы к молярному объему – для газов. В самом общем виде объем (или молярный объем) будет отношением массы (или молярной массы) к ее плотности. Плотность известна. Что делать? Сперва определить массу, затем вычислить объем, затем внести необходимые поправки.
Инструкция
Объем газа равен отношению произведения , умноженного на его – к уже известной плотности. Иными , даже зная , необходимо знать молярную массу газа и количество , то есть – сколько у вас есть моль газа. В принципе, зная, сколько моль газа у вас есть, можно вычислить его объем, даже не зная плотности – согласно закону Авогадро, один моль любого газа занимает объем 22,4 л. Если же обязательно вычислять объем через плотность, то вам понадобится узнать массу газа в неизвестном пока объеме.
Объем твердого тела можно определить, даже не зная плотности, просто измерив его, а в случае сложной и очень неправильной формы объем определяется, например, по объему вытесненной твердым телом жидкости. Однако, если необходимо вычислять объем именно через плотность, то объем твердого тела есть отношение массы тела к его плотности, а масса обычно определяется простым взвешиванием. Если же взвесить тело по каким-то причинам (например, оно слишком большое или движется) невозможно, то придется прибегать к довольно сложным косвенным расчетам. К примеру, для движущегося тела масса есть отношение удвоенной кинетической энергии к квадрату его скорости, или отношение силы, приложенной к телу, к его ускорению. Для очень большого покоящегося тела придется прибегать к расчетам по отношению к массе Земли, с использованием гравитационной постоянной и момента вращения. Или же – через вычисление удельной теплоемкости вещества; в любом случае знания только плотности для вычисления объема будет недостаточно.
Вычислив массу твердого тела, можно вычислить объем – простым делением массы на плотность.
Обратите внимание
1. Указанные выше методы более или менее применимы только в случае однородности вещества, из которого состоит твердое тело
2. Приведенные методы более или менее применимы в сравнительно узком промежутке температур – от минус 25 до плюс 25 градусов Цельсия. При изменении агрегатного состояния вещества плотность может меняться скачкообразно; в этом случае формулы и методы вычислений будут совсем другими.
Масса как физическая величина — это параметр, характеризующий силу воздействия тела на гравитацию. Для расчета массы тела в физике требуется знать две его величины: плотность материала тела и его объем.
Инструкция
Пусть задано некое тело объемом V его p. Тогда его подсчитывают так:
m = p*V. Для наглядности приводится :
Пусть дан алюминиевый объемом 5 куб. метров. Плотность алюминия составляет 2700 кг./куб. метр. В таком случае масса бруска составит:
m = 2700/5 = 540 кг.
Обратите внимание
Понятие массы часто путают с другой, не менее редко встречающейся, физической величиной — весом. Вес измеряется в н/м³ и характеризует силу, которая воздействует на точку опоры. Масса же, по своей природе, не имеет какой бы то ни было точки опоры, и воздействует, как было отмечено, лишь на гравитацию Земли.
Масса какого-либо тела является его важнейшей физической характеристикой. В современной физической науке есть разграничение понятия «масса»: гравитационная масса (как степень воздействия тела на земную гравитацию) и инертная масса (какое усилие потребуется для того, чтобы вывести тело из состояния инерции). В любом случае найти массу очень легко, если известны плотность и объем тела.
Инструкция
Для наглядности можно привести . Требуется найти массу бетонной плиты, чей объем составляет 15 м³.
Решение: массы бетонной плиты требуется знать лишь его плотность. Для того, чтобы узнать эту информацию, нужно воспользоваться таблицей плотностей различных веществ.
Согласно этой таблице плотность бетона составляет 2300 кг/м³. Тогда для того, чтобы найти массу бетонной плиты, потребуется совершить простое алгебраическое действие: m = 15*2300 = 34500 кг, или 34.5 тонн. Ответ: масса бетонной плиты составляет 34.5 тонн
Измерение массы традиционным способом происходит при помощи одного из древнейших приборов человечества — с помощью весов. Это происходит благодаря сравнению массы тела с помощью эталонной массы груза — гирь.
Обратите внимание
Проводя расчет по указанной выше формуле, необходимо осознавать, что таким образом узнается масса покоя данного тела. Интересен факт того, что многие элементарные частицы обладают колеблющейся массой, которая зависит от скорости их движения. Если элементарная частица движется со скоростью тела, то эта частица является безмассовой (например, фотон). Если же скорость движения частицы ниже скорости света, то такая частица называется массивной.
Полезный совет
При измерении массы никогда нельзя забывать, в какой системе будет дан конечный результат. Имеется ввиду, что в системе СИ масса измеряется в килограммах, в то время как в системе СГС масса измеряется в граммах. Также масса измеряется в тоннах, центнерах, каратах, фунтах, унциях, пудах, а также во многих других единицах в зависимости от страны и культуры. В нашей стране, к примеру, массу издревле измеряли в пудах, берковцах, золотниках.
Источники:
- масса бетонной плиты
Все вещества имеют определенную плотность. В зависимости от занимаемого объема и заданной массы, вычисляется плотность. Она находится, исходя из экспериментальных данных и числовых преобразований. Кроме того, плотность зависит от множества различных факторов, в связи с которыми изменяется ее постоянное значение.
Инструкция
Представьте себе, что дан некоторый сосуд, до краев заполненный водой. В задаче необходимо найти плотность воды, при этом не зная ни массы, ни объема. Для того, чтобы вычислить плотность, следует найти оба параметра экспериментально. Начните с определения массы.
Возьмите сосуд и поставьте его на весы. Затем выльете из него воду, после чего снова поставьте сосуд на те же весы. Сравните результаты измерений и получите формулу для нахождения массы воды:
mоб.- mс.=mв., где mоб. — масса сосуда с водой (общая масса), mс — масса сосуда без воды.
Второе, что потребуется найти — воды. 3. При изменении меняется и плотность. Помимо этого, к факторам, влияющим на плотность относят давление, минерализация и соленость воды. Наиболее ярко выражено влияние на плотность температуры.
Запомните, что плотность под действием температуры изменяется по параболическому закону. Значение t=4 °C является критической точкой данной параболы, на которой плотность воды достигает наибольшего значения. Любая температура, находящаяся выше или ниже этого значения, ведет к снижению плотности. При температуре 0 °C плотность воды значительно понижается.
Минерализация и давление действуют на плотность воды одинаково. При их повышении плотность растет. Также заметное плотность воды прямо пропорциональна концентрации в ней соли.
Существуют и другие факторы, от которых зависит плотность воды, но их влияние значительно слабее, чем у указанных выше.
Видео по теме
Масса вещества — это та мера, с помощью которой воздействует тело на свою опору. Она измеряется в килограммах (кг), граммах (г), тоннах (т). Найти массу вещества, если известен его объем, очень легко.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
При обучении учащихся решению расчётных задач по химии учителя сталкиваются с рядом проблем
- решая задачу, учащиеся не понимают сущности задач и хода их решения;
- не анализируют содержание задачи;
- не определяют последовательность действий;
- неправильно используют химический язык, математические действия и обозначение физических величин и др.;
Преодоление этих недостатков является одной из главных целей, который ставит перед собой учитель, приступая к обучению решению расчетных задач.
Задача учителя состоит в том, чтобы научить учащихся анализировать условия задач, через составление логической схемы решения конкретной задачи. Составление логической схемы задачи предотвращает многие ошибки, которые допускают учащиеся.
Цели урока:
- формирование умения анализировать условие задачи;
- формирование умения определять тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении;
- развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей.
Задачи урока:
- овладеть способами решения химических задач с использованием понятия “массовая доля выхода продукта реакции от теоретического”;
- отработать навыки решения расчетных задач;
- способствовать усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам;
- стимулировать углубленное изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач.
Ход урока
Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.
В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?
- Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.
- При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.
- При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции.
- Часть газообразных веществ может улетучиться.
- При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.
Вывод:
- масса теоретическая всегда больше практической;
- объём теоретический всегда больше объёма практического.
Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.
Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, — теоретический выход, соответствует 100%.
Доля выхода продукта реакции ( — “этта”) — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.
Три типа задач с понятием “выход продукта”:
1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции . Определить выход продукта.
2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.
3. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.
Задачи.
1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.
3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Анализ задач.
Каждая задача складывается из совокупности данных (известные вещества) – условия задачи (“выход” и т.п.) – и вопроса (вещества, параметры которых требуется найти). Кроме этого, в ней есть система зависимостей, которые связывают искомое с данными и данные между собой.
Задачи анализа:
1) выявить все данные;
2) выявить зависимости между данными и условиями;
3) выявить зависимости между данным и искомым.
Итак, выясняем:
1. О каких веществах идет речь?
2. Какие изменения произошли с веществами?
3. Какие величины названы в условии задачи?
4. Какие данные – практические или теоретические, названы в условии задачи?
5. Какие из данных можно непосредственно использовать для расчётов по уравнениям реакций, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?
