Расчеты по уравнению реакции

Для того чтобы решить расчетную задачу по химии, нужно воспользоваться следующим алгоритмом:

1. Составить уравнение химической реакции.

2. Над формулами веществ записать значения известных и неизвестных величин с соответствующими единицами величин (только для чистых веществ, т.е. не содержащих примесей).

Если по условию задачи в реакцию вступают вещества, содержащие примеси, то сначала нужно определить содержание чистого вещества; если в условии задачи идет речь о растворе, то сначала надо вычислить массу растворенного вещества.

3. Под формулами веществ с известными и неизвестными величинами записать соответствующие значения этих величин, найденные по уравнению реакции.

4. Составить и решить пропорцию.

5. Записать ответ.

Задача 1. Железо количеством вещества $0.5$ моль прореагировало без остатка с соляной кислотой. Определите массу образовавшегося хлорида железа (II).

Дано:

$\mathit{n}\left(\mathit{F}\mathit{e}\right)=0.5$ моль

$\mathit{m}\left(\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2\right)-?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции:

$\mathit{F}\mathit{e}+2\mathit{H}\mathit{C}\mathit{l}=\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2+{\mathit{H}}_2\uparrow$.

2. Запишем известные и неизвестные числовые значения над формулами веществ в уравнении.

$\stackrel{56}{\mathit{F}\mathit{e}}+2\mathit{H}\mathit{C}\mathit{l}=\stackrel{127}{\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2}+{\mathit{H}}_2$

$\mathit{M}\left(\mathit{F}\mathit{e}\right)=56$г/моль; $\mathit{m}\left(\mathit{F}\mathit{e}\right)=56$г/м $·1$моль$=56$г

$\mathit{M}\left(\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2\right)=56+35.5·2=127$г/моль;

$\mathit{m}\left(\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2\right)=127$г/моль $·1$моль$=127$г

3. Найдем заданную химическим уравнением массу $0.5$ моль железа и запишем полученное значение под его формулой.

$\mathit{m}\left(\mathit{F}\mathit{e}\right)=\mathit{M}·\mathit{n}=56$г/моль $·0.5$моль$=28$г

4. Уравнение примет вид:

$\underset{28}{\overset{56}{\mathit{F}\mathit{e}}}+2\mathit{H}\mathit{C}\mathit{l}=\underset{\mathit{x}}{\overset{127}{\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2}}+{\mathit{H}}_2\uparrow$

5. Составим и решим пропорцию:

$\frac{56}{28}=\frac{127}{\mathit{x}};\mathit{x}=\frac{28·127}{56}=63.5$г.

Ответ: $\mathit{m}\left(\mathit{F}\mathit{e}\mathit{C}{\mathit{l}}_2\right)=63.5$ г.

Задача 2. В каком объеме кислорода (н.у.) нужно сжигать железо, чтобы получить $0.2$ моль оксида железа (III)?

Дано:

$\mathit{n}\left(\mathit{F}{\mathit{e}}_2{\mathit{O}}_3\right)=0.2$моль

$\mathit{V}\left({\mathit{O}}_2\right)-?$

Решение:

$1.4\mathit{F}\mathit{e}+3{\mathit{O}}_2=2\mathit{F}{\mathit{e}}_2{\mathit{O}}_{3.}$

$2.{\mathit{M}}_{\mathit{r}}\left(\mathit{F}{\mathit{e}}_2{\mathit{O}}_3\right)=56·2+16·3=16$г/моль;

$\mathit{m}\left(\mathit{F}{\mathit{e}}_2{\mathit{O}}_3\right)={\mathit{M}}_{\mathit{r}}·\mathit{n}=16$г/моль $·2$моль$=320$г

${\mathit{M}}_{\mathit{r}}\left({\mathit{O}}_2\right)=16+16=32$/моль;

$\mathit{m}\left({\mathit{O}}_2\right)=32$г/моль $·2$моль$=96$г

$4\mathit{F}\mathit{e}+\underset{{\mathit{x}}_{\mathit{м}\mathit{о}\mathit{л}\mathit{ь}}}{\overset{96}{3{\mathit{O}}_2}}=\underset{{0.2}_{\mathit{м}\mathit{о}\mathit{л}\mathit{ь}}}{\overset{320}{2\mathit{F}{\mathit{e}}_2{\mathit{O}}_3}}$

$3.\frac{96}{\mathit{x}}=\frac{320}{0.2};\mathit{x}=\frac{96·0.2}{320}=0.06$моль

$4.\mathit{V}={\mathit{V}}_{\mathit{m}}·\mathit{n}=22.4$л/моль $·0.06$моль$=1.3$л

Ответ: $\mathit{V}\left({\mathit{O}}_2\right)=1.34$л.