Подготовила учитель I кв.категории МАОУ «Гимназии №57» Юскаева Ч.М.

Подготовила учитель I кв.категории
МАОУ «Гимназии №57»
Юскаева Ч.М.
Основные типы задач,
используемые на уроках:
 Вычисления по химическим формулам.
 Вычисления по химическим уравнениям (на примеси,
на избыток, на выход продукта реакции).
 Расчеты по термохимическим уравнениям (вычисление
теплового эффекта реакции).
 Вычисление состава растворов.
 Вывод химических формул органических веществ.
Основные типы задач,
используемые на
факультативах:
 Задачи с производственным содержанием.
 Решение задач с использованием
стехиометрических схем.
 Вычисление состава смесей.
 Задачи по теме «Электролиз».
 Вывод химических формул органических и
неорганических веществ.
Памятка:
 Для начала следует внимательно прочитать условие
задачи, может быть, и несколько раз. Записать кратко
условия так, чтобы эта запись помогла решению, а не
запутала.
 Составить все возможные уравнения реакций,
происходящие с веществами по описанию условия. Для
этого, конечно, нужно знать свойства веществ, о
которых идет речь.
 Если в задаче применимы какие-нибудь формулы
(физические или химические), необходимо выписать
их, убедиться в том, что их можно использовать,
выразить одну величину через другую, упростить, если
это возможно, условие задач.
 В уравнениях реакций подписать, какие количества
веществ вступают в реакцию, каково их соотношение.
Это соотношение должно быть постоянным.
 Если для решения задачи не хватает данных, можно
ввести дополнительные величины, отметив это в
решении. Обязательно проверить единицы измерения
и их соответствие между собой.
 Если в задаче говорится о смеси, нужно рассматривать
каждый компонент смеси отдельно или учесть, что
между ними возможно взаимодействие.
Закон эквивалентов
Эквивалентом элемента (mэ ) называется такое его
количество, которое соединяется с 1 моль атомов
водорода (или замещается 1 моль атомов водорода
в соединениях) или с 8 моль атомов кислорода.
закон эквивалентов:
элементы соединяются друг с другом в весовых
количествах, пропорциональных их эквивалентам.
m1 / m2 = mэ1 / mэ2
или
m1 / mэ1 = m2 / mэ2
Необходимые параметры
для решения задач:
 для расчета mэ следует использовать формулу:
mэ (Э) = M / Валентность; например,
mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.
 для расчета mэ оксидов следует использовать
формулу:
mэ(Э2Оn) = mэ (Э) + mэ(О) или
mэ(Э2Оn) = M(Э2Оn) / 2n, например:
mэ(AI2О3) = M(AI2О3) / 2•3 = 102 / 6 = 17 г/моль-экв.
 для расчета mэ кислот следует использовать
формулу:
mэ(кислоты) = M(кислоты) / число атомов Н,
замещенных в ходе р-ции или основность
 для расчета mэ оснований следует
использовать формулу:
mэ(основания) = M(основания) / число групп –
ОН, вступивших в р-цию или кислотность
 для расчета mэ соли следует использовать
формулу:
mэ (соли) = M(соли) / число атомов Ме •
Валентность Ме;
 для расчета mэ окислителя следует использовать
формулу:
mэ (окислителя) = M(окислителя) / число принятых
электронов; например,
+7
+2
KMnO4 +5е- → MnSO4
mэ (KMnO4) = M(KMnO4) / 5 = 158 / 5 = 31,6 г/мольэкв.
 для расчета mэ восстановителя следует
использовать формулу:
mэ (восстановителя) = M(восстановителя) / число
отданных электронов; например,
-2
+6
H2S -8е- → H2SO4
mэ (H2S) = M(H2S) / 8 = 34 / 8 = 4,25 г/моль-экв.
