Розрахунки за хімічними рівняннями маси, об'єму, кількості речовини реагентів і продуктів реакцій

Розглянемо сказане на конкретному прикладі реакції фосфор{V) оксиду з гарячою водою.

За рівпяниям цієї реакції 1 моль фосфор(У) оксиду взаємодіє з 3 моль води, унаслідок чого утворюється 2 моль орто-фоефатпої кислоти:

Тобто відношення молів реагентів і продукту реакції буде таким:

1:3:2

Тому якщо для реакції буде взято 2 моль фосфор(У) оксиду, то, щоб це відношення не порушилося, води знадобиться 6 моль, а кислоти утвориться не 2, а 4 моль. Скільки б молів обох реагентів не було взято для проведення цієї реакції, взаємодіятимуть вопи у відношенні 1:3, а кількість речовини ортофосфатної кислоти буде вдвічі більша, ніж оксиду.

Для того щоб обчислити за рівнянням реакції масу, об’єм чи кількість речовини будь-якого реагенту або будь-якого продукту реакції, достатньо відомостей про одну з речовин.

Обчислення за рівнянням реакції маси речовини.

Обчислити Macj^r натрій гідроксиду, що утвориться внаслідок взаємодії натрій оксиду кількістю речовини 2 моль із достатньою кількістю води.

1. Напишемо рівняння реакції:

2. Обчислимо кількість речовини натрій гідроксиду NaOH, що утворилася в результаті реакції.

Згідно з рівнянням реакції та записами, зробленими на початку параграфа, співвідношення молів реагента Na₂O і продукту реакції NaOH становить 1:2. Тобто кількість речовини натрій гідроксиду вдвічі більша, ніж кількість речовини оксиду. Отже:

3. Обчислимо масу натрій гідроксиду, що утворився, за формулою:

Задачу можна розв’язати, склавши пропорцію. Однак, зважаючи па те, що кількість речовини V це важлива фізико-хімічпа характеристика речовин, є сенс здійснювати всі розрахупки за рівнянням реакції з використанням кількості речовини. Це не лише спрощує обчислення, допомагає знайти відповідь па поставлене в умові задачі запитання, а й розкриває хімічну сутність взаємодії речовин зміст хімічних процесів, па яких побудована умова задачі.

Математичною складовою задачі є математичні обчислення.

Шд час розрахунків за рівняннями реакцій важливо не припускатися помилок у використанні фізичних величин. Слід пам’ятати, що з кількістю речовини 1 моль розмірні: маса - у грамах; молярна маса — у

об’єм у л. Відповідно до цього одиницею молярного об’єму є

Ці одиниці вимірювання ми використовува тимемо найчастіше. Хоча кількість речовини можна вимірювати у кмоль (кіломолях). Тоді маса

(кілограм па

буде вимірюватися в кілограмах, молярна маса

кіломоль), об’єм — у

(метр кубічний на кіломоль), а молярний

об’єм становитиме

Який об’єм кисню (н.у.) витратиться на спалювання метану масою 48 кг та який об’єм вуглекислого газу виділиться в результаті цієї реакції?

3. Розглянемо кількісні відношення речовин, зазначених в умові задачі, за рівнянням реакції. Оскільки маса речовини виражена в кілограмах, оберемо розмірну цій одиниці маси одиницю кількості речовини кмоль.

4. Над формулами речовин зробимо записи за умовою задачі:

5. Обчислимо кількість речовини та об’єм кисню.

За рівпянням кількість речовини кисню у 2 рази більша, ніж кількість речовини метану. Отже:

6. Обчислимо кількість речовини та об’єм вуглекислого газу.

З рівняння реакції видно, що кількість речовини вуглекислого газу дорівнює кількості речовини метану. Тому:

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Ярошенко