ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 2 (2 год.)

ТЕМА: Розв’язок задач на вихід продукту з використанням поняття масової частини розчиненої речовини і масової частки домішок. Тестовий контроль

МЕТА:

- навчальна: узагальнити та закріпити знання про розчини, їх класифікацію, розчинність; систематизувати теоретичні знання, необхідні для розв’язування розрахункових задач на обчислення масової частки розчиненої речовини в розчині та масової частки домішок;

- розвиваюча: розвивати вміння студентів розв’язувати розрахункові задачі, а також складати задачі самостійно; розвивати логічне мислення студентів, пам’ять, увагу, творчі здібності;

- виховна: виховувати наполегливість у досягненні поставленої мети, почуття колективізму.

ОБЛАДНАННЯ:методичний посібник, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, таблиця розчинності кислот, основ та солей у воді, таблиця якісних реакцій на катіони, аніони, картки з алгоритмами розв’язків задач за рівняннями реакцій.

ПЛАН

1 Задачі на розрахунки з визначення масової частки розчиненої речовини в розчині. Використання поняття густини розчину, об’єму

2 Розв’язок задач на об’ємну частку виходу продукту реакції з викорис-танням понять масова частка розчиненої речовини в розчині і масова частка домішок

ЗМІСТ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

1 Задачі на розрахунки з визначення масової частки розчиненої речовини в розчині. Використання поняття густини розчину, об’єму

Працюючи з розчинами, важливо знати їх склад. Його можна виразити масовою (або об’ємною) часткою розчиненої речовини. Це зручна характеристика, за допомогою якої можна визначити масу розчиненої речовини в розчині, масу розчинника.

Масова частка розчиненої речовини – це відношення маси розчиненої речовини до маси розчину:

M р.р.

ω = ­­­­­­­––––––– · 100%

M розч.

Виражається у частках одиниці або у відсотках.

Задача 1. Перед вами 2 склянки з розчинами цукру. Як дізнатись, не досліджуючи на смак, який розчин цукру солодший:

а) той, що виготовлений з 250 г Н₂О і 50 г цукру;

б) той, що виготовлений з 50 г Н₂О і 10 г цукру.

У кожного своя думка, але порівнювати розчини можна тоді, коли буде відомо, яку частку складає маса розчину в кожному з цих випадків.

За відомою формулою визначаємо ω цукру в обох склянках:

M цукру

ω(цукру) = ––––––; m(розч.) = m(H₂O) + m(цукру)

M розч.

50г

ω₁ = –––––––––– · 100% = 17%

250г + 50г

10г

ω₂ = –––––––––– · 100% = 17%

50г + 10г

Отже, ω₁ = ω₂. Обидва розчини на смак однакові, оскільки:

ωцукру = 17%

З основної формули виведіть похідні.

m_реч

ω_реч = –––––– · 100% m_розч = m_реч + mн₂о

m_розч

ω_реч · m_розч m_реч · 100%

m_реч = –––––––––– m_розч = –––––––––––

100% ω_реч

Дуже часто користуються розчинами, вимірюваними у одиницях об'єму.

m_розч

1л = 1000мл ρ_розч = ––––– (ρ – густина (ро))

ρн₂о = 1г/мл V_розч

m_розч =ρ_розч · V_розч

m_розч

V_розч = –––––

ρ_розч

В повсякденному житті ми дуже часто стикаємось з розчинами. А тому розв’яжемо задачі з використанням масової частки розчиненої речовини.

Задача 2. Для засолювання огірків застосовують розчин з масовою часткою кухонної солі 6%. Яку масу солі та води треба взяти, щоб приготувати розчин масою 2кг? m_реч

ω = 6% ω = –––––– · 100%

m_розч = 2000г m_розч

mNaCl – ? m_розч · ω

mН₂О – ? m_реч = –––––––

100%

2000г · 6%

mNaCl = ––––––––––– = 120г

100%

mН₂О = m_розч – m_реч

mН₂О = 2000г – 120г = 1880г

Задача 3. Для обробітку помідорів від фітофтори використовують мідний купорос. Визначити яку масу розчину можна приготувати з пакетика солі масою 300г з масовою часткою 15%. Обчислити масу води.

m_солі = 300г m_реч m_реч · 100%

ω = 15% ω = –––––– · 100% m_розч = ––––––––––

m_розч – ? m_розч ω

300 · 100%

m_розч = –––––––––– = 2000г

15%

mН₂О = m_розч – m_реч = 2000г – 300г = 1700г

2 Розв’язок задач на об’ємну частку виходу продукту реакції з викорис-танням понять масова частка розчиненої речовини в розчині і масова частка домішок

Під час хімічних виробництв використовують сировину, яка в основному не являє собою чисту речовину, а містить різноманітні домішки. Ці домішки в процесі виробництва участі не беруть. Тому необхідно провести розрахунки, за якими обчислити масу чистої речовини, яка і буде брати участь в хімічному процесі.