 для расчета mэ газов (простых в-в) следует
использовать формулу:
Vэ(пр.в-ва) = Vm / число атомов в молекуле •
Валентность(Э)
Закон эквивалентов
применяется:
 для определения молекулярной массы веществ;
 в аналитической химии для количественного
анализа использующихся растворов с
определенной нормальной или эквивалентной
концентрацией (Сн), которая показывает сколько
эквивалентов вещества содержится в 1 литре
раствора;
 при вычислениях массы и объемов продуктов
электролиза по закону Фарадея
 m = mэ•I •t / F или V = Vэ •I • t / F
П р и м е р 1. Определите
эквивалентные массы
следующих веществ:
Al, Fe2O3, Ca(OH)2, H2SO4,
CaCO3, Al2(SO4)3
Решение:
mэ(Аl)= М/В = 27/3 = 9 г/моль-экв;
mэ(Fe2O3) = 160/2•3 = 26,7 г/моль-экв;
mэ(Са(ОН)2) = 74/2 =37 г/моль-экв;
mэ(Н2SO4) = 98/2 = 49 г/моль-экв;
mэ(СаСО3) = 100/1•2 = 50 г/моль-экв;
mэ(Al2(SO4)3) = 342/2•3=342/6 = 57 г/мольэкв.
П р и м е р 2. Определите
эквивалентные массы серы и
углерода в соединениях: H2S и
CO2.
Решение: mэ(Н2S) =34/2 = 17
г/моль-экв; mэ(СO2) = 44/2•2 = 11
г/моль-экв;
m(S) / m(H2S) = mэ(S) / mэ(H2S);
mэ(S) = mэ(H2S) • m(S) / m(H2S) = 17
• 32 / 34 = 16 г/моль-экв.
m(C) / m(CO2) = mэ(C) / mэ(CO2);
mэ(C) = mэ(CO2) • m(C) / m(CO2) = 11
• 12 / 44 = 3 г/моль-экв.
П р и м е р 3. Вычислите эквивалентную
массу Н2SO4 в реакциях:
1) Н2SO4+ NaOH = NaHSO4 + H2O
2) H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
Решение: Эквивалентная масса сложного
вещества, как и эквивалентная масса элемента,
могут иметь различные значения, и зависят от
того в какую химическую реакцию вступает
данное вещество.Эквивалентная масса серной
кислоты равна мольной массе, деленной на
число атомов водорода,замещенных в данной
реакции на металл.
Следовательно, mэ(Н2SO4) в реакции (1) равна 98
г/моль-экв., а в реакции (2) - 98/2 = 49 г/моль-экв.
П р и м е р 4. При сгорании
металла массой 5г образуется
оксид металла массой 9,44 г.
Определите эквивалентную
массу металла.
Из условия задачи следует что,
масса кислорода равна разности 9,44 г 5,00 г = 4,44 г.
Эквивалентная масса кислорода равна 8
г/моль. Подставляя эти значения в
выражение получим:
m(O) / m(Ме) = mэ(О) / mэ(Ме);
mэ(Ме) = mэ(О) • m(Ме) / m(O) = 8 • 5 /
4,44 = 9 г/моль-экв.
Решение:
П р и м е р 5. Определите эквивалентную
массу серной кислоты, если известно, что
H2SO4 массой 98 г реагирует с магнием
массой 24 г, эквивалентная масса которого
равна 12 г/моль.
Решение: m(Mg) / m(H2SO4) = mэ(Mg) /
mэ(H2SO4);
mэ(H2SO4) = mэ(Mg) • m(H2SO4) / m(Mg) = 12 •
98 / 24 = 49 г/моль-экв.
П р и м е р 6.
При окислении металла(II) массой 16,7
г образовался оксид массой 21,5 г.
Вычислите эквивалентные массы: а)
металла; б) его оксида.
Решение: m(O) в оксиде составит: 21,54 - 16,74
= 4,8г. В соответствии с законом эквивалентов
получим:
m(O) / m(Ме) = mэ(О) / mэ(Ме);
mэ(Ме) = mэ(О) • m(Ме) / m(O) = 8 • 16,7 / 4,8 =
27,8 г/моль-экв.
Эквивалентная масса оксида равна сумме
эквивалентных масс металла и кислорода
mэ(Э2Оn) = mэ (Э) + mэ(О) или mэ(Э2Оn) =
M(Э2Оn) / 2n,
и составит 27,8+ 8 = 35,8 г/моль.