Алгоритмы решения задач трёх типов:
Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.
1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.
2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.
3. Практически полученная масса известна.
4. Определите теоретическую массу.
5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.
6. Запишите ответ.
Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.
1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.
2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =
3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.
4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.
m = M * n или V = V m * n
5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).
Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.
1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).
2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.
3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.
4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.
Домашнее задание.
Решите задачи:
1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?
2. При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака NH 3 с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?
3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции | Репетитор по химии и биологии
Утром меня разбудил телефонный звонок. Звонила моя ученица Лена Д. Со слезами в голосе она начала говорить, что ЕГЭ по химии точно завалит, потому как даже «такая простая и понятная 35 задача» может включать фишку на выход реакции, не считая кучи других «садистских приколов». Лена скинула мне ВК условие злополучной 35-й задачи: «При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества. Выход продукта составил 60 %. Определите молекулярную формулу углеводорода и установите его структуру, если известно, что при его жёстком окислении перманганатом калия образуются кетон и кислота. Напишите уравнение реакции углеводорода с водой, в уравнении изобразите структурные формулы органических веществ»
В своей практике я, действительно, столкнулась с парадоксом, когда очень толковые ребята, хорошо знающие химию, жутко боятся элементарных расчетов на степень превращения вещества и выход продукта реакции. Их начинает терзать сомнение: «А справлюсь ли я на ЕГЭ?!» Такие переживания могут зайти далеко и перерасти в никому не нужную депрессию. Думаю, вы тоже сталкивались с аналогичными проблемами. Что делать? Я предлагаю все трудности преодолевать вместе. Вначале мы повторим тему «Выход продукта реакции», поучимся решать задачи, обязательно разберем 35-ю задачу, предложенную моей ученицей, а в конце статьи я расскажу вам секретное упражнение, которое нужно выполнять всякий раз, когда вы начинаете сомневаться в собственных силах и способностях. Упражнение так и называется «У меня все получится!». Итак, поехали!
Выход продукта реакции (выход реакции) — это коэффициент, определяющий полноту протекания химической реакции. Он численно равен отношению количества (массы, объема) реально полученного продукта к его количеству (массе, объему), которое может быть получено по стехиометрическим расчетам (по уравнению реакции).
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииРешим задачи на выход продукта реакции, используя Четыре Заповеди. Каждое действие обводится зеленым овалом. Читайте внимательно и обязательно записывайте решение каждой задачи. После проработки статьи попробуйте самостоятельно решить все разобранные задачи.
Задача 1
При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4 г получили 24 г цинка. Определите выход продукта реакции
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе «Дано»
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции2) Вторая Заповедь. Написать уравнение реакции
Повторим теорию химии. Способ восстановления металлов алюминием — алюмотермия. Следует помнить: металлы, стоящие в ряду активности левее (более активные) восстанавливают металлы, стоящие правее, из расплавов оксидов или растворов солей
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Cr→Zn→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→(H)→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условия задачи и по уравнению реакции
В условии задачи представлены данные по одному из реагентов (оксиду цинка) и по одному из реально полученных продуктов (цинку). Составляем два досье, в каждом — масса, молярная масса, количество вещества (моль). Для цинка (продукт), масса и количество вещества — практические, т.к. продукт был получен реально.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииТеоретическое значение продукта рассчитываем по уравнению реакции. Точка расчета — количество вещества реагента (оксида цинка). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: точку расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат. Выписывать отдельно пропорцию для расчетов не обязательно. Это — Легкие Расчеты по уравнениям реакций, которые не противоречат закону кратных отношений, но значительно упрощают решение задач по химии.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи «Определите выход продукта реакции», — записываем соответствующую формулу и анализируем ее компоненты.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииПодробно разберем решение обратной задачи: по известному выходу реакции определим неизвестное значение реагента или продукта.
Задача 2
Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного.
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе «Дано».
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции2) Вторая Заповедь. Написать уравнение реакции.
Небольшой экскурс в теорию химии. Многие нерастворимые в воде гидроксиды разлагаются при нагревании. Продукты разложения — оксиды соответствующих металлов и вода.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условия задачи и по уравнению реакции
Составляем досье на реагент (гидроксид алюминия) — определяем его молярную массу и количество вещества (моль). По уравнению реакции рассчитываем теоретическое количество продукта (оксида алюминия). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: точку расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи «Определите массу оксида алюминия», т.е. записываем формулу расчета массы, которая для нас, как для химиков, должна быть представлена произведением количества вещества на молярную массу. Анализируем компоненты формулы: молярную массу определяем по таблице Менделеева, количество вещества (практическое) рассчитываем по формуле выхода реакции.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииРешим на закрепление еще несколько обратных задач с выходом реакции.
Задача 3
Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите массу карбоната натрия для получения оксида углерода (IV) массой 56,1 г. Практический выход продукта 85%.Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции
Задача 4
При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа (III), если выход реакции составляет 80%.
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииЗадача 5
При взаимодействии железа с хлором получено 10 г соли, что составляет 85% от теоретически возможного. Сколько граммов железа было взято для реакции с хлором?
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакцииВ этой статье я не буду разбирать пошагово 35-ю задачу ЕГЭ, предложенную моей ученицей. На фото — подробное решение. Тот, кто уже решал аналогичные задачи, поймет без дополнительных объяснений. Для всех остальных — обязательно будем наслаждаться анализом этой задачи (и не только этой) в следующей статье. Обещаю ДРАЙВ!
Задача 35 ЕГЭ (восстановлена по памяти моей ученицы)
При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества. Выход продукта составил 60 %. Определите молекулярную формулу углеводорода и установите его структуру, если известно, что при его жёстком окислении перманганатом калия образуются кетон и кислота. Напишите уравнение реакции углеводорода с водой, в уравнении изобразите структурные формулы органических веществСекретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции
Вернемся к проблеме, которую я затронула в начале статьи. Что делать, если резко упала самооценка, ты чувствуешь себя полным идиотом и боишься не справиться с трудными заданиями ЕГЭ? Все очень просто — выполни секретное упражнение «У меня все получится!» Я подсмотрела его на просторах Интернета (автора не знаю) и модифицировала это упражнение под себя и своих учеников:
1. Сядь в спокойной обстановке, закрой глаза, успокой дыхание. Сосредоточься на своей цели. Представь, что у тебя уже все получилось и ты достиг всего, к чему стремился.
2. Сожми ладони вместе перед собой и прижми их к груди. Обратись к Высшему Разуму (как ты его себе представляешь — Бог, Вселенная, Космос, Мир, Природа) с просьбой реализовать твою цель и мечты.
3. Побудь в таком состоянии несколько минут, затем встань, расправь плечи и стряхни с себя все плохое.
В конце статьи хочу привести цитату из стихотворения американского поэта Эдгара Геста, который был очень популярен 100 лет назад:
«И ты не верь тому, кто скажет: «Это слишком сложно!»
Не слушай тех, кто будет утверждать, что это невозможно,
Не бойся трудностей – скорей берись за дело,
Гони сомненья прочь – к мечте иди решительно и смело!»
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии http://repetitor-him. ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы «Решение задач по химии» — и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!
PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Тема | Решение задач на теоретический и практический выход продукта реакции | |
Цель урока | Сформировать умение решать задачи на выход продукта реакции от теоретически возможного, продолжить формирование навыков решения задач по уравнению реакции. | |
УМК | О.С. Габриелян 9 класс Химия. | |
Основное содержание темы, термины и понятия | При производстве продукции всегда происходят потери продукта реакции, связанные с условиями работы, производственные потери (поломка, утечка). Поэтому полученный результат всегда меньше планируемого. Новые термины и понятия Массовая, объемная доля выхода продукта реакции, теоретический, практический выход. | |
Планируемый результат | Предметные умения | УУД |
Овладеть способами решения химических задач с использованием понятия «массовая доля выхода продукта реакции от теоретического»; отработать навыки решения расчетных задач; способствовать усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам; стимулировать углубленное изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач | Уметь анализировать прочитанный текст, составлять дано по прочитанному; Уметь составлять и решать уравнение реакции; Знать и уметь производить расчеты массы, объема, количества вещества с использованием расчетных формул; Знать и уметь использовать формулу расчета выхода продукта реакции от теоретически возможного.
