Пам'ятай! Для розрахунків важливо обирати такі одиниці вимірювання маси, об'єму, кількості речовини, які відповідають одна одній!

За хімічним рівнянням можна робити різні розрахунки — обчислювати кількість речовини, масу, об'єм вихідних речовин або продуктів реакції. Для цього потрібно спочатку записати скорочену умову задачі, правильно використовуючи фізичні величини і їх позначення (табл. 1).

Таблиця 1. Співвідношення деяких фізико-хімічних величин та одиниць вимірювання

Пропоную переглянути вам це відео. На ньому ви побачите експериментальне підтвердження Закону збереження маси речовини.

Рівняння хімічної реакції дає змогу здійснювати розрахунки маси, об'єму або кількості речовини вихідних речовин чи продуктів реакції.

Завантажте та пройдіть тестування з теми

Як розрахувати масу речовини за відомою кількістю речовини?
Розглянемо конкретні приклади.
Задача 1. Яку масу гашеного вапна Са(ОН)₂ можна добути внаслідок взаємодії з водою кальцій оксиду кількістю речовини 5 моль?
Передусім запиши скорочену умову задачі та склади рівняння хімічної реакції з урахуванням закону збереження мас.
Дано: 
v(СаО) = 5 моль|
m(Са(ОН)₂) — ?
Розв'язування:  
СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

Прочитай ще раз умову задачі та підкресли відоме (що дано) і невідоме (що треба взнати). Над підкресленими формулами простав вихідні дані з умови задачі:
_{5 моль                     х г}
СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

Під формулами речовин запиши кількість речовини за рівнянням реакції (вона дорівнює коефіцієнту молекули):
_{5 моль                                                 х}
СаО             +    Н₂О   =    Са(ОН)₂
_______________           __________________

_{v = 1 моль                                  v = 1 моль}


Спершу знайдемо кількість речовини гашеного вапна Са(ОН)_2. Розв'язання задачі будується на використанні прямо пропорційної залежності між кількісними характеристиками величин
З рівняння реакції виходить, що внаслідок взаємодії з водою 1 моль СаО можна добути 1 моль гашеного вапна Са(ОН)₂, а якщо взяти не 1 моль, а 5 моль СаО, то можна добути гашеного вапна Са(ОН)₂ х моль. Тобто ти бачиш, що між величинами існує пряма пропорційна залежність. Отже, ти можеш скласти наступне співвідношення:
з 1моль СаО ----------- утворюється 1 моль Са(ОН)₂

з 5моль СаО ----------- утворюється х моль Са(ОН)₂
x = (5 моль • 1моль) / (1 моль) = 5моль. Отже з 5 моль СаО утворюється 5 моль Са(ОН)_2.

Наступний крок - це знаходження власне маси гашеного вапна Са(ОН)₂ за формулою:

m = v · M => m[Са(ОН)₂] = v[Са(ОН)₂] · M[Са(ОН)₂] = 5 моль · 74 г/моль = 370г.

Відповідь. Унаслідок взаємодії з водою кальцій оксиду кількістю речовини 5 моль, можна добути гашене вапно Са(ОН)₂ масою 370 г (m(Са(ОН)₂) = 370 г).

А тепер спробуй скласти алгоритм рішення такого типу задачі.

Як розрахувати кількість речовини за відомою масою речовини?
Задача 2. Магній масою 3 г взаємодіє з киснем. Яка кількість речовини магній оксиду утвориться при цьому?

Передусім запиши скорочену умову задачі та склади рівняння хімічної реакції з урахуванням закону збереження мас.

Дано:

m(Mg) = 3 г
v(MgO) — ?
Розв'язування:
2Mg    + О₂ = 2MgO 

Прочитай ще раз умову задачі та підкресли відоме (що дано) і невідоме (що треба взнати). Над підкресленими формулами простав вихідні дані з умови задачі. 

 _{З г                      х моль}
2Mg    + О₂ = 2MgO 

Під формулами речовин запиши кількість речовини за рівнянням реакції (вона дорівнює коефіцієнту молекули):

 _{З г                      х моль} 
2Mg    + О₂ = 2MgO 
_{v= 2 моль          v = 2 моль}
Оскільки відносно магнію виявились різні одиниці вимірювання (грами і молі), треба визначити, яку кількість речовини становлять 3 г магнію:
v = m / M;    M(Mg) = 24 г/моль;
v(Mg) = (3 г) / (24 г/моль) = 0,125 моль
Рівняння реакції показує, якщо у взаємодію з киснем вступає 2 моль магнію, то утворюється 2 моль MgO. Отже, якщо в реакцію вступає 0,125 моль Mg, то й утворюється 0,125 моль MgO. Або складаємо наступне співвідношення:

з 2моль Mg ----------- утворюється 2 моль MgO

з 0,125 моль Mg ----------- утворюється х моль MgO

x = (2 моль • 0,125моль) / (2 моль) = 0,125моль. Отже з 3г Mg утворюється 0,125моль MgO_.

