Het oplossen van problemen met oplossingen is belangrijksectie van chemie in moderne school. Veel jongens hebben bepaalde problemen bij het uitvoeren van berekeningen met betrekking tot het gebrek aan ideeën over de volgorde van de taak. Laten we enkele termen analyseren die problemen met oplossingen in de chemie bevatten en voorbeelden van kant-en-klare oplossingen geven.
Percentage concentratie
Taken omvatten de compilatie en oplossing van verhoudingen. Aangezien dit type concentratie wordt uitgedrukt in massafracties, is het mogelijk om het gehalte van een stof in een oplossing te bepalen.
De genoemde hoeveelheid is kwantitatief.kenmerken van de oplossing die in het probleem wordt voorgesteld. Afhankelijk van het type taak, is het noodzakelijk om de nieuwe percentageconcentratie te bepalen, de massa van de stof te berekenen, het volume van de oplossing te berekenen.
Molaire concentratie
Sommige taken voor het concentreren van oplossingen houden verband met het bepalen van de hoeveelheid van een stof in het volume van een oplosmiddel. De maateenheid voor deze waarde is mol / L.
In het schoolcurriculum zijn taken van dit type alleen te vinden op het hoger onderwijs.
Kenmerken van taken voor oplossingen
Hier zijn enkele problemen voor oplossingen in de chemie metoplossing om de volgorde van acties weer te geven bij het ontleden ervan. Om te beginnen merken we op dat u tekeningen kunt maken om de essentie van de processen die in de voorgestelde taak worden beschreven, te begrijpen. Desgewenst kunt u de taak formuleren in de vorm van een tabel, waarin de begin- en vereiste waarden worden vastgelegd.
Probleem 1
Zeven liter water werd in een container gegoten die 5 liter van een 15% zoutoplossing bevatte. Bepaal het percentage van de stof in de nieuwe oplossing.
Om de gewenste waarde te bepalen, duiden we deze aan met X. Via de verhouding berekenen we het kwantitatieve gehalte van de stof in de eerste oplossing: als 5 wordt vermenigvuldigd met 0,15, krijgen we 0,75 gram.
Vervolgens berekenen we de massa van de nieuwe oplossing, aangezien er 7 liter water is ingegoten en we 12 gram krijgen.
We vinden het percentage keukenzout in de resulterende oplossing op basis van de definitie van deze waarde, we krijgen: (0,75: 12) x 100% = 6,25%
Hier is nog een voorbeeld van een taak die verband houdt met het gebruik van wiskundige verhoudingen in berekeningen.
Probleem 2
Hoeveel massa koper moet worden toegevoegd aan een stuk brons van 8 kilogram, dat 13 procent puur metaal bevat, om het koperpercentage te verhogen tot 25%.
Dergelijke taken voor oplossingen vereisen eerstbepaal de massa van puur koper in de originele legering. Om dit te doen, kunt u de wiskundige verhouding gebruiken. Het resultaat is dat de massa is: 8 x 0,13 = 1,04 kg
We nemen de gezochte waarde voor x (gram), en in de nieuwe legering krijgen we de waarde (1,04 + x) kilogram. We drukken de massa van de resulterende legering uit, we krijgen: (8 + x) kilogram.
In de opgave is het percentage metaal in de nieuwe legering 25 procent, je kunt een wiskundige vergelijking maken.
Bij toetsopdrachten zijn diverse oplossingsproblemen opgenomen om het vakkennisniveau van afgestudeerden van de elfde graad te toetsen. Hier zijn enkele voorwaarden en oplossingen voor dit soort problemen.
Probleem 3
Bepaal het volume (onder normale omstandigheden) van het gas dat werd opgevangen na het inbrengen van 0,3 mol zuiver aluminium in 160 ml warme 20% kaliumhydroxideoplossing (1,19 g / ml).
De volgorde van berekeningen in deze opgave:
- Eerst moet u de massa van de oplossing bepalen.
- Vervolgens wordt de hoeveelheid alkali berekend.
- De verkregen parameters worden met elkaar vergeleken, het tekort wordt bepaald. Latere berekeningen worden uitgevoerd voor de stof die in onvoldoende hoeveelheden wordt ingenomen.
- We schrijven de vergelijking van de reactie die plaatsvindt tussen de uitgangsmaterialen, rangschikken de stereochemische coëfficiënten. We voeren berekeningen uit met behulp van de vergelijking.
De massa van de alkali-oplossing die in het probleem werd gebruikt, is 160 x 1,19 = 190,4 g.
De massa van de stof is 38,08 gram. De hoeveelheid opgenomen alkali is 0,68 mol. De voorwaarde zegt dat de hoeveelheid aluminium 0,3 mol is, daarom is dit metaal aanwezig in het tekort.
Op basis daarvan voeren we de vervolgberekeningen uit. Het blijkt dat het gasvolume 0,3 x 67,2 / 2 = 10,08 liter zal zijn.
Problemen met dit soort oplossingen voor afgestudeerdenmaximale moeilijkheid veroorzaken. De reden is dat de volgorde van acties niet is uitgewerkt, evenals bij afwezigheid van gevormde ideeën over elementaire wiskundige berekeningen.
Taak 4
Taken over het onderwerp "Oplossingen" kunnen en zijnbepaling van zuivere stof bij een bepaald percentage onzuiverheden. Laten we een voorbeeld geven van een dergelijke taak, zodat de jongens er geen problemen mee hebben om het te voltooien.