| Устанавливают причинно-следственные связи, Осознают возникшие трудности в решении задач при отсутствии необходимых знаний; Самостоятельно добывают знания из текста. |
Организация пространства | ||
Межпредметные связи | Формы работы | Ресурсы |
Производственные процессы Математические расчеты | Фронтальная, работа в группах, индивидуальная работа. | Проектор, мультимедийная доска, презентация, реактивы и оборудование на столах учащихся. |
I этап. Мотивация к деятельности (Актуализация и пробное учебное действие). | ||
Цель: Постановка проблемы Нахождение путей решения проблемы
| Летом Варя решила сварить варенье. Она собрала 5 кг ягоды, добавила 5 кг сахара, все перемешала и сварила варенье. Определите, сколько килограммов готового варенья получит Варя? Ответы учащихся _________ Проблема. Варя не получит 10 кг варенья. Причина_________ В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему? Ответ. При производстве продукции ее выход всегда оказывается меньше расчетного, так как существуют потери, связанные с поломкой оборудования, потерей сырья и др. Не всегда перемешанные вещества полностью вступают в реакцию. В нашем случае варенье может пригореть или сильно упариться. Тема нашего урока «Решение задач на теоретический и практический выход». Цель: научиться вычислять выход продукта реакции с использованием расчетной формулы, через выход находить массу и объем продукта реакции. | |
II этап. Учебно-познавательная деятельность (Целеполагание и построение проекта выхода из затруднения) | ||
Последовательность изучения | Обучающие и развивающие задания и упражнения на «знание» (З), «понимание» (П), «умение» (У) | Диагностические задания
|
Цель: проанализировать учебный материал, изучить алгоритм решения задачи, изучить расчетные формулы выхода продукта реакции. 1. Анализ задачи 1) выявить все данные; 2) выявить зависимость между данными и условиями; 3) выявить зависимости между данным и искомым. 2. Алгоритм решения задачи 1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты. 2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам. 3. Практически полученная масса (объем) известна. 4. Определите теоретическую массу (объем). 5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу (объем) к теоретической и умножив на 100%. 6. Запишите ответ. Расчетная формула выхода продукта реакции. Доля выхода продукта реакции (η — «этта» φ-фитта) – это отношение массы (объема) полученного вещества к массе (объему), которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции. η = mп\ mт*100% φ = Vп\ Vт*100% | Задание 1 (З) Рассчитайте объем аммиака, который можно получить из 100 л азота при взаимодействии с водородом (работа в паре) Задание 2 (П) При взаимодействии азота с водородом было запланировано получить 200 л аммиака, на самом деле получили 170 л. Рассчитайте практический выход газа от теоретически возможного (работа в группе) Задание 3 (У) (работа в паре) При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака Nh4 с выходом 35%. Рассчитайте объем теоретического выхода аммиака. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?
| 1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного? (работа в группе) 2. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65% (работа в группе) |
Здоровьесберегающий аспект физкультминутка | ||
Цель: 1. Эффективно активизировать умственную деятельность учащихся. 2. Снять утомление прессинг ахроматиновой цветовой гаммы. | В наличии у каждого ученика двухсторонняя зеленая карточка размером 7*7 см. Упражнение Закрыть глаза, поднести карточку близко к лицу, открыть глаза. Глаза зажмурить, карточку отвести (повторить несколько раз). Глаза открытые, голова прямо. Карточку взять в правую руку, отвести в сторону вправо (до тех пор, пока видно карточку. Сменить руку. Аналогично в левую сторону). Голова прямо. Отвести карточку вниз, пока ее видно. Аналогично вверх. | |
III этап. Интеллектуально-преобразовательная деятельность (Включение в систему знаний и повторение). | ||
Цель: 1. Формирование у учащихся умений реализовывать новые способы действия (познавательные, регулятивные, коммуникативные) 2. Содержательная: расширение понятийной базы за счет включения в нее новых элементов.
| Репродуктивное задание Какой объем аммиака (при н.у.) можно получить, если объем исходного водорода равен 300 л, а практический выход – 43 %? Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде: N2 + 3h3 = 2Nh4 V(h3) = 300 л; φ (Nh4) = 43% = 0,43 V(Nh4) = ? (н.у.) Объем аммиака V(Nh4), который можно получить в соответствии с условием задачи, составляет: V(Nh4)практ = V(Nh4)теор . z(Nh4) = 2/3 . V(h3) . z(Nh4) = = 2/3 . 300 . 0,45 [л] = 86 л Ответ. 86 л (при н.у.) аммиака. Какой объем хлороводорода можно получить, если в реакцию вступает водород объемом 150 л, выход газа составляет 55% от теоретически возможного? Импровизированное задание Рассчитайте объем газа водорода, который вы можете получить, используя выданную вам гранулу цинка. Все необходимые приборы и реактивы находятся у вас на столе. Эвристическое задание Предложите свои версии. Почему выход продукта реакции всегда меньше запланированного? Что было бы, если бы все было наоборот? Самоорганизация в деятельности. Составление плана работы. Сотрудничество учителя и ученика. Работа в парах, группе. Умение слушать собеседника. Умение полно и точно выражать свои мысли в устной форме. | |
IV этап. Контроль и оценка результатов деятельности | ||
Формы контроля; контрольное задание Тест Индивидуальная карточка. Практическое домашнее задание. | Оценка результатов деятельности (Рефлексия учебной деятельности). Сегодня вы решили проблему, работая вместе, помогая друг другу. Так и в жизни, для того чтобы решить сложную проблему, нужна взаимопомощь. А теперь закончим предложения и наш урок | |
Самооценка учителя На моем уроке присутствовала: Организация совместного целеполагания; Эффективная учебная деятельность; Преемственность между знаниями; Актуализация знаний; Рефлексия; Диагностика усвоения детьми учебного материала; Индивидуальная и дифференцированная работа; Приемы и формы работы, обеспечивающие активность и самостоятельность мышления учащихся; Индивидуальное дозирование объема учебной нагрузки. | Самооценка учащегося Сегодня на уроке я узнал… Вызвало затруднение… Мне это пригодится… Я научился… |
Расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного / Справочник :: Бингоскул
Как рассчитывать массовую (объёмную) долю выхода продукта хим. реакции от теоретически возможного?
Большое количество химических реакций являются обратимыми процессами. Исходные реагенты не претерпевают полного превращения в конечные продукты. При осуществлении необратимых реагирований веществ, как правило, бывает утрата их части. Другими словами масса фабриката, получаемого в результате реакции на практике меньше вычисленной теоретически.
Поэтому в расчётах пользуются отношением реального кол-ва получаемого в-ва к теоретически вычисленному количеству. Это отношение называется выходом продукта хим. реакции от теоретически возможного, сосчитанного по соответствующему химическим уравнению.
η = (m(практ)/m(теор.)) ·100% здесь η – массовая доля выхода от теоретически возможного
φ = (V(практ)/V(теор.)) · 100 % здесь φ – объёмная доля выхода от теоретически возможного
Пример | |
Условие | Сколько составляют от теоретически возможного 56,4 грамма Cu (II), полученной под действием H2 из 96 грамм окисла меди (II)? |
Решение |
|
Ответ | 73 % от теоретически возможного |
Смотри также:
Выход продукта … — Учим химию вместе!
Они не учитывают примеси, которые могут содержаться в веществах, а также потери.
Однако на практике продуктов всегда образуется меньше, чем должно было получиться в в соответствии с расчетами.
Эти демонстрируют величину практический выход продукта η.
Ее можно рассчитать по веществам, массе или по объему.η = ( м практ : м теор) х 100% , η = ( V практ : V теор) х 100% ,
где м практ — масса вещества-продукта, получившегося практически,
а м теор — масса продукта, рассчитанная теоретически (по
уравнению реакции).
Vпракт — масса вещества-продукта, получившегося практически, а V теор — масса продукта, рассчитанная теоретически (по уравнению реакции).
Примерные решения задачи на выходе продукта:
Задача: Вычислите объем оксида серы (IV) (н.у.), который может быть получен при сжигании 1,6 кг серы, если выход продукта составляет 80% от теоретически возможного.
Решение:
1) Запишем уравнение химической реакции:
S + O 2 = SO2
2) Найдем количество вещества серы:
n (S) = m / M n (S) = 1600 г / 32 г / моль = 50 моль
3) Найдем количество вещества оксида серы (IV):
n (S) = n (SO2) = 50 моль (по уравнению реакции)
4) Найдем теоретический объем оксида серы (IV):
V теор = Vm * n Vтеор (SO2) = 22,4 л / моль * 50 моль = 1120 л
5) Найдем практический объем оксида серы (IV):
В практ = ( η * В теор) /100% В практ = 1120 л * 80% / 100% = 896 л
Ответ: может быть получен оксид серы (IV) объем 896 л
Решение задач на теоретически возможный выход | Уроки по Химии
Решение задач на теоретически возможный выход
09. 03.2017 6621 513 Скороходова Любовь НиколаевнаУрок №45. Расчетные задачи: расчет выхода массы вещества по сравнению с теоретически возможным значением с производственным и экологическим содержанием.
Цели урока:
формирование умения анализировать условие задачи;
формирование умения определения тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении;
развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей.
отработать навыки решения расчетных задач;
Развивающие: усвоение материала, имеющего отношение к производственным процессам;
Воспитательные: стимулирующее расширенное рассмотрение теоретических вопросов, интерес к творческим задачам через работу в группе, коллективное мненеие, уметь решить правильное решение в сложившейся ситуации.
