В связи с этим, чтобы определить количественные параметры получаемого продукта, необходимо вначале рассчитать количественные параметры вступающего в реакцию чистого вещества, которое содержится в исходном объекте. После этого решается базовая задача.
Обратные задачи заключаются в оценке чистоты исходных веществ по количеству продуктов реакции.
Содержание примеси обычно выражают в частях от единицы (или выражают в %). Эта величина показывает массовую долю чистого вещества (примеси) в исходном образе (формула 1).
Для вычисления массы чистого вещества (или примесей), содержащегося в смеси, используют формулу
(1)
m(смеси) = m(осн.в.) + m(прим.) (2)
Алгоритм решения базовой задачи (последовательность действий).
- Составляем уравнение химической реакции и выписываем мольные соотношения прореагировавших и получившихся веществ.
- По формулам, отображающим взаимосвязь физических величин, переводим заданную по условию величину в количество (n или ν) исходного вещества.
- По мольным отношениям рассчитываем n определяемого вещества (Х).
- По формулам, отображающим взаимосвязь физических величин, рассчитываем неизвестный параметр X.
Графическая схема решения базовой задачи.
| Последовательность действий | Какой объем углекислого газа образуется при разложении глюкозы массой 250 г, содержащего 5% примесей |
| Краткая записать условия задачи | Дано: m( C6H12O6) = 250 г W=5% Найти: C(CO2)- ? |
| Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении | C6H12O6=2C2H5OH+2CO2 |
| Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением | 250г Xл C6H12O6=2C2H5OH+2CO2 1 моль 2 моль 22,4 л/моль |
| Найти массовую долю глюкозы | W(C6H12O6)=100%-5%=95% или 0,95 |
| Найти массу глюкозы | mпр(C6H12O6)= W(C6H12O6)*mтеор(C6H12O6) mпр(C6H12O6)=0,95*250г=237,5 г |
| Определить количество вещества глюкозы | n(C6H12O6)= m(C6H12O6)/M (C6H12O6) n(C6H12O6)=237,5 г/180 г/моль=1,3 моль |
| Определить количество вещества углекислого газа | По уравнению реакции 1 моль C6H12O6 - 2 моль CO2 По условию 1,3 моль C6H12O6 - 2,6 моль CO2 |
| Вычислить объем углекислого газа | V(CO2)=n(CO2)/Vm V(CO2)=2,6моль/22,4 л/моль=58,24л |
| Сформулировать ответ | При разложении глюкозы массой 250 г, содержащего 5% примесей, образуется 58,24 л углекислого газа |
Для просмотра образца решения задач зайдите по ссылке
https://www.youtube.com/watch?v=AgFPK6Ly4vU Задачи для самостоятельного решения.
1. Сколько граммов эфира образуется при взаимодействии метилового спирта со 10 г муравьиной кислоты, содержащей 1% примесей?2. Ацетилен получают взаимодействием карбида кальция с водой: СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2. Какой объем ацетилена (н. у.) выделится при вступлении в реакцию 33,7 г технического карбида кальция, содержащего 5% примесей
3. Какое количество вещества оксида углерода (IV) получится при сжигании 64 г метана, содержащего 10% примесей?
4.Сколько граммов эфира образуется при взаимодействии метилового спирта со 10 г муравьиной кислоты, содержащей 1% примесей?
5.Какое количество вещества эфира образуется при взаимодействии муравьиной кислоты с 30 г этилового спирта, содержащего 2% примеси?
6.Вычислите объемы кислорода и воздуха (н.у.), необходимые для сжигания 20 кг метана (CH4), содержащего 20% негорючих примесей. Объемная доля кислорода в воздухе 21%.
7. Рассчитайте объем углекислого газа (н.у.), который образуется при горении гексана массой 500 г, если массовая для негорючих примесей в этом образце гексана составляет 8%