ตัวอักษรใหญ่ m หมายถึงอะไรในวิชาเคมี? โมล มวลฟันกราม สูตร. มวลกรามคือมวลของสารหนึ่งโมล

เพื่อจะทำสิ่งนี้ คุณจะต้องรวมมวลของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลนี้เข้าด้วยกัน

ตัวอย่างที่ 1 ในโมเลกุลของน้ำ H2O มีไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม มวลอะตอมของไฮโดรเจน = 1 และออกซิเจน = 16 ดังนั้น มวลโมเลกุลของน้ำคือ 1 + 1 + 16 = 18 หน่วยมวลอะตอม และมวลโมลาร์ของน้ำ = 18 กรัม/โมล

ตัวอย่างที่ 2 ในโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 มีอะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอม ซัลเฟอร์ 1 อะตอม และออกซิเจน 4 อะตอม ดังนั้นมวลโมเลกุลของสารนี้จะเท่ากับ 1 2 + 32 + 4 16 = 98 amu และมวลโมเลกุลจะเท่ากับ 98 กรัม/โมล

ตัวอย่างที่ 3 ในโมเลกุลของอะลูมิเนียมซัลเฟต อัล 2 (SO 4) 3 ประกอบด้วยอะลูมิเนียม 2 อะตอม ซัลเฟอร์ 3 อะตอม และออกซิเจน 12 อะตอม มวลโมเลกุลของสารนี้คือ 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 อามู และมวลโมลาร์คือ 342 กรัม/โมล

โมลมวลโมลาร์

มวลกรามคืออัตราส่วนของมวลของสารต่อปริมาณของสาร กล่าวคือ ม(x) = ม(x)/น(x), (1)

โดยที่ M(x) คือมวลโมลาร์ของสาร X, m(x) คือมวลของสาร X, n(x) คือปริมาณของสาร X

หน่วย SI สำหรับมวลโมลาร์คือ กิโลกรัม/โมล แต่หน่วยที่ใช้กันทั่วไปคือ กรัม/โมล หน่วยมวล - g, kg.

หน่วย SI สำหรับปริมาณของสารคือโมล

โมลคือปริมาณของสารที่มี 6.02·10 23 โมเลกุลของสารนี้

ปัญหาใดๆ ในวิชาเคมีแก้ไขได้ด้วยปริมาณของสาร คุณต้องจำสูตรพื้นฐาน:

n(x) =ม(x)/ ม(x)

หรือสูตรทั่วไป: n(x) =m(x)/M(x) = V(x)/Vm = N/N A, (2)

โดยที่ V(x) คือปริมาตรของสาร X(l) V m คือปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ระดับศูนย์ (22.4 ลิตร/โมล) N คือจำนวนอนุภาค N A คือค่าคงที่ของอาโวกาโดร (6.02·10 23)

ตัวอย่างที่ 1 หามวลของโซเดียมไอโอไดด์ NaI ด้วยปริมาณสาร 0.6 โมล

ตัวอย่างที่ 2 กำหนดปริมาณอะตอมโบรอนที่มีอยู่ในโซเดียมเตตระบอเรต นา 2 B 4 O 7 หนัก 40.4 กรัม

ม.(นา 2 B 4 O 7) = 40.4 ก.	มวลโมลาร์ของโซเดียมเตตร้าบอเรตคือ 202 กรัม/โมล กำหนดปริมาณของสาร Na 2 B 4 O 7: n(นา 2 B 4 O 7) = ม.(นา 2 B 4 O 7)/M(นา 2 B 4 O 7) = 40.4/202 = 0.2 โมล โปรดจำไว้ว่าโมเลกุลโซเดียมเตตระบอเรต 1 โมลประกอบด้วยอะตอมโซเดียม 2 โมล อะตอมโบรอน 4 โมล และอะตอมออกซิเจน 7 โมล (ดูสูตรโซเดียมเตตร้าบอเรต) จากนั้นปริมาณของสารโบรอนอะตอมมิกจะเท่ากับ: n(B)= 4 n(นา 2 B 4 O 7) = 4 0.2 = 0.8 โมล

ปริมาณสารสัมพันธ์- ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยา

หากรีเอเจนต์เข้าสู่ปฏิกิริยาทางเคมีในปริมาณที่กำหนดอย่างเคร่งครัดและเป็นผลมาจากสารที่เกิดปฏิกิริยาสามารถคำนวณปริมาณที่สามารถคำนวณได้จากนั้นปฏิกิริยาดังกล่าวจะถูกเรียกว่า ปริมาณสัมพันธ์.

กฎของปริมาณสารสัมพันธ์:

ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมีก่อนสูตร สารประกอบเคมีถูกเรียกว่า ปริมาณสัมพันธ์.