Оборудование: презентация — рещение задач, технологические листы с условием решения задач, алгоритмы, оценочные листы, рефлексивная карта.
Ход урока
1. Организационный момент.
Игра «Угадай слово». Я тобой дорожу — друг. (создание калоборативной среды).
2. Вызов — актуализация знаний. «Почемучка».
Определяет причину и сущность ситуации, которые описываются в задаче «на выходе продукта от теоретического».
В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной.Почему?
Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца. Почему?
При контакте продуктов часто образуются побочные продукты. Почему?
При гетерогенных реакциях веществ просто плохо смешиваются, и часть веществ не вступает в реакцию. Почему?
Часть газообразных веществ может улетучиться. Почему?
При получении части вещества может остаться в растворе. Почему?
Учащиеся делают вывод.
Вывод:
масса теоретическая всегда больше практической;
объём теоретический всегда больше объёма практического.
Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.
Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, — теоретический выход, соответствует 100%.
Доля выхода продукта реакции (- «этта») — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна быть получиться в с расчетом по уравнению реакции. :
1 группа.
Даны массы исходного вещества и продукта.Определить выход продукта. 1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2 группа.
Даны массы исходного вещества и выход продукта. Определить массу продукта. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта составляет 85% от теоретически возможного.
3 группа.
Даны массы продукта и выход продукта.Определить массу исходного вещества. Какой объем оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Задачи.
1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.
2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта составляет 85% от теоретически возможного.
3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.
Анализ задач.
Каждая задача складывается из совокупности данных (известных) — условия задачи («выход» и т.п.) — и вопроса (параметры вещества, требуются найти).
Задачи анализа:
1) выявить все данные;
2) выявить зависимость между данными и условиями;
3) выявить зависимость между данными и искомым.
Итак, разрядняем:
1. О каких веществах идет речь?
2. Какие изменения произошли с веществами?
3. Какие величины названы в условии задачи?
4. Какие данные — практические или теоретические, названы в условии задачи?
5. Какие из данных можно использовать непосредственно для расчётов по уравнениям, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?
На столы раздаются алгоритмы.
Алгоритмы решения задач трёх типов:
Определение выхода продукта в% от теоретически возможного.
1. Запишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты.
2. Под формулами вещества напишите количество вещества согласно коэффициентам.
3. Практически полученная масса известна.
4. Определите теоретическую массу.
5. Определите выход продукта (%), отнеся практическую массу кической и умножив на 100%.
6. Запишите ответ.
Расчет массы продукта, если известен выход продукта.
1. Запишите «дано» и «найти», запишите уравнение, расставьте коэффициенты.
2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ.
3. Найдите теоретическое количество вещества реакции, согласно коэффициентам.
4. Вычислите теоретические массы или объем производства.
m = M * n или V = Vm * n
5. Вычислите практические массу или объем продукта (умножьте теоретическую или объем теоретический на долю выхода).
Расчет массы исходного вещества, если известны реакции продукта и выход продукта.
1.По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю продукта).
2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.
3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.
4. С помощью теоретического количества массы или объема исходных веществ в реакции.
1.При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка. Найдите массовую выход продукта.
Дано: Решение:
m (ZnO) = 32,4 г 32,4 г?
м пр (Zn) = 24 г 3ZnO +2 Al = 3 Zn +
Найти:
ω вых (Zn) -?
2. Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход составляет 92% от теоретически возможного.
Дано:
м (Al (OH) 3) = 23,4 г
ω вых (Al2O3) = 92%
Найти:
м пр (Al2O3) -?
3. При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г.Найдите массу использованного оксида железа (III), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного.
Дано:
м пр (Fe) = 11,2 г
ω вых (Fe) = 80%
Найти:
M (Fe2O3) — Домашнее задание.
Задание для всех.
3. Закрепление изученногог материала.
Решите задачи:
1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равенство выход продукта в процентах от теоретически возможного?
2.При взаимодействии азота и водорода 95 г аммиака Nh4 с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода взяты для реакции?
3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта равен 65%.
Самостоятельная работа.
Расчеты по химическим уравнениям, связанным с массовой (объемной) долей выхода продукта теоретически возможного
7.1. При взаимодействии 11,2 г железа соляной кислотой выделилось 4,45 л водорода (н.у.).
7.2. Вычислите объемную долю (в выходе хлорида аммония от теоретически возможного, если в реакции с хлороводородом вступило 170 г аммиака и получено 500 г хлорида аммония.
7.3. выхода оксида углерода (ТУ) от теоретически возможного, если известно, что при полном сгорании 2 м3 метана получено 1,9 м3 оксида углерода ОУ). (Объемы газов измерены при н. у.)
7.4. Из 4,08 г оксида алюминия получили 2 г алюминия.Вычислите массовую долю (в выходе продукта теоретически возможного.
7.5. Из 11,2 г азота 13 г аммиака. Вычислите массовую долю (в%)) выход аммиака от теоретически возможного.
7.6. При восстановлении железа углерода из 16 г оксида железа (III) выделилось 3 л оксида углерода (IV) (н. У.). Какова объемная доля (в выходе оксида углерода (IV) от теоретически возможного?
7.7. При нейтрализации 294 г серной кислоты гидроксидом натрия выделилось 400 г сульфата натрия.Вычислите объемную долю (в%) выхода этана от теоретически возможного. (Объемы газа, измеренные при н. У.) Получили 6 л этана. .)
7.9. Вычислите массовую долю (в%) выхода бензола от теоретически возможного, если из 11,2 л ацетилена (Н. у.) Было получено 10 г бензола.
7.10. реакции нитрования было получено 220 г нитробензола.
4. Рефлексия: Подняли карточки цветные.
Рефлексия — самоосознание себя в деятельности
1. Какое значение для тебя имеют знания и умения, полученные на уроке? ∆ — не очень важны □ — важные ○ — очень важны
2. Как ты оцениваешь полученные сегодня знания? ∆ — не осознанные □ — осознанные ○ — глубокие
3. С каким настроением ты изучал этот материал? ∆ — не интересно вообще □ — не очень интересно ○ — было интересно
4.Как оцениваешь свою деятельность? ∆ — удовлетворительно □ — хорошо ○ — отлично
5. Как оцениваешь деятельность партнёра? ∆ — удовлетворительно □ — хорошо ○ — отлично
1 группа- ———————
Ф.И.ученика Работа с вопросами
5 правильных- «3»
8 правильных — «4
10 правильных–« 5 »Работал во время урока
(оценивает группу) Решение задачи самосто- но
4 правильных-« 5 »
3 правильных-« 4 »
2 правильных-« 3 »Итоговая
оценка
1.
2.
3.
4.
5.
Полный текст материала смотрите в скачиваемом файле.
На приведен только фрагмент материала.
Расчеты или объемного выхода продукта теоретически возможного / Справочник :: Бингоскул
Как рассчитывать массовую (объёмную) долю выхода продукта хим. реакции от теоретически возможного?
Большое количество химических технологий являются обратимыми процессами.Исходные реагенты не претерпевают продукты превращения в конечные. При выполнении необратимых реагирований веществ, как правило, бывает утрата их части. Другими словами, получаемого результата реакции на практике вычисленной теоретически.
Поэтому в расчётах понимать реальным кол-ва получаемого-ва к теоретически вычисленному количеству. Это отношение называется выходом продукта хим. реакции от теоретически возможного, сосчитанного по соответствующему химическому уравнению.