Відповідь. Якщо з киснем взаємодіє магній масою 3 г, то утворюється магній оксид MgO кількістю речовини 0,125 моль (v(MgO) = 0,125 моль).

Тепер спробуй скласти алгоритм рішення такого типу задачі.

Як розрахувати об'єм газу за відомою масою речовини?

Задача 3. Який об'єм водну утвориться (н.у.) при взаємодії 5 г Кальцію з хлоридною кислотою?

Передусім запиши скорочену умову задачі та склади рівняння хімічної реакції з урахуванням закону збереження мас.

Дано:

m(Са) = 5 г
V(H₂) — ?
Розв'язування:
Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂ 

Прочитай ще раз умову задачі та підкресли відоме (що дано) і невідоме (що треба взнати). Над підкресленими формулами простав вихідні дані з умови задачі. 

_{5 г                                     х л}

Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂ 

Під формулами речовин запиши кількість речовини за рівнянням реакції (вона дорівнює коефіцієнту молекули):

 _{5 г                                х л}
Ca + 2HCl = CaCl₂ + H_{2
v= 1 моль                     v = 1 моль}
Оскільки відносно Кальцыю виявились різні одиниці вимірювання (грами і літри), треба визначити, яку кількість речовини становлять 5 г Кальцію:
v = m / M;    M(Са) = 40 г/моль;
v(Са) = (5 г) / (40 г/моль) = 0,125 моль
Рівняння реакції показує, якщо у взаємодію з хлоридною кислотою вступає 1 моль магнію, то утворюється 1 моль водню Н₂. Отже, якщо в реакцію вступає 0,125 моль Са, то й утворюється 0,125 моль Н₂. Або складаємо наступне співвідношення:

з 1моль Са ----------- утворюється 1 моль Н₂

з 0,125 моль Са ----------- утворюється х моль Н₂

x = (1 моль • 0,125моль) / (1 моль) = 0,125моль. Отже з 5г Са утворюється 0,125моль Н_2.

Тепер визначемо об'єм водню, що утворився в результаті реації. Скориистуємося формулою: V = v · V_m

V_m - за нормальних умов стала величина і дорівнює 22,4 л/моль.

V(Н₂) = v(Н₂₎ · V_m

V(Н₂) = 0,125 моль · 22,4 л/моль = 2,8л

Відповідь. Якщо з хлоридною кислотою взаємодіє Кальцій масою 5 г, то утворюється водень об'ємом   2,8 л  (V(H₂)=2,8л).

Тепер спробуй скласти алгоритм рішення такого типу задачі.

Як розрахувати об'єм газу за відомою кількістю речовини?

Задача 4. Розрахувати який обєм згазу утвориться при взаємодії 2 моль Натрію з сульфатною кислотою.

Передусім запиши скорочену умову задачі та склади рівняння хімічної реакції з урахуванням закону збереження мас.

Дано:

v(Na) = 1 моль
V(H₂SO₄) — ?
Розв'язування:
2Na + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂ 

Прочитай ще раз умову задачі та підкресли відоме (що дано) і невідоме (що треба взнати). Над підкресленими формулами простав вихідні дані з умови задачі. 

_{1 моль                                   х л}

2Na + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂  

Під формулами речовин запиши кількість речовини за рівнянням реакції (вона дорівнює коефіцієнту молекули):

 _{1 моль                              х л}
2Na + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H_{2
v= 2 моль                           v = 1 моль}

Рівняння реакції показує, якщо у взаємодію з сульфатною кислотою вступає 2 моль Натрыю, то утворюється 1 моль водню Н₂. Отже, якщо в реакцію вступає 1 моль Натрыю, то утворюється 0,5 моль водню Н₂. Або складаємо наступне співвідношення:

з 2 моль Nа ----------- утворюється 1 моль Н₂

з 1 моль Nа ----------- утворюється х моль Н₂

x = (1 моль • 1моль) / (2 моль) = 0,5моль. Отже з 1моль  Nа утворюється 0,5моль Н_2.

Тепер визначемо об'єм водню, що утворився в результаті реації. Скориистуємося формулою: V = v · V_m

V_m - за нормальних умов стала величина і дорівнює 22,4 л/моль.

V(Н₂) = v(Н₂₎ · V_m

V(Н₂) = 0,5 моль · 22,4 л/моль = 11,2л

Відповідь. Якщо з сульфотною кислотою взаємодіє Натрій кількістю речовини 1 моль, то утворюється водень об'ємом   11,2л  (V(H₂)=11,28л).

Тепер спробуй скласти алгоритм рішення такого типу задачі.

Домашнє завдання