П р и м е р 7.
Из сульфата металла(II) массой 15,2г
получен гидроксид массой 9г. Вычислите
эквивалентную массу металла и
определите формулу исходной соли.
Решение: С учетом условия задачи и уравнения
получим:
m(MеSO4)/m(Mе(OH)2) = mэ(MеSO4)/mэ(Mе(OH)2)
15,2/9 = (mэ(Ме) + 48)/(mэ(Ме) + 17), примем
mэ(Ме)=х, тогда
15,2/9 = х + 48/х + 17; 15,2(х + 17) = 9(х+48)
Откуда: mэ(Ме) = 28 г/моль-экв; М(Ме) = 28•2 = 56
г/моль.
Формула соли: FeSO4.
П р и м е р 8.
Из нитрата металла массой 7,27 г
получается хлорид массой 5,22 г.
Вычислите эквивалентную массу металла.
Решение: Так как эквивалентная масса нитрата
(хлорида) металла равна сумме
эквивалентных масс металла (х) и кислотного
остатка нитрата (хлорида), то по закону
эквивалентов с учетом условия задачи
получим:
7,27/5,22 = ( х + 62)/( х + 35,5); 7,27(х+35,5) =
5,22(х+62)
Откуда: х = 32 г/моль-экв.
П р и м е р 9.
Чему равен эквивалентный объем (н.у.)
водорода, кислорода и хлора?
Решение: При
решении некоторых задач,
содержащих сведения об объемах
газообразных веществ, целесообразно
пользоваться значением эквивалентного
объема (Vэ).
Эквивалентным объемом называется
объем, занимаемый при данных условиях
1 эквивалентном газообразного вещества.
Для расчета mэ газов (простых в-в) следует
использовать формулу:
Vэ(пр.в-ва) = Vm / число атомов в молекуле •
Валентность(Э);
Vэ(H2) = 22,4/2•1 = 11,2 л/моль-экв.;
Vэ(О2) = 22,4/2•2 = 5,6 л/моль-экв.;
Vэ(СI2) = 22,4/2•1 = 11,2 л/моль-экв.
П р и м е р 10.
На восстановление оксида металла(II) массой
7,09 г требуется водород объемом 2,24 дм3
(н.у.). Вычислите эквивалентные массы
оксида и металла. Чему равна мольная масса
металла?
Решение: Для водорода при н.у.
эквивалентный объем равен 22,4•1/2 = 11,2
дм3, для кислорода - 5,6 дм3.
В соответствии с законом эквивалентов
получим:
m(MеО)/V(H2) = mэ(MеО)/Vэ(H2); mэ(MеО) = 7,09 •
11,2/2,24= 35,45 г/моль-экв.
Эквивалентная масса оксида равна сумме
эквивалентных масс металла и кислорода,
mэ(MеО) = mэ(Ме) + mэ(О), следовательно
mэ(Ме) составит 35,45 - 8,00 = 27,45 г/моль-экв.
Мольная масса металла(II) составит 27,45•2 =
54,9 г/моль.
П р и м е р 11.
Состав оксида некоторого металла
может быть выражен простейшей
формулой Ме20з. Известно, что оксид
массой 76,5 г содержит металл массой
40,5 г. Какой металл образует оксид?
Решение: mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.;
m(O) =76,5 – 40,5 = 36г.
m(O) / m(Ме) = mэ(О) / mэ(Ме);
mэ(Ме) = mэ(О) • m(Ме) / m(O) = 8 • 40,5 / 36 = 9
г/моль-экв.
mэ (Ме) = M / Валентность;
М = mэ (Ме) • Валентность = 9•3 = 27 (алюминий)
П р и м е р 12.
Массовая доля кальция в хлориде составляет
36,1 %. Вычислите эквивалентную массу
кальция, если эквивалентная масса хлора
равна 35,5 г/моль.
Решение: mэ (соли) = M(соли) / число атомов
Ме • Валентность Ме;
mэ (СaCI2) = M(СaCI2) / 1• 2 = 111/2 = 55,5
г/моль-экв.