η = (m (практ) / m (теор. ) ) · 100% здесь η — массовая доля выхода от теоретически возможного
φ = (V (практ) / V (теор.) ) · 100% здесь φ — объёмная доля выхода от теоретически возможного
Пример | |
Условие | Сколько составляют от теоретма возможного возможного 56,4 Cu (II), полученной под действием H 2 из 96 грамм окисла меди (II)? |
Решение |
|
Ответ | 73% от теоретически возможного |
Смотри также:
Тема | Решение задач на теоретический и практический выход продукта | |
Цель урока | Сформировать умение решать задачи на выход продукта теоретически возможного, продолжить формирование навыков решения задач по уравнению реакции. | |
УМК | О.С. Габриелян 9 класс Химия. | |
Основное содержание темы, термины и понятия | При производстве продукции всегда потери продукта, связанные с условиями работы, производственные потери (поломка, утечка). Поэтому полученный результат всегда меньше планируемого. Новые термины и понятие Массовая, объемная доля выхода продукта, теоретический, практический выход. | |
Планируемый результат | Предметные умения | УУД |
Овладеть методами химического применения с использованием понятия «массовая доля продукта от реакции»; отработать навыки решения расчетных задач; усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам; стимулировать изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач | Уметь анализировать прочитанный текст, составлять дано по прочитанному; Уметь составлять и решать уравнение реакции; Знать и уметь печатать расчеты массы, количества вещества с использованием расчетных формул; Знать и уметь использовать формулу расчета выхода продукта теоретически возможного. | Устанавливают причинно-следственные связи, Осознают возникшие трудности в решении задач при отсутствии необходимых знаний; Самостоятельно добывают знания из текста. |
Организация пространства | ||
Межпредметные связи | Формы работы | Ресурсы |
Производственные процессы Математические расчеты | Фронтальная, работа в группах, индивидуальная работа. | Проектор, мультимедийная доска, презентация, реактивы и оборудование на столах учащихся. |
I этап. Мотивация к деятельности (Актуализация и пробное учебное действие). | ||
Цель: Постановка проблемы Нахождение путей решения проблемы | Летом Варя решила сварить варенье. Она собрала 5 кг ягоды, добавила 5 кг сахара, все перемешала и сварила варенье.Определите, сколько килограммов готового варенья Варя? Ответы учащихся _________ Проблема. Варя не получит 10 кг варенья. Причина _________ В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему? Ответ. При производстве ее выход всегда оказывается меньше расчетного, так как существуют потери, связанные с поломкой оборудования, сырья и др. Не всегда перемешанные вещества полностью вступают в реакцию.В нашем случае варенье может пригореть или сильно упариться. Тема нашего урока «Решение задач на теоретический и практический выход». Цель: научиться вычислять выход продукта с использованием расчетной формулы, через выход находить массу продукта реакции. | |
II этап. Учебно-познавательная деятельность (Целеполагание и построение проекта выхода из затруднения) | ||
Последовательность изучения | Обучающие и развивающие задания и упражнения на «знание» (З), «понимание» (П), «умение» (У) | Диагностические задания |
Цель: проанализировать решение учебного материала, изучить алгоритм задачи, изучить расчетные формулы продукта. 1. Анализ задачи 1) выявить все данные; 2) выявить зависимость между данными и условиями; 3) выявить зависимость между данными и искомым. 2. Алгоритм решения задачи 1. Запишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты. 2. Под формулами вещества напишите количество вещества согласно коэффициентам. 3. Практически полученная масса (объем) известна. 4. Определите теоретическую (массу объем). 5. Определите выход продукта (%), отнеся практическую массу (объем) к теоретической и умножив на 100%. 6. Запишите ответ. Расчетная формула продукта реакции. Доля выхода продукта реакции (η — «этта» φ-фитта) — это отношение массы () полученного вещества к массе (объему), которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции. η = mп \ mт * 100% φ = Vп \ Vт * 100% | Задание 1 (З) Рассчитайте объем аммиака, который можно получить из 100 левого азота при взаимодействии с водородом (работа в паре) Задание 2 (П) При взаимодействии азота с водородом было запланировано получить 200 л аммиака, на самом деле получили 170 л. Рассчитайте практический выход газа от теоретически возможного (работа в группе) Задание 3 (У) (работа в паре) При взаимодействии и водорода получено 95 г аммиака Nh4 с выходом 35%. Рассчитайте объем теоретического выхода аммиака. Какие объёмы азота и водорода взяты для реакции? | 1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равенство выход продукта в процентах от теоретически возможного? (работа в группе) 2.64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта равен 65% (работа в группе) |
Здоровьесберегающий аспект физкультминутка | ||
Цель: 1. Эффективно активизировать умственную деятельность учащихся. 2. Снять утомление прессинг ахроматиновой цветовой гаммы. | В наличии у каждого ученика двухсторонняя зеленая карточка размером 7 * 7 см. Упражнение Закрыть глаза, поднести карточку близко к лицу, открыть глаза. Глаза зажмурить, карточку отвести (повторить несколько раз). Глаза открытые, голова прямо. Карточку взять в правую руку, отвести в сторону вправо (до тех пор, пока видно карточку. Сменить руку. Аналогично в левую сторону). Голова прямо. Отвести карточку вниз, пока ее видно. Аналогично вверх. | |
III этап.Интеллектуально-преобразовательная деятельность (Включение в систему знаний и повторение). | ||
Цель: 1. Формирование у учащихся умений реализовывать новые способы действия (познавательные, регулятивные, коммуникативные) 2. Содержательная: расширение понятийной базы за счет включения в нее новых элементов. | Репродуктивное задание Какой объем аммиака (при н.у.) можно получить, если объем водорода составляет 300 л, а практический выход — 43%? Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде: Н2 + 3х3 = 2Нх4 V (h3) = 300 л; φ (Nh4) = 43% = 0,43 В (Nh4) =? (н.у.) Объем аммиака V (Nh4), который можно получить в соответствии с условием задачи, составляет: V (Nh4) практ = V (Nh4) теор.z (Nh4) = 2/3. В (h3). z (Nh4) = = 2/3. 300. 0,45 [л] = 86 л Ответ. 86 л (при н.у.) аммиака. Какой объем хлороводорода можно получить, если в реакцию вступает водород объемом 150 л, выход газа составляет 55% от теоретически возможного? Импровизированное задание Рассчитайте объем газа, который вы можете получить, используя выданную вам гранулу цинка. Все необходимые приборы и реактивы находятся у вас на столе. Эвристическое задание Предложите свои версии. Почему выход продукта всегда меньше запланированного? Что было бы, если бы все было наоборот? Самоорганизация в деятельности. Составление плана работы. Сотрудничество учителя и ученика. Работа в парах, группе. Умение слушать собеседника. Умение полно и точно выражать свои мысли в устной форме. | |
IV этап.Контроль и оценка результатов деятельности | ||
Формы контроля; контрольное задание Тест Индивидуальная карточка. Практическое домашнее задание. | Оценка результатов деятельности (Рефлексия учебной деятельности). Сегодня вы решили проблему, вместе, помогая друг другу. Так и в жизни, для того чтобы решить сложную проблему, нужна взаимопомощь. А теперь закончим предложения и наш урок | |
Самооценка учителя На моем уроке присутствовала: Организация совместного целеполагания; Эффективная учебная деятельность; Преемственность между знаниями; Актуализация знаний; Рефлексия; Диагностика усвоения детей учебного материала; Индивидуальная и дифференцированная работа; Приемы и формы работы, обеспечивающие активность и самостоятельность мышления учащихся; Индивидуальное дозирование объема учебной нагрузки. | Самооценка учащегося Сегодня на уроке я узнал… Вызвало затруднение… Мне это пригодится… Я научился… |
Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции | Репетитор по химии и биологии
Утром меня разбудил телефонный звонок. Звонила моя ученица Лена Д. Со слезами в голосе она начала говорить, что ЕГЭ по химии точно завалит, потому что даже «такая простая и понятная 35 задача».Лена скинула мне ВК условие злополучной 35-й задачи: «При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества. Выход продукта составил 60%. Принципы алгоритма окисления пермангановой кислоты в уравнении изобразите формулы формулы формулы веществ «
«. расчетов на степень превращения вещества и выход продукта.Их начинает терзать сомнение: «А справлюсь ли я на ЕГЭ ?!» Такие перерастания могут зайти далеко и перерасти в никому не нужную депрессию. Думаю, вы тоже сталкивались с аналогичными проблемами. Что делать? Я предлагаю все трудности преодолеть вместе. Вначале мы повторим тему «Выход продукта» , поучимся решать задачи, обязательно разберем 35-ю задачу, предложенную ученицей, а в конце статьи я расскажу вам секретное упражнение, которое нужно выполнять всякий раз, когда вы начинаете сомневаться в моей практике. собственных силах и способностях.Упражнение так и называется «У меня все получится!». Итак, поехали!
Выход продукта (выход реакции) — это коэффициент, определяющий полноту протекания реакции. Он численно выраженным количеством (массы) полученного продукта к его количеству (массе, объему), может быть получено по стехиометрическим расчетам (по уравнению реакции).
Решим задачи на выхода продукта , используя Четыре Заповеди .Каждое действие обводится зеленым овалом. Читайте внимательно и обязательно записывайте решение каждой задачи. После проработки статьи попробуйте самостоятельно решить все разобранные задачи.
Задача 1
При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4 г получили 24 г цинка. Определите выход продукта
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе «Дано»
2) Вторая Заповедь. Создание уравнения реакции
Повторим теорию химии. Способ восстановления металлов алюминием — алюмотермия . следует помнить: металлы, стоящие в ряду активности левее (более активные) восстанавливают металлы, стоящие правее, из расплавов оксидов или растворов солей
Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na → Mg → Al → Mn → Cr → Zn → Fe → Cd → Co → Ni → Sn → Pb → (H) → Sb → Bi → Cu → Hg → Ag → Pd → Pt → Au
3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условий задачи и по уравнению реакции
В условии задачи представлены данные по одному из реагентов (оксиду цинка) и по одному из реально полученных продуктов (цинку).Составляем два досье, в каждом — масса, молярная масса, количество вещества (моль). Для цинка (продукт), масса и количество вещества — практические , т.к. продукт был получен реально.