Bereken het gasvolume dat wordt verkregen door de inwerking van geconcentreerd zwavelzuur op 292,5 g zout met 20% onzuiverheden.
Volgorde aanbrengen in:
- Aangezien de toestand van het probleem zegt over de aanwezigheid van 20 procent van de onzuiverheden, is het noodzakelijk om het gehalte aan de stof in gewicht (80%) te bepalen.
- We schrijven de vergelijking van een chemische reactie op, rangschikken stereochemische coëfficiënten. Met het molaire volume berekenen we de hoeveelheid gas die vrijkomt.
De massa van de stof, gebaseerd op het feit dat er onzuiverheden zijn, is 234 gram. En bij het uitvoeren van berekeningen volgens deze vergelijking, krijgen we dat het volume gelijk is aan 89,6 liter.
Probleem 5
Welke andere taken voor oplossingen worden aangeboden in het scheikundecurriculum van de school? Laten we een voorbeeld geven van een taak die verband houdt met de noodzaak om de massa van een product te berekenen.
Lood (II) sulfide, met een gewicht van 95,6 g, reageert met 300 milliliter 30% waterstofperoxide-oplossing (dichtheid 1,1222 g / ml). Het reactieproduct is (in gram) ...
Procedure om het probleem op te lossen:
- We zetten de oplossingen van stoffen via verhoudingen om in massa.
- Vervolgens bepalen we het bedrag van elke broncomponent.
- Na vergelijking van de verkregen resultaten, kiezen we de stof die in onvoldoende hoeveelheden wordt ingenomen.
- De berekeningen worden precies uitgevoerd voor de stof die in het tekort wordt opgenomen.
- We stellen de vergelijking van chemische interactie op en berekenen de massa van de onbekende stof.
Laten we de peroxide-oplossing berekenen, het is 336,66gram. De massa van de stof komt overeen met 100,99 gram. Laten we het aantal mollen berekenen, het zal 2,97 zijn. Loodsulfide is 95,6 / 239 = 0,4 mol, (het zit in een tekort).
We stellen de vergelijking van chemische interactie samen. We bepalen de gewenste waarde volgens het schema en we krijgen 121,2 gram.
Probleem 6
Zoek de hoeveelheid gas (mol) die kan worden verkregen door thermische verhitting van 5,61 kg ijzer (II) sulfide met een zuiverheid van 80%.
procedure:
- We berekenen de massa van puur FeS.
- We schrijven de vergelijking van de chemische interactie met zuurstof uit de lucht op. Wij voeren berekeningen uit voor de reactie.
Massa zal de zuivere stof 4488 g zijn, de hoeveelheid van de bepaalde component is 51 liter.
Probleem 7
Een oplossing werd bereid uit 134,4 liter (onder normale omstandigheden) zwaveloxide (4). Hieraan werd 1,5 liter 25% natriumhydroxideoplossing (1,28 g / ml) toegevoegd. Bepaal de massa van het resulterende zout.
Berekeningsalgoritme:
- We berekenen de massa van de alkali-oplossing met behulp van de formule.
- We vinden de massa en het aantal mol bijtende soda.
- We berekenen dezelfde waarde voor zwaveloxide (4).
- Door de verhouding van de verkregen indicatoren bepalen we de samenstelling van het gevormde zout, we bepalen het tekort. Wij voeren de berekeningen uit voor het nadeel.
- We noteren de chemische reactie met coëfficiënten, berekenen de massa van het nieuwe zout volgens het tekort.
Als resultaat krijgen we:
- de alkalische oplossing zal 1171,875 gram zijn;
- per gewicht natriumhydroxide zal 292,97 gram zijn;
- molen van deze stof bevatten 7,32 mol;
- we berekenen op dezelfde manier voor zwaveloxide (4), we krijgen 6 mol;
- als resultaat van de interactie zal een medium zout worden gevormd;
- we krijgen 756 gram.
Probleem 8
Aan 100 gram van een 10% oplossing van ammoniumchloride werd 100 g van een 10% oplossing van zilvernitraat toegevoegd. Bepaal de massa (in gram) van het sediment.
Berekeningsalgoritme:
- We berekenen de massa en hoeveelheid van de stof ammoniumchloride.
- We berekenen de massa en hoeveelheid van de zoutsubstantie - zilvernitraat.
- We bepalen welke van de oorspronkelijke stoffen in onvoldoende hoeveelheden zijn ingenomen, we voeren er berekeningen voor uit.
- We schrijven de vergelijking van de lopende reactie op, we voeren er berekeningen van de sedimentmassa mee uit.
Ammoniumcholride zal 10 g in gewicht en 0,19 mol in hoeveelheid zijn. Zilvernitraat wordt 10 gram ingenomen, dat is 0,059 mol. Bij het berekenen van het tekort komen we uit op de zoutmassa van 8,46 gram.
Om moeilijke taken het hoofd te bieden,die worden aangeboden in de eindexamens in de negende en elfde klas (in de loop van onbeperkte scheikunde), moet je over algoritmen beschikken en over bepaalde computationele vaardigheden beschikken. Daarnaast is het belangrijk om de technologie van het opstellen van chemische vergelijkingen onder de knie te krijgen, om de coëfficiënten in het proces te kunnen rangschikken.
Zonder dergelijke elementaire vaardigheden en bekwaamheden zal zelfs de eenvoudigste taak om de procentuele concentratie van een stof in een oplossing of mengsel te bepalen, een afgestudeerde een moeilijke en serieuze test lijken.