Примем массу хлорида кальция за 100г.,
тогда масса кальция равна 100• 0,361 =
36,1г
m(Сa) / m(CaCI2) = mэ(Ca) / mэ(CaCI2);
mэ(Ca) = mэ(CaCI2) • m(Ca) / m (CaCI2) = 36,1 •
55,5 / 100 = 20 г/моль-экв.
П р и м е р 13.
Некоторый элемент проявляет в
оксиде степень окисления +4.
Массовая доля этого элемента в
оксиде составляет 71,17%. Какой
это элемент?
Решение:
mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.;
m(Э) = 71,17г; m(O) = 28,83г.
m(O) / m(Э) = mэ(О) / mэ(Э) ;
mэ(Э) = mэ(О) • m(Э) / m(O) = 8 • 71,17 / 28,83 =
19,75 г/моль-экв.
mэ (Э) = M / Валентность;
М = mэ (Э) • Валентность = 19,75 • 4 = 78,9 (селен)
П р и м е р 14.
Оксид элемента имеет состав ЭОз.
Массовая доля кислорода в этом
оксиде составляет 60%. Какой
элемент образует оксид?
Решение: mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.;
m(O) = 60г; m(Э) = 40г.
m(O) / m(Э) = mэ(О) / mэ(Э) ;
mэ(Э) = mэ(О) • m(Э) / m(O) = 8 • 40 / 60 = 5,333
г/моль-экв.
mэ (Э) = M / Валентность;
М = mэ (Э) • Валентность = 5,333 • 6 = 31,99
(сера)
П р и м е р 15.
При сгорании 5г металла получено
9,44г оксида. Определить
эквивалентную массу металла.
Какой это металл?
Решение: mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.;
m(O) = 9,44 – 5 = 4,44г
m(O) / m(Ме) = mэ(О) / mэ(Ме);
mэ(Ме) = mэ(О) • m(Ме) / m(O) = 8 • 5 / 4,44 = 9
г/моль-экв.
mэ (Ме) = M / Валентность;
М = mэ (Ме) • Валентность = 9•3 = 27 (алюминий)
П р и м е р 16.
Одно и то же количество металла
соединяется с 0,2 г кислорода и
3,17г одного из галогенов.
Определите этот галоген.
Решение: mэ(О) = 16 / 2 = 8 г/моль-экв.;
m(O) / m(HaI) = mэ(О) / mэ(HaI);
mэ(HaI) = mэ(О) • m(HaI) / m(O) = 3,17 • 8 / 0,2
= 126,8 г/моль-экв.
mэ (HaI) = M / Валентность;
М = mэ (HaI) • Валентность = 126,8•1 = 126,8
(йод)
П р и м е р 17.
Какой металл массой 8,34г окисляется
кислородом объемом 0,68л?
Решение: 1. Найдем количество вещества
кислорода =V/Vm= 0,68/22,4 = 0,03моль.
2.Найдем массу кислорода m= M= 32• 0,03 =
0,96г
3.Найдем эквивалентную массу металла
m(O) / m(Ме) = mэ(О) / mэ(Ме); mэ(Ме) = mэ(О)
• m(Ме) / m(O) = 8 • 8,34 / 0,96 =69,5 г/мольэкв.
4. Через молярную массу определяем
металл
mэ (Э) = M / Валентность; М = mэ• В; М= 69,5
• 1 = 69,5г/моль – такого металла нет;
М= 69,5•2 =139 г/моль ( барий).
П р и м е р 18.
На нейтрализацию кислоты массой 2,45г
затрачено 2 г гидроксида натрия.
Определить эквивалентную массу
кислоты.
Решение:
1. Найдем эквивалентную массу гидроксида
натрия
mэ(NaOH) =М/кислотность = 40 г/моль-экв.
2. Найдем эквивалентную массу кислоты
m(кислоты)/mэ(кислоты) =
m(NaOH)/mэ(NaOH);
mэ(кислоты) = m(кислоты) • mэ(NaOH)/
m(NaOH) = 2,45•40/2 = 49 г/моль-экв.