Теоретическое значение продукта рассчитываем по уравнению реакции. Точка расчета — количество вещества реагента (оксида цинка). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: расчет расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат.Выписывать отдельно пропорцию для расчетов не обязательно. Это — Легкие Расчеты по уравнениям, которые не противоречат закону кратных отношений.
4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи « Определите выход продукта», — записываем соответствующую формулу и анализируем ее компоненты.
Подробно разберем решение обратной задачи: по известному выходу реакции определим неизвестное значение реагента или продукта.
Задача 2
Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход составляет 92% от теоретически возможного.
1) Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе «Дано».
2) Вторая Заповедь. Создание уравнения реакции.
Небольшой экскурс в теорию химии. Многие нерастворимые в воде гидроксиды разлагаются при нагревании.Продукты разложения — оксиды металлов и вода.
3. Третья Заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условий задачи и по уравнению реакции
Составляем досье на реагент (гидроксид алюминия) — определяем его молярную массу и количество вещества (моль). По уравнению реакции теоретическое количество продукта (оксида алюминия). Расчеты выполняем на основании закона кратных отношений по схеме: расчет расчета делим на коэффициент при этом веществе, умножаем на коэффициент при искомом веществе и получаем результат.
4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.
Формулизируем вопрос задачи « Определите массу оксида алюминия», т. е. записываем формулу расчета массы, которая для нас, как для химиков, должна быть представлена формулу вещества на молярную массу. Анализируем компоненты формулы: молярную массу материала по таблице Менделеева, количество вещества (практическое) рассчитываем по формуле выхода.
Решим на закрепление еще несколько обратных задач с выходом реакции.
Задача 3
Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите масса карбоната натрия для получения оксида углерода (IV) массой 56,1 г. Практический выход продукта 85%.
Задача 4
При действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа (III), если выход составляет 80%.
Задача 5
При взаимодействии железа с хлором получено 10 г соли, что составляет 85% от теоретически возможного.Сколько граммов железа было взято для реакции с хлором?
В этой статье я не буду разбирать пошагово 35-ю задача ЕГЭ, предложенную моей ученицей. На фото — подробное решение. Тот, кто уже решал аналогичные задачи, поймет без дополнительных объяснений. Для всех остальных — обязательно будем наслаждаться анализом этой задачи (и не только этой) в следующей статье. Обещаю ДРАЙВ!
Задача 35 ЕГЭ (восстановлена по памяти моей ученицы)
При гидратации 31,50 г этиленового углеводорода образовалось 23,76 г органического вещества.Выход продукта составил 60%. Определите молекулярную формулу, измените его, если известно, что при его окислении перманганатом калия образуются кетон и кислота. Напишите уравнение роста воды с помощью уравнения изобразите формулы формулы вещества
Вернемся к проблеме. Что делать, если резко упала самооценка, ты чувствуешь себя полным идиотом и боишься не справиться с трудными заданиями ЕГЭ? Все очень просто — выполни секретное упражнение « У меня все получится!» Я подсмотрела его на просторах Интернета (автора не знаю) и модифицировала это упражнение под себя и своих учеников:
1. Сядь в спокойной обстановке, закрой глаза, успокой дыхание. Сосредоточься на своей цели. Представь, что у тебя уже все получилось и ты достиг всего, к чему стремился.
2. Сожми ладони вместе перед собой и прижми их к груди. Обратись к Высшему Разуму (как ты его себе представляешь — Бог, Вселенная, Космос, Мир, Природа) с просьбой реализовать твою цель и мечты.
3. Побудь в таком состоянии несколько минут, затем встань, расправь плечи и стряхни с себя все плохое.
В конце статьи хочу привести цитату из стихотворения американского поэта Эдгара Геста, который был очень популярен 100 лет назад:
«И ты не верь, кто скажет:« Это слишком сложно! »
Не слушай тех, кто тому, будет утверждать, что это невозможно,
Не бойся трудностей — скорей берись за дело,
Гони сомненья прочь — к мечте иди решительно и смело! »
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно мой сайт Репетитор по химии и биологии http: // repetitor-him. RU. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретических материалов, познакомитесь с моими учениками, многими из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7 (903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы «Решение задач по химии» — и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!
PS! Если вы не можете со мной звонить из-за большого количества моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Как найти выход реакции. Решение типовых задач по химии. Расчет массы растворе по его массовому доле
Окружающее нас пространство наполнено разными физическими телами, которые состоят из разных веществ с разными массами. Школьные курсы химии и физики, ознакомляющие с понятием и методом нахождения массы вещества, прослушали и благополучно забыли все, кто учился в школе. Но между тем теоретические знания, приобретенные когда-то, может потребоваться в самый неожиданный момент.
Вычисление массы вещества с помощью удельной плотности вещества. Пример — имеется бочка на 200 литров. Нужно заполнить бочку любой жидкостью, скажем, светлым пивом. Как найти массу наполненной бочки? Используя формулу плотности вещества p = m / V, где p — удельная плотность вещества, m — масса, V — занимаемый объем, найти полную бочки очень просто:- Меры системы — кубические сантиметры, метры. То есть бочка на 200 литров имеет объем 2 м³.
- Мера удельной плотности находится с помощью таблиц и является постоянной величиной для каждого вещества.Измеряется плотность в кг / м³, г / см³, т / м³. Плотность пива светлого и других алкогольных напитков можно посмотреть на сайте. Она составляет 1025,0 кг / м³.
- Из формулы плотности p = m / V => m = p * V: m = 1025,0 кг / м³ * 2 м³ = 2050 кг.
Бочка объемом 200 литров, полностью наполненная светлым пивом, будет иметь массу 2050 кг.
Нахождение массы вещества с помощью молярной массы. M (x) = m (x) / v (x) — это отношение массы вещества к его количеству, где M (x) — это молярная масса X, m (x) — масса X, v (x) — количество вещества X . Если в условии задачи прописывается только 1 известный параметр — молярная масса заданного вещества, то нахождение массы этого вещества не составляет труда. Например, необходимо найти массу йодида натрия NaI веществ 0,6 моль.- Молярная масса исчисляется в единой системе измерений СИ и измеряется в кг / моль, г / моль. Молярная масса йодида натрия — это сумма молярных масс каждого элемента: M (NaI) = M (Na) + M (I). Значение молярной массы каждого элемента можно вычислить с помощью онлайн-калькулятора на сайте: M (NaI) = M (Na) + M (I) = 23 + 127 = 150 (г / моль).
- Из общей формулы M (NaI) = m (NaI) / v (NaI) => m (NaI) = v (NaI) * M (NaI) = 0,6 моль * 150 г / моль = 90 грамм.
Масса йодида натрия (NaI) с массовым долей вещества 0,6 моль составляет 90 грамм.
- Разбавление в растворе. Масса растворенного вещества X не изменяется m (X) = m ’(X). Масса массы на массу добавленной воды m ’р) = m (р) + m (H 2 O).
- Выпаривание воды из раствора. Масса растворенного вещества X не изменяется m (X) = m ’(X).Масса раствор на массу выпаренной воды m (р) = m (р) -m (H 2 O).
- Сливание двух растворов. Массы растворов, а также массы растворенного вещества X при смешивании складываются: m ’’ (X) = m (X) + m ’(X). m ’’ (р) = m (р) + m ’(р).
- Выпадение кристаллов. Массы растворенного вещества X и раствор уменьшаются на массу выпавших кристаллов: m ’(X) = m (X) -m (осадка), m’ (р) = m (р) -m (осадка).
Варианты нахождение массы вещества — небесполезный курс школьного обучения, а вполне применяемые методы практики. Каждый сможет без труда найти необходимого вещества, применяя вышеперечисленные формулы и пользуясь предлагаемыми таблицами. Для облегчения задания прописывайте все реакции, их коэффициенты.
Три варианта задач: 1.Даны массы исходного вещества и продукта. Определить выход продукта реакции. 2.Даны массы вещества и выхода продукта. Определить массу продукта. 3.Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.
Дано: m (ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) -? Решение: 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Прочитаем задачу, запишем условие (дано, найти), составим уравнение реакции (поставим коэффициенты), подчеркнем, что дано в задаче, что нужно найти, под подчеркнутыми веществами запишем их количество вещества по уравнению (моль) При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка.Найдите массовую выход продукта.