การคำนวณทั้งหมดโดยใช้สมการทางเคมีขึ้นอยู่กับการใช้สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์และสัมพันธ์กับการค้นหาปริมาณของสาร (จำนวนโมล)

ปริมาณของสารในสมการปฏิกิริยา (จำนวนโมล) = ค่าสัมประสิทธิ์ที่อยู่หน้าโมเลกุลที่สอดคล้องกัน

เอ็น เอ=6.02×10 23 โมล -1

η - อัตราส่วนของมวลที่แท้จริงของผลิตภัณฑ์ ม.พีเป็นไปได้ในทางทฤษฎี ม t แสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์

หากไม่ได้ระบุผลผลิตของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาในเงื่อนไข การคำนวณนั้นจะเท่ากับ 100% (ผลผลิตเชิงปริมาณ)

รูปแบบการคำนวณโดยใช้สมการปฏิกิริยาเคมี:

1. เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมี
2. เหนือสูตรทางเคมีของสารเขียนปริมาณที่ทราบและไม่ทราบพร้อมหน่วยการวัด
3. ภายใต้สูตรทางเคมีของสารที่ทราบและไม่ทราบให้เขียนค่าที่สอดคล้องกันของปริมาณเหล่านี้ที่พบจากสมการปฏิกิริยา
4. เขียนและแก้สัดส่วน

ตัวอย่าง.คำนวณมวลและปริมาณของแมกนีเซียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้แมกนีเซียม 24 กรัมโดยสมบูรณ์

ที่ให้ไว้: ม(มก) = 24 ก หา: ν (มก) ม (มก)

สารละลาย: 1. มาสร้างสมการของปฏิกิริยาเคมีกันดีกว่า: 2Mg + O 2 = 2MgO 2. ภายใต้สูตรของสาร เราระบุปริมาณของสาร (จำนวนโมล) ที่สอดคล้องกับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์: 2มก. + O2 = 2MgO 2 โมล 2 โมล 3. กำหนดมวลโมลของแมกนีเซียม: มวลอะตอมสัมพัทธ์ของแมกนีเซียม อาร์ (มก.) = 24. เพราะ ค่ามวลโมลาร์จะเท่ากับมวลอะตอมหรือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์แล้ว เอ็ม (มก.)= 24 กรัม/โมล 4. ใช้มวลของสารที่ระบุในเงื่อนไข เราคำนวณปริมาณของสาร: 5.เหนือสูตรทางเคมีของแมกนีเซียมออกไซด์ มกซึ่งเราไม่ทราบมวลนั้น xตุ่นเหนือสูตรแมกนีเซียม มกเราเขียนมวลโมลของมัน: 1 โมล xตุ่น 2มก. + O2 = 2MgO 2 โมล 2 โมล ตามกฎสำหรับการแก้สัดส่วน: ปริมาณแมกนีเซียมออกไซด์ ν (มกโอ)= 1 โมล 7. คำนวณมวลโมลของแมกนีเซียมออกไซด์: เอ็ม (มก.)=24 กรัม/โมล เอ็ม(โอ)=16 กรัม/โมล เอ็ม(เอ็มโก)= 24 + 16 = 40 กรัม/โมล เราคำนวณมวลของแมกนีเซียมออกไซด์: m (MgO) = ν (MgO) × M (MgO) = 1 โมล × 40 กรัม/โมล = 40 กรัม คำตอบ: ν (MgO) = 1 โมล; ม. (MgO) = 40 ก.

ในบทเรียนเคมีที่โรงเรียน นักเรียนจะได้รับการสอนให้แก้ปัญหาต่างๆ ซึ่งปัญหายอดนิยมคือปัญหาเกี่ยวกับการคำนวณปริมาณของสาร อย่างไรก็ตาม เนื้อหานี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเข้าใจ ดังนั้น หากคุณต้องการทราบวิธีหาปริมาณของสาร เราจะช่วยคุณหาคำตอบ ลองดูทุกอย่างตามลำดับ

สารมีปริมาณเท่าใด?

ปริมาณของสารคือปริมาณที่แสดงลักษณะจำนวนหน่วยโครงสร้างของสารชนิดเดียวกัน หน่วยโครงสร้างสามารถเป็นอนุภาคต่างๆ ได้ เช่น โมเลกุล อะตอม ไอออน อิเล็กตรอน ปริมาณของสารวัดในหน่วยพิเศษ - โมล การคำนวณใน หน่วยโครงสร้างอา ไม่สะดวกมากเนื่องจากแม้แต่สารจำนวนเล็กน้อยก็มีองค์ประกอบจำนวนมากซึ่งเป็นเหตุให้มีการคิดค้นหน่วยวัดพิเศษซึ่งตามที่เรารู้อยู่แล้วเรียกว่าโมล 1 โมลประกอบด้วยหน่วยของสารจำนวนหนึ่ง เรียกว่า เลขอาโวกาโดร (ค่าคงที่ของอะโวกาโดร) ค่าคงที่ของอาโวกาโดร: N A = 6.022 141 79(30)·10 23 โมล −1

หน่วยวัดโมลนั้นสะดวกมากและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฟิสิกส์และเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องระบุรายละเอียดปริมาณของสารอย่างละเอียดจนถึงระดับจุลภาค ตัวอย่างเช่น เมื่ออธิบายปฏิกิริยาเคมี การใช้ปริมาณของสารจะสะดวกและแม่นยำกว่า เหล่านี้ได้แก่ อิเล็กโทรลิซิส อุณหพลศาสตร์ ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ สมการก๊าซในอุดมคติ ฯลฯ

