Яка маса натрію вступила в реакцію з водою, якщо в результаті взаємодії виділився водень об’ємом 44,8 л (н. у.)?
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
V(H2)=44,8 л m(Na)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо Na та H2: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2. Обчислюємо кількість речовини водню (Vm=22,4 л/моль): n(H2)=VmV(H2)=22,4 л/моль44,8 л=2 моль
3. Вносимо всі мольні дані в рівняння та складаємо пропорцію: 2 моль2Nax моль+2H2O=2NaOH+1 мольH22 моль↑ 2 мольx моль=1 моль2 моль
x=1 моль2 моль⋅2 моль=4 моль (Na)
4. Обчислюємо масу натрію (M(Na)=23 г/моль): m(Na)=n(Na)⋅M(Na)=4 моль⋅23 г/моль=92 г
Відповідь: m(Na)=92 г |
Який об’єм вуглекислого газу (н. у.) виділиться під час взаємодії кальцій карбонату з ортофосфатною кислотою масою 98 г?
💡 Сіль і кислота умовно складаються з двох складових частин: металічного катіона й кислотного залишку, або атомів Гідрогену й кислотного залишку. Під час обміну вони міняються складовими. Кальцій (CaII) сполучається з ортофосфатним залишком (POIII4), утворюючи сіль Ca3(PO4)2.
Карбонатна кислота H2CO3, яка має утворитися за обміном, є нестійкою. Вона не існує у вільному стані й миттєво розкладається на воду та вуглекислий газ:
H2CO3=H2O+CO2↑
Тому в правій частині рівняння завжди записують саме суму речовин H2O+CO2↑.
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
m(H3PO4)=98 г V(CO2)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо H3PO4 та CO2: 3CaCO3+2H3PO4=Ca3(PO4)2+3H2O+3CO2↑ 2. Обчислюємо кількість речовини ортофосфатної кислоти (M(H3PO4)=98 г/моль): n(H3PO4)=Mm=98 г/моль98 г=1 моль
3. Вносимо всі мольні дані в рівняння та складаємо пропорцію: 3CaCO3+2 моль2H3PO41 моль=Ca3(PO4)2+3H2O+3 моль3CO2↑x моль 2 моль1 моль=3 мольx моль
x=2 моль1 моль⋅3 моль=1,5 моль (CO2)
4. Знаходимо об’єм вуглекислого газу (Vm=22,4 л/моль): V(CO2)=n(CO2)⋅Vm=1,5 моль⋅22,4 л/моль=33,6 л
Відповідь: V(CO2)=33,6 л |
Розрахуйте маси сульфатної кислоти та ферум(ІІІ) оксиду, під час взаємодії яких утворюється сіль кількістю речовини 0,2 моль.
💡 Ферум у вихідному оксиді проявляє валентність III (FeIII2OII3), а сульфатний залишок кислоти H2SO4 двовалентний (SOII4). У реакціях обміну валентності елементів не змінюються, тому утворена сіль має формулу FeIII2(SOII4)3 — ферум(ІІІ) сульфат.
Щоб уникнути плутанини під час роботи з двома невідомими, позначайте кількість речовини першого шуканого реагенту через x, а другого — через y. Розрахунок для кожного реагенту ведеться окремо на основі мольних співвідношень із сіллю.
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
n(Fe2(SO4)3)=0,2 моль m(Fe2O3)−? m(H2SO4)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо Fe2O3, H2SO4 та Fe2(SO4)3: 1 мольFe2O3x моль+3 моль3H2SO4y моль=1 мольFe2(SO4)30,2 моль+3H2O Етап 1. Пошук маси Fe2O3 (M(Fe2O3)=160 г/моль): 1 мольx моль=1 моль0,2 моль x=0,2 моль (Fe2O3) m(Fe2O3)=0,2 моль⋅160 г/моль=32 г
Етап 2. Пошук маси H2SO4 (M(H2SO4)=98 г/моль): 3 мольy моль=1 моль0,2 моль y=1 моль0,2 моль⋅3 моль=0,6 моль (H2SO4) m(H2SO4)=0,6 моль⋅98 г/моль=58,8 г
Відповідь: m(Fe2O3)=32 г, m(H2SO4)=58,8 г |
Завдання для самоконтролю (Домашнє завдання)
Завдання 1
Розрахуйте масу сульфатної кислоти, яка прореагує з цинком масою 13 г.
🔍 Показати розв'язок та відповідь до Завдання 1
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
m(Zn)=13 г m(H2SO4)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо Zn та H2SO4: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2. Обчислюємо кількість речовини цинку (M(Zn)=65 г/моль): n(Zn)=M(Zn)m(Zn)=65 г/моль13 г=0,2 моль
3. Вносимо всі мольні дані в рівняння та складаємо пропорцію: 1 мольZn0,2 моль+1 мольH2SO4x моль=ZnSO4+H2↑ 1 моль0,2 моль=1 мольx моль
x=0,2 моль (H2SO4)
4. Обчислюємо масу кислоти (M(H2SO4)=98 г/моль): m(H2SO4)=n⋅M=0,2 моль⋅98 г/моль=19,6 г
Відповідь: m(H2SO4)=19,6 г |
Завдання 2
Знайдіть об’єм (н. у.) водню, який виділиться в результаті реакції хлоридної кислоти з алюмінієм масою 5,4 г.
🔍 Показати розв'язок та відповідь до Завдання 2
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
m(Al)=5,4 г V(H2)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо Al та H2: 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2. Обчислюємо кількість речовини алюмінію (M(Al)=27 г/моль): n(Al)=27 г/моль5,4 г=0,2 моль
3. Вносимо всі мольні дані в рівняння та складаємо пропорцію: 2 моль2Al0,2 моль+6HCl=2AlCl3+3 моль3H2↑x моль 2 моль0,2 моль=3 мольx моль
x=2 моль0,2 моль⋅3 моль=0,3 моль (H2)
4. Знаходимо об’єм газу (Vm=22,4 л/моль): V(H2)=n⋅Vm=0,3 моль⋅22,4 л/моль=6,72 л
Відповідь: V(H2)=6,72 л |
Завдання 3
Розрахуйте масу солі, що утворилася в реакції нітратної кислоти з ферум(ІІІ) гідроксидом масою 21,4 г.
🔍 Показати розв'язок та відповідь до Завдання 3
| Дано: | Розв’язання: |
|---|
m(Fe(OH)3)=21,4 г m(солі)−? | 1. Складаємо хімічне рівняння реакції і підкреслюємо Fe(OH)3 та Fe(NO3)3: Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O 2. Обчислюємо кількість речовини ферум(ІІІ) гідроксиду (M(Fe(OH)3)=107 г/моль): n(Fe(OH)3)=107 г/моль21,4 г=0,2 моль
3. Вносимо всі мольні дані в рівняння та складаємо пропорцію: 1 мольFe(OH)30,2 моль+3HNO3=1 мольFe(NO3)3x моль+3H2O 1 моль0,2 моль=1 мольx моль
x=0,2 моль (Fe(NO3)3)
4. Обчислюємо масу утвореної солі (M(Fe(NO3)3)=242 г/моль): m(Fe(NO3)3)=0,2 моль⋅242 г/моль=48,4 г
Відповідь: m(Fe(NO3)3)=48,4 г |