Дано: m (ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) -? М (ZnO) = 81г / моль Раствор: 0,4 моль х 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Найдем количество вещества ZnO по формуле: = m / М. Подпишем его количество вещества над ним в уравнении. Над Zn подпишем х. Найдем х составив и решив пропорцию. (ZnО) = 32,4 / 81 = 0,4 моль 0,4 / 3 = х / 3 х = 0,4 моль — это теоретическое количество вещества найденное по уравнению
Дано: m (ZnO) = 32,4 г m пр (Zn) = 24 г Найти: ω вых (Zn) -? М (ZnO) = 81г / моль М (Zn) = 65 г / моль Раствор: 0,4 моль х 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 моль Переведем полученное количество вещества Zn в массе по формуле: m = M m (Zn) = 0,4 моль × 65 г / моль = 26 г — теоретическая масса Zn. В задаче в условии дана практическая масса 24 г. Теперь найдем выход продукта от теоретического возможного. ω вых = = = 0, 92 (или 92%) m пр (Zn) m теор (Zn) 24 г 26 г Ответ: ω вых = 92%
Дано: m (Al (OH) 3) = 23,4 г ω вых (Al 2 O 3) = 92% Найти: m пр (Al 2 O 3) -? М (Al (OH) 3) = 78 г / моль Решение: 0,3 моль х 2Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O 2 моль 1 моль Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23, 4 г гидроксида алюминия, если выход составляет 92% от теоретически возможного.М (Al 2 O 3) = 102 г / моль (Al (OH) 3) = 23,4 г / 78 г / моль = 0,3 моль 0,3 / 2 = х / 1 х = 0,15 моль м теор. (Al 2 O 3) = n M = 0,15 моль 102 г / моль = 15,3 г м пр. (Al 2 O 3) = 15,3 г × 0,92 = 14 г Ответ: м пр. (Al 2 O 3) = 14 г
При действии оксида железа (II) на оксид (III) получено железо массой 11,2 г. Найдите массу использованного оксида железа (III), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного. Дано: m пр (Fe) = 11,2 г ω вых (Fe) = 80% Найти: M (Fe 2 O 3) -? Решение: Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль m теор = = = 14 г м пр (Fe) ω вых (Fe) 11,2 г 0, 8
Дано: m пр (Fe) = 11,2 г ω вых (Fe) = 80% Найти: m (Fe 2 O 3) -? M (Fe) = 56 г / моль М (Fe 2 O 3) = 160 г / моль Решение: х 0,25 моль Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 моль 2 моль Найденная теоретическая масса переведем в количество по формуле: = m / М ((Fe) = 14 г / 56 г / моль = 0,25 моль Напишем это количество вещества над ним в уравнении, над оксидом напишем х. Решим пропорцию: х / 1 = 0,25 / 2, х = 0,125 моль Теперь переведем в массу по формуле: m = × М m (Fe 2 O 3) = 0,125 моль × 160 г / моль = 20 г Ответ: m ( Fe 2 O 3) = 20 г
Задачи для самостоятельного решения 1.Для получения осадка сульфата бария была взята серная кислота массой 490 г. Массовая доля мощности от теоретически возможного составляет 60%. Какова масса полученного сульфата бария? 2.Вычислить выход нитрата аммония в% от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака через раствор азотной кислоты было получено 380 г соли 3.В результате каталитического окисления оксида серы (IV) массой 16 кг избытком кислорода образует оксид серы (VI). Вычислите массу продукта, если его производительность 80% от теоретического возможного. 4.Вычислите массу азотной кислоты, которую можно получить из 17 г нитрата натрия при его взаимодействии с концентрированной серной кислотой, если массовая доля выхода кислоты составляет 0,96. 5.На гашёную известь, взятую в необходимом количестве, подействовали 3,15 кг чистой азотной кислотой. Какую массу нитрата кальция получили, если практический выход в массовых долях составляет 0,98% по сравнению с теоретическим?
Определение большого или объемного выхода продукта от теоретически возможного
Количественную оценка выхода продукта от теоретически возможного выражают в долях единицу или в процентах и рассчитывают по формулам:
млн практ / м теоретический ;
млн практ / м теоретический * 100 %,
где (этта) — массовая доля выхода продукта от теоретически возможного;
В практ / V теоретический ;
В практ / V теоретический * 100 %,
где (фи) — объемная доля продукта от теоретически возможного.
Пример 1. При восстановлении водородом оксида меди (II) массой 96 гполучена медь массой 56,4 г. Сколько это составит оттеоретически возможного выхода?
Решение:
1.Записываем уравнение реакции:
CuO + ЧАС 2 знак равно Cu + Н 2 О
1 моль1 моль
2. Вычисляем химическое количество оксида меди (II ):
М (С ты О) = 80г / моль,
п (CuO ) = 96/80 = 1,2 (моль).
3. Вычисляем теоретический выход меди: исходя из уравнения реакции, п (Cu знак равно п (CuO ) = 1,2 моль,
кв.м. (С ты ) = 1,2 · 64 = 76,8 (г),
т. к. М (С ты ) = 64 г / моль
4.Вычисляем массовую долю выхода меди по сравнительно с теоретически возможным: = 56,4 / 76,8 = 0,73 или 73%
Ответ: 73%
Пример 2. Сколько йода может быть получено при действии хлора найодид калия массой 132,8 кг, если потеривпроизводстве составляют 4%?
Решение:
1.Записываем уравнение реакции:
2КИ + Cl 2 = 2KCl + I 2
2 кмоль 1 кмоль
2. Вычисляем химическое количество йодида калия:
М (К я ) = 166 кг / кмоль,
п (К я ) = 132,8 / 166 = 0,8 (кмоль).
2. Определяем теоретический выход йода: исходя из реакции,
п (I 2) = 1 / 2n (KI) = 0,4 моль ,
М (I 2) = 254 кг / кмоль .
Откуда, м (Я 2 ) = 0,4 * 254 = 101,6 (кг).
3.Определение массовой доли практического выхода йода:
= (100-4) = 96% или0,96
4. Определение массы йода, практически полученного:
кв.м. (Я 2 ) = 101,6 * 0,96 = 97,54 (кг).
Ответ: 97,54 кг йода
Пример 3. При сжигании 33,6 дм 3 аммиака получен азот объемом 15 дм 3. Вычислите объем выхода азота в% от теоретически возможного.
Решение:
1.Записываем уравнение реакции:
4 NH 3 + 3 О 2 = 2 N 2 + 6 ЧАС 2 О
4 моль2 моль
2. Вычисляем теоретический выход азота: согласно закону Гей –Люссака
при сжигании 4 дм 3 аммиака получается 2 дм 3 азота, а
при сжигании 33,6 дм 3 получаетсях дм 3 азота
х = 33. 6 * 2/4 = 16,8 (дм 3).
3. Вычисляем объемную долю выхода азота от теоретически возможного:
15 / 16,8 = 0,89 или 89 %
Ответ: 89%
Пример 4. Какая массааммиака необходима для Получение 5 т азотной кислоты с получением долей кислоты 60%, считая, что потери аммиака в производстве составляют 2,8%?
Решение: 1. Записываем уравнения, лежащих в основе производства азотной кислоты:
4NH 3 + 5 O 2 = 4 NO + 6H 2 O
2НО + O 2 = 2НО 2
4НО 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3
2. Исходя из условий отображается, что из 4 моль аммиака получается
4 моль азотной кислоты.Получаем схема:
NH 3 HNO 3
1 тмоль1тмоль
3.Вычисляем массаи химическое количество азотной кислоты, которая необходима для получения 5 траствора с массовой долей кислоты 60 %:
кв.м. (в-ва) = м (р-ра) * ш (в-ва),
кв.м. (HNO 3 ) = 5 * 0,6 = 3 (т),
4. Вычисляем химическое количество кислоты:
п (HNO 3 ) = 3/63 = 0,048 (тмоль),
т. к. М (HNO 3 ) = 63 г / моль.
5. Исходя из составленной схемы:
п (NH 3 ) = 0,048 тмоль,
а м (NH 3 ) = 0,048 · 17 = 0,82 (т),
т. к. М (NH 3 ) = 17 г / моль.
Но такое количество аммиака должно Вступить в реакцию, если не учитывать потери аммиака в вступить производство.
6. Вычисляем масса аммиака с учетом потерь: примем массы аммиака, участвующего в реакции — 0,82 т- за97,2%,
Избыток и недостаток реагентов
Далеко не всегда берут пропорциональные количества и массы реагирующих веществ. Часто один из реагентов для реакции берется с избытком , а другой — с недостатком .Очевидно, если в реакции 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О для получения 2 моль Н 2 О взять не 1 моль О 2 и 2 моль Н 2 , а 2 моль Н 2 и 2 моль О 2 , то 1 моль О 2 реагировать не будет и останется в избытке.
Определение реагента, взятого в избытке (например, В), проводят по неравенствам: n A / a, где n общ. — общее (взятое в избытке) количество вещества, н Б — необходимое для реакции количество вещества, т. е. стехиометрическое , и n изб. — избыточное (не реагирующее) количество вещества В , причем н общ.В = н Б + н изб.В.
Вследствие того что избыточное количество реагента В реагировать не будет, расчет получаемых количеств необходимо проводить только по количеству реагента , взятого в недостатке.
Практический выход продукта
Теоретическим артистом. н теор. называется количество реакции, которое получается в соответствии с расчетом по уравнению реакции. Однако в условиях реакции может произойти, что продукт образуется меньше, чем ожидалось по результатам реакции; назовем этот практический н пр.