การคำนวณปริมาณของสารที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น เช่น สำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมคำถามเกี่ยวกับวิธีการค้นหาปริมาณของสารก๊าซจึงมีความสำคัญมาก ด้านล่างเราจะพิจารณาปัญหานี้เมื่อเรานำเสนอสูตรการคำนวณสารก๊าซ

เคมี: วิธีหาปริมาณของสาร

ในการคำนวณปริมาณของสาร ให้ใช้สูตรต่อไปนี้: n = m / M

• n - ปริมาณของสาร
• ม. - มวลของสาร
• M - มวลโมลของสาร

มวลกรามคือมวลของสารที่มีค่าต่อโมลของสาร มวลโมเลกุลเท่ากับผลคูณของมวลโมเลกุลและจำนวนอาโวกาโดร

สำหรับสารที่เป็นก๊าซสามารถกำหนดปริมาณของก๊าซได้ตามปริมาตร: n = V / V m

• n - ปริมาณของสาร
• V - ปริมาตรของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ
• V m คือปริมาตรโมลของก๊าซภายใต้สภาวะปกติ (เท่ากับ 22.4 ลิตร/โมล)

เมื่อรวมข้อมูลที่พิจารณาแล้วเราจะได้สูตรที่มีการคำนวณทั้งหมด:

n = ม./M = V/V ม. = N/N A

คุณสามารถดูตัวอย่างวิธีการหาปริมาณของสารได้ อย่างที่คุณเห็นการคำนวณปริมาณของสารนั้นไม่ใช่เรื่องยากสิ่งสำคัญคือการกำหนดมวลของสารหรือปริมาตรของสารให้ถูกต้อง (สำหรับก๊าซ) จากนั้นคำนวณโดยใช้สูตรที่เสนอโดยหารด้วยข้อมูลคงที่ (แต่ละ สารมีมวลโมลคงที่หรือปริมาตรโมลคงที่)

การตัดสินใจเกี่ยวกับความจำเป็นในการบำรุงรักษาโน้ตบุ๊กดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นทันที แต่ค่อยๆ เกิดขึ้นพร้อมกับการสั่งสมประสบการณ์การทำงาน

ในตอนแรก นี่เป็นช่องว่างท้ายสมุดงาน ซึ่งเป็นหน้าไม่กี่หน้าสำหรับจดคำจำกัดความที่สำคัญที่สุด จากนั้นจึงจัดโต๊ะที่สำคัญที่สุดไว้ที่นั่น จากนั้นจึงได้ตระหนักว่า เพื่อเรียนรู้ที่จะแก้ปัญหา นักเรียนส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีคำสั่งอัลกอริทึมที่เข้มงวด ซึ่งก่อนอื่นพวกเขาจะต้องเข้าใจและจดจำ

นั่นคือตอนที่ตัดสินใจเก็บสมุดบันทึกวิชาเคมีอีกเล่มที่จำเป็นนอกเหนือจากสมุดงานนั่นคือพจนานุกรมเคมี ต่างจากสมุดงานซึ่งอาจมีสองเล่มในเล่มเดียวด้วยซ้ำ ปีการศึกษาพจนานุกรมเป็นสมุดบันทึกเล่มเดียวสำหรับหลักสูตรเคมีทั้งหมด วิธีที่ดีที่สุดคือถ้าสมุดบันทึกนี้มี 48 แผ่นและมีฝาปิดที่ทนทาน

เราจัดเรียงเนื้อหาในสมุดบันทึกนี้ดังนี้: ในตอนต้น - คำจำกัดความที่สำคัญที่สุดซึ่งเด็ก ๆ คัดลอกมาจากหนังสือเรียนหรือจดบันทึกตามคำสั่งของครู ตัวอย่างเช่น ในบทเรียนแรกของชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 นี่คือคำจำกัดความของวิชา "เคมี" ซึ่งเป็นแนวคิดของ "ปฏิกิริยาเคมี" ในช่วงปีการศึกษาชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 มีมากกว่าสามสิบคนสะสม ฉันจัดทำแบบสำรวจเกี่ยวกับคำจำกัดความเหล่านี้ในบางบทเรียน ตัวอย่างเช่น คำถามแบบปากเปล่าเป็นลูกโซ่ เมื่อนักเรียนคนหนึ่งถามคำถามกับอีกคนหนึ่ง ถ้าเขาตอบถูก เขาก็ถามคำถามต่อไปแล้ว หรือเมื่อนักเรียนคนหนึ่งถูกนักเรียนคนอื่นถามคำถาม ถ้าเขาไม่สามารถตอบได้ก็จะตอบเอง ในเคมีอินทรีย์ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นคำจำกัดความของชั้นเรียน สารอินทรีย์และแนวคิดหลัก เช่น “homologues” “isomers” เป็นต้น

ในตอนท้ายของหนังสืออ้างอิงของเรา เนื้อหาจะถูกนำเสนอในรูปแบบของตารางและไดอะแกรม ในหน้าสุดท้ายคือตารางแรกสุด “องค์ประกอบทางเคมี” สัญญาณทางเคมี” จากนั้นตาราง "วาเลนซ์", "กรด", "ตัวชี้วัด", "ชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ", "ชุดอิเล็กโตรเนกาติวีตี้"