Особливість розв’язування задач даного типу полягає в тому, що слід з’ясувати, що є технічною речовиною, чистою речовиною, а що є домішками. Технічна речовина – це речовина, в якій корисний компонент, забруднений домішками. Визначивши компоненти, користуємось опорними формулами.

Технічна речовина

чиста речовина

Опорні формули:

m(тex) = m (чист. реч.) + m(дом); m (чист. реч.) = m(тex) – m(дом);

ω%(дом.) = %; ω% (чист. реч.) = %;

ω%(дом.) + ω% (чист. реч.) = 100%.

Алгоритм розв’язку:

1 Записати повну і скорочену умову задачі

2 Обчислити масову частку чистої речовини

3 Обчислити масу чистої речовини

4 Обчислити кількість чистої речовини

5 Обчислити за рівнянням реакції кількість продукту реакції

6 Обчислити масу чи об’єм продукту реакції

7 Записати відповідь

Задача 1.Який об’єм водню виділиться при дії хлоридної кислоти на технічний алюміній масою 1,2 г, якщо масова частка домішок, що не реагують з кислотою, 10%?

Дано:	Розв’язання:
m(Al тех)=1,2 г ω%(дом.)=10% V(H2)-?	М(Аl)=27 г/моль; Vm=22,4л/моль 1 Яка маса домішок? m = 2 Яка маса чистої речовини? m(Al)=1,2 – 0,12=1,08 (г) 3 Яка кількість речовини Al? υ(Al)=1,08:27=0,04 (моль) 4 6 HCl + 2 Al à 2 AlCl3 + 3 H2 2 моль 3 моль 0,04 моль х Х= 5 Який об’єм водню? V(H2)= 22,4·0,06=1,344 (л)
Відповідь: 1,344 л водню

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ

Дайте відповіді на запитання:

1 Що таке розчини?

2 З яких компонентів складаються розчини?

3 Які речовини можуть виступати у якості розчинників? Наведіть приклади.

4 Що таке розчинність?

5 Що представляють собою кристалогідрати?

6 Які розчини називають насиченими?

7 Що таке масова частка розчиненої речовини в розчині?

8 Як визначити масову частку розчиненої речовини?

9 Як визначити масу розчину?

10 Як визначити масу розчинника?

Розв’яжіть варіанти завдань:

І варіант

1 У 2 кг Н₂О розчинили 224 л гідроген хлориду. З якою масовою часткою гідроген хлориду утворився розчин. Знайти масу HCl.

2Який об’єм диоксиду сульфуру можна добути внаслідок розкладання під час нагрівання 432 г кальцій сульфіту з масовою часткою домішок 20%?

ІІ варіант

1 До 400г Н₂О додали 200г розчину з масовою часткою гідроксиду Na 15%. Обчисліть масову частку гідроксиду Na в отриманому розчині.

2 Який об’єм оксиду сульфуру(ІV) можна добути внаслідок розкладання магній сульфіту масою 50 г з масовою часткою домішок 15%?

ІІІ варіант

1 При великих втратах крові у медицині застосовують фізіологічний розчин за масовою часткою кухонної солі 0,9%. Які маси солі і води треба взяти, щоб добути такий розчин масою 500г?

2 Визначити об’єм вуглекислого газу, який виділяється при спалюванні 500 г вугілля, що містить 8 % негорючих домішок.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Розв’язати задачі:

1 Який об’єм 20%-го розчину хлоридної кислоти густиною 1,11г/мл потрібно для нейтралізації розчину, що містить 4 г натрій гідроксиду?

2 Який об’єм карбон(ІІ) оксиду можна добути з 50 кг вугілля, масова частка негорючих домішок в якому складає 4 %?

ВИКЛАДАЧ –Шелупець В.В.