Расчеты по уравнениям химических реакций

Пример 1. Вычислите объем углекислого газа, образующегося при сгорании метана массой 12 г в кислороде.

Дано: m(CH4) = 12г	Решение: 1. Записываем уравнение реакции горения метана. CH4 +O2 CO2 + H2O *уравниваем CH4 +O2 CO2 + 2H2O *подчеркиваем известное и неизвестное CH4 +O2 CO2 + 2H2O 2. Вычисляем химическое количество известного (метана) = …   M(CH4) = Mr(CH4) = Ar(C) * 1 + Ar(H) * 4 = 12*1+1*4 = 16 (г/моль)   … = = 0,75 моль 3. Определяем отношение известного и неизвестного 0,75 моль х моль CH4 + O2 CO2 + 2H2O 1моль 1 моль *Составляем пропорцию: По коэффициентам: из 1 моль CH4 - 1 моль CO2 По условию: из 0,75 моль CH4 - х моль CO2 = х=0,75 моль => n(CO2) 4. Находим объем CO2 т.к. CO2 - газ, то его объем находим по формуле => , где n(CO2) = 0,75 моль, а Vm =22,4 дм3/моль – молярный объем
Найти V(CO2) -?
Глава 3. Кислород
Физические свойства	Получение	Химические свойства
· Простое вещество · Неметалл · При н.у. в газообразном состоянии · Не имеет цвета, вкуса и запаха · tкип = -183°С · tплав = -219°С · плохо растворим в воде	1. В лабораторных условиях a. Разложение перманганата калия: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ b. Разложение пероксида водорода в присутствии катализатора (MnO2) 2H2O2 2H2O + O2↑ c. Электролиз воды 2H2O 2H2↑ + O2↑   2. В природе: В процессе фотосинтеза. 6 CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2↑ 3. В промышленности – из воздуха.	1. С простыми веществами С неметаллами (неМе) S + O2 SO2↑ 4P + 5O2 P2O5   C металлами (Ме) 2Сu + O2 2CuO 3Fe + 2O2 Fe3O4 (FeO∙Fe2O3)   2. Со сложными веществами (горение) CH4 + O2 CO2 +H2O

*Катализатор – вещество, ускоряющее химическую реакцию, но не расходуемое в ней.

**Соединения элементов с кислородом – оксиды.

Окисление – процесс, в результате которого атом кислорода присоединяется к атому другого элемента.

Глава 4. Водород
Физические свойства	Получение	Химические свойства
· Простое вещество · Неметалл · При н.у. в газообразном состоянии · Не имеет цвета, вкуса и запаха · tкип = -252°С · tплав = -259°С · плохо растворим в воде	1. В лабораторных условиях a. Взаимодействие металла (до водорода*) с кислотой 2Na + 2HCI 2NaCI + H2 b. Электролиз воды 2H2O 2H2↑ + O2↑   2. В промышленности. CH4 C + 2H2↑	1. С простыми веществами С неметаллами (неМе) H2 + CI2 2HCI H2 + N2 NH3   C металлами (Ме) – образует гидриды Na +H2 NaH   2. Со сложными веществами (ворует кислород) CuO + H2 Cu + H2O

*Существует ряд активности металлов:

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au

Чем левее металл располагается относительно водорода, тем лучше (активнее) он реагирует с кислотами.

Металлы после водорода с кислотами НЕ реагируют.

Кислоты

Кислоты – сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода и кислотные остатки.

*валентность кислотного остатка = количеству атомов водорода в кислоте: в HCI - кислотный остаток CI имеет валентность (I), т.к. в молекуле кислоты только 1 атом водорода, а в молекуле H₃PO₄ - кислотный остаток PO₄ имеет валентность (III).

**для обнаружения кислот используют индикаторы. С кислотами индикаторы лакмус, метилоранж и индикаторная бумага приобретают красную окраску. Фенолфталеин не является индикатором для кислот.

Соли – сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.

Понятие об основаниях

Основания (гидроксиды) – сложные вещества, состоящие из атомов металлов и гидроксогруппы(OH).

Щелочи – растворимые в воде основания.

Число групп OH в формуле основания всегда равно валентности атома металла. Валентность гидроксогруппы (OH) равно единице.

Глава 6. Основные классы неорганических соединений
	Оксиды	Кислоты	Основания	Соли
Основные (ОО)	Кислотные (КО)
Состав	МеО	неМеО	HKO Водород Кислотный остаток	MeOH Металл Гидроксогруппа	MeKO Металл Кислотный остаток
Химические свойства	1. Взаимодействие с водой OO + вода = основание 2. Взаимодействие с кислотами Cu2O + HCl → CuCl + H2O 3. KO + OO → соль	1. Взаимодействие с водой KO + вода = кислота 2. Взаимодействие с основаниями SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O 3. KO + OO → соль	1. Взаимодействие с металлами до водорода Me + кислота → соль + H2 2. Взаимодействие с основными оксидами Cu2O + HCl → CuCl + H2O 3. Взаимодействие с основаниями (р-я нейтрализации) Основание + кислота → соль + вода 4. С солями (если образуется вода, выделяется газ или выпадает осадок) HCl + K2S → H2S↑ + KCl 5. Разложение кислот Кислота → КО + вода 6. Изменение окраски индикаторов	1. Реакция нейтрализации Основание + кислота → соль + вода 2. Разложение при нагревании Основание → OO + вода 3. Основание + KO SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O 4. С растворами солей (с образованием осадка) NaOH + Сu(NO3)2→ Сu(OH) 2 + NaNO3	1. Вытеснение более активным Ме Соль +Ме → новая соль + Ме 2. Соль +основание →соль↓ + основнаие 3. Соль + соль → соль↓ + соль 4. Соль + кислота → соль + кислота (должен выпасть осадок или выделиться газ) 5. Разложение Соль → ОО + КО
Получение	Взаимодействие с простыми веществами S + O2 SO2↑ Взаимодействие сложных веществ с кислородом (горение, окисление) CH4 + O2 CO2 +H2O Разложение некоторых сложных веществ (солей, кислот, оснований) СaCO3 → CaO + CO2	1. KO + вода = кислота 2. Взаимодействие водорода с некоторыми неМе H2 + CI2 2HCI 3. Вытеснение одних кислот другими из солей H2SO4 + 2NaCl →2HCl↑ +Na2SO4	1. OO + вода = основание 2. Взаимодействие активный Ме с водой 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑	1. Ме + неМе 2. Ме + кислота 3. ОО + кислта 4. КО +основание 5. Кислота +основание 6. КО + ОО 7. Соль + соль (осадок)