ฉันต้องการอาศัยเนื้อหาของตารางเป็นพิเศษ "การโต้ตอบของกรดกับกรดออกไซด์":

ความสอดคล้องของกรดกับกรดออกไซด์
กรดออกไซด์		กรด
ชื่อ	สูตร	ชื่อ	สูตร	กรดตกค้าง วาเลนซ์
คาร์บอน (II) มอนอกไซด์	คาร์บอนไดออกไซด์	ถ่านหิน	H2CO3	คาร์บอนไดออกไซด์(II)
ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์	ดังนั้น 2	กำมะถัน	H2SO3	SO3(II)
ซัลเฟอร์ (VI) ออกไซด์	ดังนั้น 3	กำมะถัน	H2SO4	ดังนั้น 4 (II)
ซิลิคอน (IV) ออกไซด์	SiO2	ซิลิคอน	H2SiO3	SiO3(II)
ไนตริกออกไซด์ (V)	N2O5	ไนโตรเจน	HNO3	หมายเลข 3 (ฉัน)
ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์	P2O5	ฟอสฟอรัส	H3PO4	ป.4 (3)

หากไม่เข้าใจและจำตารางนี้ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 จะรวบรวมสมการปฏิกิริยาของกรดออกไซด์กับด่างได้ยาก

เมื่อศึกษาทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า เราจะเขียนไดอะแกรมและกฎไว้ท้ายสมุดบันทึก

กฎสำหรับการเขียนสมการไอออนิก:

1. สูตรของอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นที่ละลายในน้ำเขียนในรูปของไอออน

2. สูตรของสารเชิงเดี่ยว ออกไซด์ อิเล็กโทรไลต์อ่อน และสารที่ไม่ละลายน้ำทั้งหมดเขียนอยู่ในรูปโมเลกุล

3. สูตรของสารที่ละลายได้ไม่ดีทางด้านซ้ายของสมการเขียนในรูปแบบไอออนิกทางด้านขวา - ในรูปแบบโมเลกุล

เมื่อเรียน เคมีอินทรีย์เราเขียนตารางทั่วไปเกี่ยวกับไฮโดรคาร์บอน ประเภทของสารที่มีออกซิเจนและไนโตรเจน แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมในพจนานุกรม

ปริมาณทางกายภาพ
การกำหนด	ชื่อ	หน่วย	สูตร
	ปริมาณของสาร	ตุ่น	= ไม่มี / ไม่มี ; = ม. / ม.; V / V m (สำหรับก๊าซ)
เอ็น เอ	ค่าคงตัวของอาโวกาโดร	โมเลกุล อะตอม และอนุภาคอื่นๆ	ยังไม่มีข้อความ = 6.02 10 23
เอ็น	จำนวนอนุภาค	โมเลกุล อะตอมและอนุภาคอื่นๆ	ยังไม่มีข้อความ = ยังไม่มีข้อความ
ม	มวลฟันกราม	กรัม/โมล, กิโลกรัม/กิโลเมตรโมล	ม = ม / ; /ม/ = ม อาร์
ม	น้ำหนัก	ก. กก	ม = ม ; ม. = วี
วม	ปริมาตรโมลของก๊าซ	ลิตร/โมล, ม.3/กม	Vm = 22.4 l / mol = 22.4 m 3 / kmol
วี	ปริมาณ	ล. ม. 3	V = V m (สำหรับก๊าซ);
	ความหนาแน่น	กรัม/มิลลิลิตร;	=ม./วี; M / V m (สำหรับก๊าซ)

มากกว่า 25 – ช่วงฤดูร้อนการสอนเคมีที่โรงเรียนฉันต้องทำงานโดยใช้โปรแกรมและตำราเรียนที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเสมอที่ไม่มีตำราเรียนสอนวิธีแก้ปัญหาเลย ในช่วงเริ่มต้นของการเรียนวิชาเคมี เพื่อจัดระบบและรวบรวมความรู้ในพจนานุกรม นักเรียนของฉันและฉันรวบรวมตาราง "ปริมาณทางกายภาพ" ด้วยปริมาณใหม่:

เมื่อสอนนักเรียนถึงวิธีแก้ปัญหาการคำนวณ ฉันให้ความสำคัญกับอัลกอริธึมเป็นอย่างมาก ฉันเชื่อว่าคำแนะนำที่เข้มงวดสำหรับลำดับการกระทำทำให้นักเรียนที่อ่อนแอสามารถเข้าใจวิธีแก้ปัญหาบางประเภทได้ สำหรับนักเรียนที่เข้มแข็ง นี่เป็นโอกาสที่จะก้าวไปสู่ระดับความคิดสร้างสรรค์ในการศึกษาทางเคมีเพิ่มเติมและการศึกษาด้วยตนเอง เนื่องจากก่อนอื่นคุณต้องเชี่ยวชาญเทคนิคมาตรฐานจำนวนค่อนข้างน้อยอย่างมั่นใจ บนพื้นฐานนี้ความสามารถในการนำไปใช้อย่างถูกต้องในขั้นตอนต่าง ๆ ของการแก้ปัญหาเพิ่มเติม งานที่ซับซ้อน- ดังนั้นฉันจึงรวบรวมอัลกอริธึมสำหรับแก้ไขปัญหาการคำนวณสำหรับปัญหาหลักสูตรโรงเรียนทุกประเภทและสำหรับวิชาเลือก