Практическим выходом продукта называется отношением практического количества продукта В (полученного реально) к теоретическому (рассчитанному по уравнению реакции).Практический выход продукта обозначается как ŋ В : ŋ В = n пр.В / n теор. В (аналогичный вид имеют выражения для массы и размера газообразного продукта).
Практический выход продукта представлен долей от единицы или от 100%.
На практике чаще всего ŋ Из-за того что н пр. Если в идеальных условиях н пр. = n теор, то выход становится полным, то есть ŋ В = 1 (100%) ; он часто называется теоретическим выходом.
Массовая доля вещества в смеси. Степень чистоты вещества
Чаще для индивидуальных возможностей берут не индивидуальные вещества, а их смеси, в том числе и природные — минералы и руды. Содержание каждого вещества в смеси выражается посредством его массовой доли.
Отношение массы вещества ( m B ) к массе смеси ( м см ) получило название измельченного вещества В (w В) в смеси: w В = m B / m см.
Массовая доля вещества в смеси — это доля от единицы или от 100%.
Сумма массовых долей всех веществ равна 1 (100%).
В смеси мы сталкиваемся с двумя веществами — основным веществом и примесями . Основным веществом называют вещество (В), которое в смеси находится в преобладающем количестве; все остальные вещества называются примесями , а наличие w В степенью чистоты основного вещества.
Например, природный карбонат кальция — известняк — может содержать 82% CaCO 3. Иными словами, 82% соответствует степени чистоты известняка по CaCO 3. На различные примеси (песок, силикаты и др.) приходится ос таток в 18%.
В полезных ископаемых, рудах, минералах, горных породах, т.е. в природных соединениях, и в продуктах промышленного производства примеси всегда имеется.
Степень очистки химических реагентов может быть разной. По уменьшению процентного содержания примесей качественно различают следующие типы реактивов: «чистые», «технические», «химически чистые», «чистые для анализа», «особо чистые». Например, 99, 999% основное вещество (H 2 SO 4) содержит «химически чистая» серная кислота. . Следовательно, в серной кислоте лишь 0,001% примесей.
сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫХОДА ПРОДУКТА РЕАКЦИИ В ПРОЦЕНТАХ ОТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО, ЕСЛИ ИЗВЕСТНЫ МАССЫ ИСХОДНОГО ВЕЩЕСТВА И ПРОДУКТА РЕАКЦИИ
Задача 1. Через известковую воду, содержащую 3,7 г гидроксида кальция, пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили, взвесили. Его масса оказалась равной 4,75 г. Вычислить выход продукта (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:Способ.
Определим количество приведенных в условии задачи веществ:
v = m / M = 3,7 г / 74 г / моль = 0,05 моль;
v = 0,05 моль
v (CaCO 3 ) = m (CaCO 3 ) / M (CaCO 3 ) = 4,75 г / 100 г / моль = 0,0475 моль;
v (CaCO 3 ) = 0,0475 моль
Запишем уравнение реакции:
Са (ОН) 2
Из уравнения химической реакции, что из 1 моль Ca (OH) 2 образует 1 моль CaCO 3 , а значит, из 0,05 моль Ca (OH) 2 теоретически должно получиться столько же, то есть 0,05 моль CaCO 3 . Практически же получено 0,0475 моль CaCO 3 , что составит:
w вых. (CaCO 3 ) = 0,0475 моль * 100% / 0,05 моль = 95%
w вых. (CaCO 3 ) = 95%
II способ.
Принимаем во внимание массу вещества (гидроксида кальция) и уравнение реакции:
Са (ОН) 2
Рассчитаем по уравнению реакции, сколько теоретически образует карбоната кальция.
Из 74 г Ca (OH) 2Отсюда х = 3,7 г * 100 г / 74 г = 5 г, м (CaCO 3 ) = 5 г
Это означает, что из данных по условию задачи 3,7 г гидроксида кальция теоретически (из расчётов) можно было бы получить 5 г карбоната кальция, а практически получено лишь 4,75 продукта реакции. Из этих данных определим выход карбоната кальция (в%) теоретически возможного:
5 г CaCO 3 составляют 100% — ный выход
4,75 г CaCO 3 составляют х%
x = 4,75 моль * 100% / 5 г = 95%;
Вт вых. (CaCO 3 ) = 95%
Ответ: выход карбоната кальция составляет 95% от теоретически возможного.
Задача 2. При взаимодействии магния массой 36 г с избытком хлора получено 128,25 г хлорида магния. Определить выход продукта в процентах от теоретически возможного.
Дано: Рассмотрим использование двух способов решения этой задачи: с размером количества вещества и массы вещества .Способ.
Из данных по условию задачи значений масс магния и хлорида магния рассчитаем значения количества этих веществ:
v (Mg) = m (Mg) / M (Мг) = 36 г / 24 г / моль = 1,5 моль; v (Mg) = 1,5 моль
v (MgCl 2 ) = m (MgCl 2 ) / M (MgCl 2 ) = 128,25 г / 95 г / моль = 1,35 моль;
v (MgCl 2 ) = 1,35 моль
Составим уравнение реакции:
мг
Воспользуемся уравнением реакции. Из этого уравнения следует, что из 1 моль магния можно получить 1 моль хлорида магния, а, значит, из данных 1,5 моль магния можно теоретически получить столько же, то есть 1,5 моль хлорида магния. А практически получено лишь 1,35 моль. Поэтому выход хлорида магния (в%) от теоретически возможного составляет:
1,5 моль MgCl 2х = 1,35 моль * 100% / 1,5 моль = 90%, т.е. ш вых. (MgCl 2 ) = 90%
II способ.
Рассмотрим уравнение реакции:
мг
В первую очередь по уравнению реакции определим, сколько граммов хлорида магния можно получить из данных по условию задачи 36 г магния.
Из 24 г Mg 2Отсюда х = 36 г * 95 г / 24 г = 142,5 г; м (MgCl 2 ) = 142,5 г
Это означает, что из данного количества магния можно было бы получить 142,5 г хлорида магния (теоретический выход, составляющий 100%). А получено всего 128,25 г хлорида магния (практический выход).
Рассмотрим теперь, сколько процентов составляет практический выход от теоретически возможного:
х = 128,25 г * 100% / 142,5 г = 90%, то есть Вт вых. (MgCl 2 ) = 90%
Ответ: выход хлорида магния составляет 90% от теоретически возможного.
Задача 3. Металлический калий массой 3,9 г поместили в дистиллированную воду объемом 50 мл. В результате реакции получили 53,8 г раствора едкого кали с пресс-долей вещества равной 10%. Вычислить выход едкого кали (в процентах) от теоретически возможного.
Дано:2 К
На основе этого уравнения реакции сделаем расчёты.
Вначале определим теоретически можно было бы получить из данной по условию задачи массы калия.
Отсюда: x = 3,9 г * 112 г / 78 г = 5,6 г м (КОН) = 5,6 г
Из этой формулы выражаем m в-ва:
m в-ва = m р-ра * Вт в-ва / 100%
Определим массу едкого кали, находящегося в 53,8 г 10% -ного его раствора:
m (КОН) = m р-ра * Вт (КОН) / 100% = 53,8 г * 10% / 100% = 5,38 г
м (КОН) = 5,38 г
Наконец, рассчитываем выход едкого кали в процентах от теоретически возможного:
w вых. (КОН) = 5,38 г / 5,6 г * 100% = 96%
Вт вых. (КОН) = 96%
Ответ: Выход едкого кали составляет 96% от теоретически возможного.
Вычисления с помощью химических уравнений.
Масса продуктов, образовавшихся в химической реакции, называется ее выходом. Выход продукта, вычисленный на основе химического уравнения, называется теоретическим выходом.Действительный выход, полученный в эксперименте или промышленном процессе, называется фактическим выходом.
Когда фактический выход оказывается равен теоретическому, говорят, что реакция имеет количественный выход. Химическую реакцию, протекающую с количественным выходом, называют стехиометрическим процессом. Количественный выход многие ионные реакции. Примерами таких систем реакции нейтрализации и ионного осаждения. Однако некоторые химические реакции не имеют количественного выхода. Это относится, в частности, к органическим реакциям. Во всех подобных случаях вычислять относительный выход. Он определяется следующим введением:
Относительный выход служит мерой эффективности реакции. Так, химическая реакция, протекающая с количественным выходом, имеет 100% -ную эффективность. Химические реакции, которые не имеют количественного выхода, иногда называют нестехиометрическими процессами. Однако, в сущности, такое выражение неправильно, согласно количественным законам химии, все химические реакции должны быть стехиометрическими.Другими словами, во всех реакциях непременно участвуют целочисленные количества элементарных химических частиц (атомы, ионы либо молекулы) в постоянных, строго соотношениях. Нестехиометрия может быть вызвана целым рядом причин, например, недостаточной чистотой причин, протеканием побочных факторов или такими практическими факторами, как потери при кристаллизации.
Для повышения относительного выхода нестехиометрического процесса обычно используют избыточное количество одного или нескольких реагентов.