Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Савчин

§ 14. РОЗРАХУНКОВІ ЗАДАЧІ НА ОБЧИСЛЕННЯ ЗА ХІМІЧНИМИ РІВНЯННЯМИ ВІДНОСНОГО ВИХОДУ ПРОДУКТУ РЕАКЦІЇ

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • пояснювати алгоритм розв'язування задач на обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції;
  • обчислювати за хімічними рівняннями відносний вихід продукту реакції, обґрунтовуючи обраний спосіб розв'язання;
  • висловлювати судження щодо значення вмінь розв'язувати задачі.

Розв'язування розрахункових задач розвиває вміння аналізувати й синтезувати, порівнювати й обчислювати. Задачі є засобом розвитку інтелекту, критичного та творчого мислення, розв'язання проблем тощо. Вивчаючи хімію, ви ознайомилися з різними типами задач, які не тільки дають змогу проводити обчислення, а й відіграють значну роль у виробничих процесах, сприяють більш рентабельному використанню сировини та продукції. Однак за допомогою розрахунків не завжди отримують такий самий результат, що й на виробництві, оскільки під час добування того чи іншого продукту можливі втрати. Тому практичний вихід продукту завжди менший від теоретично можливого, тобто того, що ми отримуємо, розв'язуючи задачі за хімічними рівняннями.

Теоретичний вихід відповідає масі або об'єму речовини, що знаходимо за рівнянням реакції, а практичний — це маса або об'єм, що отримують під час виробництва. Щоб знайти відносний вихід продукту, який позначають грецькою літерою η (етa), доцільно застосувати формули:

Отже, учимося розв'язувати задачі на обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції.

Задача 1. Амоніак об'ємом 6,72 л (н. у.) повністю ввібрався розчином сульфатної кислоти до утворення середньої солі. Утворився амоній сульфат масою 17,82 г. Обчисліть відносний вихід продукту.

Задача 2. Ортофосфатну кислоту повністю нейтралізували натрій гідроксидом та отримали середню сіль масою 32,8 г, з відносним відходом продукту 80 %. Обчисліть маси вихідних речовин.

Задача 3. Етен масою 60 г прореагував з хлором з утворенням дихлороетану масою 198 г. Обчисліть відносний вихід продукту й об'єми газів (н. у.), що прореагували.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Розв'язування задач за хімічними рівняннями на обчислення відносного виходу продукту реакції полягає в тому, що спочатку потрібно обчислити масу чи об'єм речовин, які мають утворитися за рівнянням реакції, тобто обчислити теоретичні масу чи об'єм продукту.

Практичні маса та об'єм продукту завжди менші від теоретичних. Тому відносний вихід продукту обчислюємо за відношенням практичних маси чи об'єму до теоретичних.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Унаслідок дегідрування етану об'ємом 10 л отримали етен об'ємом 8 л. Обчисліть відносний вихід продукту.
  • 2. Магній оксид масою 80 г повністю прореагував з нітратною кислотою. Утворився магній нітрат масою 243,2 г. Обчисліть відносний вихід продукту.
  • 3. Крізь розчин кальцій гідроксиду пропустили карбон(IV) оксид об'ємом 11,2 л (н. у.). Утворилася середня сіль масою 44 г. Обчисліть відносний вихід продукту. Назвіть сіль, що утворилася.
  • 4. На розчин натрій карбонату масою 106 г з масовою часткою солі 0,1 подіяли кальцій гідроксидом до утворення середньої солі. Утворився кальцій карбонат масою 9 г і натрій гідроксид масою 3,6 г. Обчисліть відносний вихід цих речовин.
  • 5. На розчин алюміній хлориду масою 133,5 г з масовою часткою солі 0,2 подіяли розчином калій гідроксиду. Унаслідок реакції випав білий драглистий осад масою 15,6 г та утворилася сіль масою 40,11 г. Обчисліть відносний вихід продуктів реакцій та назвіть речовину, що випала в осад.
  • 6. Обчисліть і позначте відносний вихід сульфур(IV) оксиду, якщо внаслідок горіння сірки в атмосфері кисню об'ємом 6,72 л (н.у.) утворився газ об'ємом 5,6 л.

А 83,66 %

Б 82,43 %

В 82,34 %

Г 83,33 %

  • 7. Обчисліть і позначте відносний вихід барій нітрату, що утворився внаслідок розчинення барій оксиду масою 15,3 г у воді та повної нейтралізації отриманої речовини нітратною кислотою з утворенням солі масою 22 г.

А 84,90 %

Б 84,29 %

В 80,20 %

Г 85,30 %

  • 8. Розв'яжіть кросворд. Заповнивши рядки, у виділеному стовпці прочитаєте прізвище першовідкривача хімічного джерела струму.

За горизонталлю

  • 1. Умова перебігу необоротної реакції.
  • 2. Назва принципу, що дає змогу передбачити напрямок перебігу реакції.
  • 3. Раціональне використання відходів.
  • 4. Назва пристрою, що є хімічним джерелом струму.
  • 5. Назва процесу, що відбувається в гальванічному елементі.
  • 6. Чинник, що впливає на перебіг оборотних реакцій.
  • 7. Назва реакції, що відбувається в одному напрямку.
  • 8. Загальна назва реакцій речовин з водою.

ЦІКАВО ЗНАТИ

• Гальванічні елементи нині називають батарейками. Найпоширенішими є три типи батарейок: сольові (сухі), лужні та літієві. Принцип їхньої роботи такий самий, як описав А. Вольта, тобто два метали взаємодіють через електроліт, тому в зовнішньому замкнутому ланцюзі виникає електричний струм.

• Лужні й сольові батарейки застосовують для живлення різних електронних пристроїв, радіоапаратури, іграшок.

Сольові батарейки — найдешевші, оскільки їхня ємність є низькою. Тому їх використовують в пристроях, де енергоспоживання незначне: у годинниках, пультах дистанційного управління, в електронних термометрах. Лужні батарейки мають істотно більшу ємність, краще працюють за низьких температур і під час великих навантажень струмом.

• Літієві батарейки відрізняються від інших елементів живлення високою тривалістю роботи й високою вартістю. У них найвища ємність на одиницю маси та тривалий час зберігання. Набули широкого застосування в сучасній портативній електронній техніці: для живлення годинників, на материнських платах комп'ютерів, у портативних медичних приладах типу глюкометрів, наручних годинниках, калькуляторах, фототехніці тощо (За матеріалами сайта http://elektruk.info/main/school/1267-galvanicheskie-elementy-ustroystvo.html).

НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЕКТ

  • 1. Гальванічний елемент з картоплі, лимона.
  • 2. Види та принципи роботи малих джерел електричного струму, їхня утилізація.