ฉันจะยกตัวอย่างบางส่วนของพวกเขา

อัลกอริทึมในการแก้ปัญหาโดยใช้สมการเคมี

1. เขียนเงื่อนไขของปัญหาโดยสังเขปและเขียนสมการทางเคมี

2. เขียนข้อมูลปัญหาไว้เหนือสูตรในสมการเคมี และเขียนจำนวนโมลใต้สูตร (กำหนดโดยสัมประสิทธิ์)

3. หาปริมาณของสาร มวลหรือปริมาตรที่ระบุในโจทย์ปัญหา โดยใช้สูตรดังนี้

ม/ม; = V / V m (สำหรับก๊าซ V m = 22.4 l / mol)

เขียนตัวเลขผลลัพธ์ไว้เหนือสูตรในสมการ

4. หาปริมาณของสารที่ไม่ทราบมวลหรือปริมาตร โดยให้เหตุผลตามสมการ: เปรียบเทียบจำนวนโมลตามเงื่อนไขกับจำนวนโมลตามสมการ หากจำเป็นให้จัดสัดส่วน

5. ค้นหามวลหรือปริมาตรโดยใช้สูตร: m = M; วี = วิม

อัลกอริธึมนี้เป็นพื้นฐานที่นักเรียนจะต้องเชี่ยวชาญเพื่อที่ในอนาคตเขาจะสามารถแก้ปัญหาโดยใช้สมการที่มีภาวะแทรกซ้อนต่างๆได้

ปัญหาเรื่องส่วนเกินและขาด

หากในสภาวะของปัญหาทราบปริมาณ มวล หรือปริมาตรของสารที่ทำปฏิกิริยาสองชนิดในคราวเดียว แสดงว่าเป็นปัญหาเกี่ยวกับส่วนเกินและการขาด

เมื่อทำการแก้ไข:

1. คุณต้องค้นหาปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาสองชนิดโดยใช้สูตร:

ม/ม; = โวลต์/วี ม.

2. เขียนผลลัพธ์ของจำนวนโมลไว้เหนือสมการ เมื่อเปรียบเทียบกับจำนวนโมลตามสมการแล้ว ให้สรุปว่าสารใดได้รับเมื่อขาด

3. ทำการคำนวณเพิ่มเติมตามข้อบกพร่อง

ปัญหาเรื่องเศษส่วนของผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ได้จากความเป็นไปได้ทางทฤษฎี

การคำนวณเชิงทฤษฎีจะดำเนินการโดยใช้สมการปฏิกิริยา และข้อมูลเชิงทฤษฎีของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะพบ: ทฤษฎี , ทฤษฎี ม. หรือทฤษฎีวี - เมื่อทำปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการหรือในอุตสาหกรรม จะเกิดความสูญเสีย ดังนั้นข้อมูลเชิงปฏิบัติที่ได้รับจึงนำไปใช้ได้จริง -

ฝึกซ้อม หรือ V ในทางปฏิบัติ น้อยกว่าข้อมูลที่คำนวณตามทฤษฎีเสมอ ส่วนแบ่งผลตอบแทนถูกกำหนดโดยตัวอักษร (eta) และคำนวณโดยใช้สูตร:

(นี่) = ปฏิบัติได้จริง / ทฤษฎี = ม ฝึกซ้อม / ม. ทฤษฎี = V ในทางปฏิบัติ / ทฤษฎีวี.

จะแสดงเป็นเศษส่วนของหน่วยหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ สามารถแยกแยะงานได้สามประเภท:

หากทราบข้อมูลของสารตั้งต้นและเศษส่วนของผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาในคำชี้แจงปัญหา คุณจะต้องค้นหาวิธีแก้ไขที่ใช้ได้จริง , ใช้งานได้จริง หรือ V ในทางปฏิบัติ ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

ขั้นตอนการแก้ปัญหา:

1. ทำการคำนวณโดยใช้สมการจากข้อมูลของสารตั้งต้นค้นหาทฤษฎี , ทฤษฎี ม. หรือทฤษฎีวี ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

2. ค้นหามวลหรือปริมาตรของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ได้จริงโดยใช้สูตร:

ฝึกซ้อม = ม. ตามทฤษฎี - วีปฏิบัติ = ทฤษฎี V - ฝึกซ้อม = ทางทฤษฎี -

ถ้าในคำชี้แจงปัญหาทราบข้อมูลของสารตั้งต้นและแนวปฏิบัติแล้ว , ใช้งานได้จริง หรือ V ในทางปฏิบัติ ผลลัพธ์ที่ได้และคุณจำเป็นต้องค้นหาเศษส่วนผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

ขั้นตอนการแก้ปัญหา:

1. คำนวณโดยใช้สมการจากข้อมูลของสารตั้งต้น จงหา

ทฤษฎี. , ทฤษฎี ม. หรือทฤษฎีวี ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

2. ค้นหาเศษส่วนผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาโดยใช้สูตร:

