Страница 88 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Перечислите действия, которые необходимо совершить, чтобы рассчитать массу, объём газа или количество вещества продукта реакции по массе реагента.

Для расчета массы, объёма газа или количества вещества продукта реакции по известной массе реагента необходимо последовательно выполнить следующие действия (алгоритм):

1. Записать уравнение реакции.
   Первым шагом является составление химического уравнения для описываемой реакции. Необходимо правильно записать формулы всех реагентов и продуктов, а затем уравнять уравнение, расставив стехиометрические коэффициенты. Коэффициенты показывают молярное соотношение веществ, участвующих в реакции, что является ключом для всех последующих расчетов.

2. Рассчитать количество вещества известного реагента.
   Зная массу реагента ($m$), необходимо найти его количество вещества ($n$) в молях. Для этого используется формула:
   $n(\text{реагента}) = \frac{m(\text{реагента})}{M(\text{реагента})}$
   Здесь $M$ – молярная масса вещества, которая вычисляется с помощью относительных атомных масс элементов из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Единица измерения молярной массы – г/моль.

3. Определить количество вещества искомого продукта.
   Используя молярные соотношения из уравнения реакции (стехиометрические коэффициенты), следует найти количество вещества ($n$) продукта. Для этого составляется пропорция. Например, для реакции вида:
   $aA + ... \rightarrow bB + ...$
   где A – реагент, B – продукт, a и b – их коэффициенты, пропорция будет выглядеть так:
   $\frac{n(A)}{a} = \frac{n(B)}{b}$
   Из этой пропорции выражаем количество вещества продукта:
   $n(B) = n(A) \cdot \frac{b}{a}$

4. Рассчитать искомую величину продукта (массу, объём или количество вещества).
   На последнем шаге, зная количество вещества продукта, вычисляем требуемую по условию задачи величину.

   • Если нужно найти количество вещества продукта, то оно уже было найдено на шаге 3.

   • Если нужно найти массу продукта, используется формула:
     $m(\text{продукта}) = n(\text{продукта}) \cdot M(\text{продукта})$
     где $M(\text{продукта})$ – молярная масса продукта.

   • Если нужно найти объём газообразного продукта (при нормальных условиях: температура 0 °C, давление 1 атм), используется молярный объём газа $V_m$, который равен 22,4 л/моль:
     $V(\text{продукта}) = n(\text{продукта}) \cdot V_m$

Ответ:

Чтобы рассчитать массу, объём газа или количество вещества продукта реакции по массе реагента, необходимо:

1. Написать сбалансированное уравнение химической реакции.
2. Вычислить количество вещества (число молей) реагента по формуле $n = m/M$.
3. Используя коэффициенты из уравнения реакции, составить пропорцию и найти количество вещества продукта.
4. Рассчитать искомую величину продукта:
   • массу по формуле $m = n \cdot M$;
   • объём газа (при н.у.) по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m = 22.4$ л/моль;
   • или использовать найденное на шаге 3 количество вещества.

2. Перечислите действия, которые необходимо совершить для расчёта массы, объёма газа или количества вещества реагента по объёму газообразного продукта реакции.

Для расчёта массы, объёма газа или количества вещества реагента по известному объёму газообразного продукта реакции необходимо последовательно выполнить следующие действия:

1. Составить уравнение реакции. Записать уравнение химической реакции, связывающее искомый реагент и известный продукт, и обязательно расставить в нём стехиометрические коэффициенты. Это является основой для всех последующих стехиометрических расчётов.

2. Найти количество вещества (моль) газообразного продукта. Рассчитать количество вещества продукта ($n_{продукта}$), объём которого ($V_{продукта}$) известен. Способ расчёта зависит от условий, при которых измерен объём:

   • При нормальных условиях (н.у.: температура 0 °C, давление 1 атм), где молярный объём газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль, используется формула: $n_{продукта} = \frac{V_{продукта}}{V_m}$.

   • При условиях, отличающихся от нормальных, используется уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева–Клапейрона): $pV = nRT$. Количество вещества рассчитывается как: $n_{продукта} = \frac{p \cdot V_{продукта}}{R \cdot T}$, где $p$ — давление газа, $T$ — его абсолютная температура (в Кельвинах), а $R$ — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)).

3. Найти количество вещества (моль) реагента. Используя мольные соотношения из сбалансированного уравнения реакции, найти количество вещества искомого реагента ($n_{реагента}$). Для обобщённой реакции вида $a \cdot \text{Реагент} + \dots \rightarrow c \cdot \text{Продукт} + \dots$, где $a$ и $c$ — стехиометрические коэффициенты, составляется пропорция: $\frac{n_{реагента}}{a} = \frac{n_{продукта}}{c}$. Из неё выражается искомое количество вещества: $n_{реагента} = n_{продукта} \cdot \frac{a}{c}$.

4. Рассчитать искомую величину для реагента. Зная количество вещества реагента ($n_{реагента}$), вычислить требуемую по условию задачи величину:

   • Если нужно найти количество вещества реагента, то оно уже было рассчитано на предыдущем шаге.

   • Если нужно найти массу реагента ($m_{реагента}$), её вычисляют, умножая количество вещества на молярную массу реагента ($M_{реагента}$): $m_{реагента} = n_{реагента} \cdot M_{реагента}$.

   • Если нужно найти объём газообразного реагента ($V_{реагента}$), его вычисляют аналогично шагу 2, используя найденное количество вещества реагента: $V_{реагента} = n_{реагента} \cdot V_m$ (при н.у.) или $V_{реагента} = \frac{n_{реагента} \cdot R \cdot T}{p}$ (при произвольных условиях).

Ответ:

Алгоритм действий для расчёта:
1. Составить сбалансированное уравнение реакции.
2. Рассчитать количество вещества (в молях) газообразного продукта по его объёму, используя молярный объём (для н.у.) или уравнение состояния идеального газа.
3. По стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции определить количество вещества искомого реагента.
4. Пересчитать полученное количество вещества реагента в требуемую величину (массу, объём или оставить как количество вещества).