การปฏิบัติ / ทฤษฎี = ม ฝึกซ้อม / ม. ทฤษฎี = V ในทางปฏิบัติ /ทฤษฎีวี

หากทราบเงื่อนไขการปฏิบัติในเงื่อนไขปัญหา , ใช้งานได้จริง หรือ V ในทางปฏิบัติ ผลคูณของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นและเศษส่วนของผลผลิต ในขณะที่คุณต้องค้นหาข้อมูลของสารตั้งต้น

ขั้นตอนการแก้ปัญหา:

1. ค้นหาทฤษฎี ทฤษฎี ม. หรือทฤษฎีวี

ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาตามสูตร:

ทฤษฎี. = ใช้งานได้จริง - ทฤษฎี ม. = ม ฝึกซ้อม - ทฤษฎีวี = V ในทางปฏิบัติ -

2. คำนวณโดยใช้สมการตามทฤษฎี , ทฤษฎี ม. หรือทฤษฎีวี ผลคูณของปฏิกิริยาและค้นหาข้อมูลของสารตั้งต้น

แน่นอนว่าเราจะค่อยๆ พิจารณาปัญหาทั้งสามประเภทนี้ โดยฝึกทักษะในการแก้ปัญหาแต่ละประเภทโดยใช้ตัวอย่างปัญหาจำนวนหนึ่ง

ปัญหาเกี่ยวกับสารผสมและสิ่งสกปรก

สารบริสุทธิ์คือสารที่มีมากขึ้นในส่วนผสม ส่วนที่เหลือเป็นสารเจือปน รายละเอียด: มวลของส่วนผสม – ม. ซม. มวลของสารบริสุทธิ์ – ไมล์ต่อชั่วโมง มวลของสิ่งเจือปน – ม. ประมาณ , เศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์ - p.h

เศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์หาได้จากสูตร: p.h. = ม.ชม. / m cm แสดงเป็นเศษส่วนของหนึ่งหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ เรามาแยกแยะงาน 2 ประเภทกัน

ขั้นตอนการแก้ปัญหา:

ถ้าข้อความปัญหาให้เศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์หรือเศษส่วนมวลของสิ่งเจือปน แสดงว่ามวลของส่วนผสมจะได้รับ คำว่า “เทคนิค” ยังหมายถึงการมีอยู่ของส่วนผสมด้วย

1. ค้นหามวลของสารบริสุทธิ์โดยใช้สูตร: m h.v. = h.v.

ม. ซม

หากให้เศษส่วนมวลของสิ่งเจือปน คุณต้องหาเศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์ก่อน: p.h. = 1 - ประมาณ

ขั้นตอนการแก้ปัญหา:

2. ขึ้นอยู่กับมวลของสารบริสุทธิ์ ให้คำนวณเพิ่มเติมโดยใช้สมการ

หากข้อความปัญหาให้มวลของส่วนผสมตั้งต้นและ n, m หรือ V ของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา คุณจะต้องค้นหาเศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์ในส่วนผสมตั้งต้น หรือเศษส่วนมวลของสารเจือปนในนั้น

1. คำนวณโดยใช้สมการตามข้อมูลของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา และหา n p.v. และ m h.v.

2. หาเศษส่วนมวลของสารบริสุทธิ์ในส่วนผสมโดยใช้สูตร: p.h. = ม.ชม. / m ดูและเศษส่วนมวลของสิ่งเจือปน: ประมาณ. = 1 - ชั่วโมง

กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตรของก๊าซ

ปริมาตรของก๊าซมีความสัมพันธ์ในลักษณะเดียวกับปริมาณของสาร:

วี 1 / วี 2 = 1/2

Vg / Vcm โดยที่ (phi) คือเศษส่วนปริมาตรของก๊าซ

Vg คือปริมาตรของก๊าซ Vcm คือปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซ

หากระบุเศษส่วนปริมาตรของก๊าซและปริมาตรของส่วนผสมไว้ในคำชี้แจงปัญหา ก่อนอื่นคุณต้องค้นหาปริมาตรของก๊าซ: Vg = Vcm

พบปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซโดยใช้สูตร: Vcm = Vg /

ปริมาตรอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ของสารพบได้จากปริมาตรออกซิเจนที่พบโดยสมการ:

แวร์ = วี(โอ2) / 0.21

การหาสูตรสารอินทรีย์โดยใช้สูตรทั่วไป

สารอินทรีย์ก่อตัวเป็นอนุกรมที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีสูตรเหมือนกัน สิ่งนี้ช่วยให้คุณ:

1. จงแสดงน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ในรูปของจำนวน n

M r (C n H 2n + 2) = 12 n + 1 (2n + 2) = 14n + 2

2. เปรียบเทียบ M r โดยเขียนผ่าน n กับค่า M r ที่แท้จริงแล้วหา n

3. เขียนสมการปฏิกิริยาขึ้นมา มุมมองทั่วไปและทำการคำนวณกับพวกมัน

การหาสูตรของสารจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้

1. วิเคราะห์องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้และสรุปเกี่ยวกับองค์ประกอบเชิงคุณภาพของสารที่ถูกเผาไหม้: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2 CO 3 -> นา, ซี.

การมีอยู่ของออกซิเจนในสารต้องมีการตรวจสอบ แสดงถึงดัชนีในสูตรด้วย x, y, z เช่น CxHyOz (?)

2. ค้นหาปริมาณสารในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้โดยใช้สูตร:

n = m / M และ n = V / Vm

3. ค้นหาปริมาณธาตุที่มีอยู่ในสารที่ถูกเผา ตัวอย่างเช่น:

n (C) = n (CO 2), n (H) = 2 ћ n (H 2 O), n (Na) = 2 ћ n (Na 2 CO 3), n (C) = n (Na 2 CO 3) ฯลฯ

Vm = กรัม/ลิตร 22.4 ลิตร/โมล; ร = ม./วี

b) หากทราบความหนาแน่นสัมพัทธ์: M 1 = D 2 M 2, M = D H2 2, M = D O2 32,

M = D อากาศ 29, M = D N2 28 เป็นต้น

วิธีที่ 1: ค้นหา สูตรที่ง่ายที่สุดสาร (ดูอัลกอริทึมก่อนหน้า) และมวลโมลาร์ที่ง่ายที่สุด จากนั้นเปรียบเทียบมวลโมลาร์จริงกับมวลที่ง่ายที่สุดและเพิ่มดัชนีในสูตรตามจำนวนครั้งที่ต้องการ

วิธีที่ 2: ค้นหาดัชนีโดยใช้สูตร n = (e) Mr / Ar(e)

หากไม่ทราบเศษส่วนมวลขององค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่ง ก็จำเป็นต้องค้นหาองค์ประกอบนั้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ลบเศษส่วนมวลขององค์ประกอบอื่นออกจาก 100% หรือออกจากความสามัคคี

ในระหว่างการศึกษาวิชาเคมีในพจนานุกรมเคมีจะค่อยๆสะสมอัลกอริธึมการแก้ปัญหา ประเภทต่างๆ- และนักเรียนมักจะรู้อยู่เสมอว่าจะหาสูตรที่ถูกต้องหรือข้อมูลที่จำเป็นในการแก้ปัญหาได้ที่ไหน

นักเรียนหลายคนชอบเก็บสมุดบันทึกโดยเสริมด้วยเอกสารอ้างอิงต่างๆ

สำหรับกิจกรรมนอกหลักสูตร ฉันและนักเรียนยังเก็บสมุดบันทึกแยกต่างหากไว้สำหรับจดอัลกอริทึมสำหรับการแก้ปัญหาที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของหลักสูตรของโรงเรียน ในสมุดบันทึกเดียวกัน เราจะเขียนตัวอย่าง 1-2 ตัวอย่างสำหรับปัญหาแต่ละประเภท โดยจะแก้ไขปัญหาที่เหลือในสมุดบันทึกอื่น และถ้าคุณลองคิดดู ในบรรดาปัญหานับพันที่ปรากฏในการสอบวิชาเคมีในมหาวิทยาลัยทุกแห่ง คุณสามารถระบุปัญหาประเภทต่างๆ ได้ 25 - 30 ประเภท แน่นอนว่ามีหลายรูปแบบในหมู่พวกเขา

ในการพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับการแก้ปัญหาในวิชาเลือก คู่มือของ A.A. ช่วยฉันได้มาก กุชนาเรวา. (การเรียนรู้การแก้ปัญหาเคมี, - ม., โรงเรียน - สื่อ, 2539).

ความสามารถในการแก้ปัญหาทางเคมีเป็นเกณฑ์หลักสำหรับการเรียนรู้เชิงสร้างสรรค์ในวิชานี้ ผ่านการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในระดับต่างๆ จึงสามารถเชี่ยวชาญหลักสูตรเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หากนักเรียนมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับปัญหาทุกประเภทที่เป็นไปได้และแก้ไขปัญหาแต่ละประเภทได้จำนวนมาก เขาจะสามารถรับมือกับการสอบวิชาเคมีในรูปแบบของการสอบ Unified State และเมื่อเข้ามหาวิทยาลัย

กระบวนการทั่วไปที่ดำเนินการทางเคมีคือปฏิกิริยาเคมี เช่น อันตรกิริยาระหว่างสารตั้งต้นบางชนิดทำให้เกิดสารใหม่ สารจะทำปฏิกิริยาในอัตราส่วนเชิงปริมาณบางอย่าง ซึ่งจะต้องนำมาพิจารณาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการโดยใช้สารตั้งต้นในปริมาณขั้นต่ำ และไม่ก่อให้เกิดของเสียจากการผลิตที่ไร้ประโยชน์ ในการคำนวณมวลของสารที่ทำปฏิกิริยาปรากฎว่ามีมวลอีกก้อนหนึ่ง ปริมาณทางกายภาพซึ่งแสดงลักษณะของส่วนหนึ่งของสารในแง่ของจำนวนหน่วยโครงสร้างที่บรรจุอยู่ ตัวเลขนี้มีขนาดใหญ่ผิดปกติ สิ่งนี้ชัดเจนโดยเฉพาะจากตัวอย่างที่ 2.2 ดังนั้นในการคำนวณเชิงปฏิบัติ จำนวนหน่วยโครงสร้างจะถูกแทนที่ด้วยปริมาณพิเศษที่เรียกว่า ปริมาณสาร

ปริมาณของสารคือหน่วยวัดจำนวนหน่วยโครงสร้างที่กำหนดโดยนิพจน์

ที่ไหน ยังไม่มี(X)- จำนวนหน่วยโครงสร้างของสาร เอ็กซ์ในส่วนของสารที่เกิดขึ้นจริงหรือทางจิต เอ็น เอ = 6.02 10 23 - ค่าคงที่ (ตัวเลข) ของ Avogadro ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในค่าคงที่พื้นฐานทางกายภาพ หากจำเป็น คุณสามารถใช้ค่าคงที่ของ Avogadro 6.02214 10 23 ได้แม่นยำยิ่งขึ้น ส่วนหนึ่งของสารที่ประกอบด้วย N หน่วยโครงสร้างแสดงถึงปริมาณหน่วยของสาร - 1 โมล ดังนั้น ปริมาณของสารจึงวัดเป็นโมล และค่าคงที่ของอาโวกาโดรมีหน่วยเป็น 1/โมล หรืออีกรูปแบบหนึ่ง โมล -1

ในการให้เหตุผลและการคำนวณทุกประเภทที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของสสารและปฏิกิริยาเคมีแนวคิด ปริมาณของสารเข้ามาแทนที่แนวคิดโดยสิ้นเชิง จำนวนหน่วยโครงสร้างทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ ตัวเลขใหญ่- ตัวอย่างเช่น แทนที่จะพูดว่า "เอาน้ำไป 6.02 10 23 หน่วยโครงสร้าง (โมเลกุล)" เราก็จะพูดว่า "เอาน้ำไป 1 โมล"

แต่ละส่วนของสารมีลักษณะเฉพาะทั้งมวลและปริมาณของสาร

อัตราส่วนมวลสารเอ็กซ์ถึงปริมาณของสารเรียกว่ามวลโมลาร์ม(เอ็กซ์):

มวลโมเลกุลเป็นตัวเลขเท่ากับมวลของสาร 1 โมล นี่เป็นสิ่งสำคัญ ลักษณะเชิงปริมาณสารแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับมวลของหน่วยโครงสร้างเท่านั้น เลขอาโวกาโดรถูกกำหนดขึ้นเพื่อให้มวลโมลาร์ของสารซึ่งแสดงเป็นกรัม/โมล สอดคล้องกับตัวเลขในเชิงตัวเลขกับมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ ม.กสำหรับโมเลกุลของน้ำ ม ก. = 18. ซึ่งหมายความว่ามวลโมลาร์ของน้ำ M(H 2 0) = 18 กรัม/โมล การใช้ข้อมูลจากตารางธาตุทำให้คุณสามารถคำนวณค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้นได้ ม.กและ ม(เอ็กซ์)แต่ในการสอนวิชาเคมีมักไม่จำเป็น จากทั้งหมดที่กล่าวมา เห็นได้ชัดว่าการคำนวณมวลโมลาร์ของสารนั้นง่ายเพียงใด เพียงบวกมวลอะตอมตามสูตรของสารแล้วใส่หน่วยการวัด กรัม/โมล ดังนั้นจึงใช้สูตร (2.4) ในการคำนวณปริมาณของสารได้จริง:

ตัวอย่างที่ 2.9คำนวณมวลโมล เบกกิ้งโซดา NaHC0 3.

สารละลาย.ตามสูตรของสาร ม ก. = 23 + 1 + 12 + 3 16 = 84 ดังนั้น ตามนิยามแล้ว M(NaIIC0 3) = 84 กรัม/โมล

ตัวอย่าง 2.10.เบกกิ้งโซดา 16.8 กรัมมีสารปริมาณเท่าใด สารละลาย. M(NaHC0 3) = 84 กรัม/โมล (ดูด้านบน) ตามสูตร (2.5)

ตัวอย่าง 2.11.เบกกิ้งโซดามีกี่หน่วย (หน่วยโครงสร้าง) ในสาร 16.8 กรัม?

สารละลาย.สูตรการแปลง (2.3) เราพบ:

ใน(NaHC0 3) = ไม่มี n(NaHC0 3);

tt(NaHC0 3) = 0.20 โมล (ดูตัวอย่างที่ 2.10)

N(NaHC0 3) = 6.02 · 10 23 โมล" 1 0.20 โมล = 1.204 10 23.

ตัวอย่าง 2.12.เบกกิ้งโซดา 16.8 กรัมมีอะตอมกี่อะตอม?

สารละลาย.เบกกิ้งโซดา NaHC03 ประกอบด้วยอะตอมของโซเดียม ไฮโดรเจน คาร์บอน และออกซิเจน โดยรวมแล้วหน่วยโครงสร้างของสารประกอบด้วย 1 + 1 + 1+ 3 = 6 อะตอม ดังที่พบในตัวอย่าง 2.11 มวลของเบกกิ้งโซดานี้ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้าง 1.204 10 23 หน่วย ดังนั้น จำนวนอะตอมทั้งหมดในสารจึงเท่ากับ