1. Вычисление относительной молекулярной массы вещества по его формуле.
2. Вычисление массовых долей (процентного состава) химических элементов в сложном веществе по его формуле.
3. Нахождение наиболее простой химической формулы по массовым долям элементов, входящим в состав вещества.
4. Расчет химического количества вещества по его массе и массы вещества по его количеству.
5. Вычисление объема определенного количества газообразного вещества при нормальных условиях, а также при других давлении и температуре.
6. Расчет массы газа, занимающего определенный объем при нормальных условиях.
7. Расчет объема газа, имеющего определенную массу при нормальных условиях.
8. Расчет относительной плотности газообразных веществ
9. Расчет по химическим уравнениям массы (или количества) одного из веществ, вступающих в реакцию или получающихся в результате нее.
10. Расчет по уравнению химической реакции массы продукта реакции по известным массам (количествам) исходных веществ, если одно из реагирующих соединений взято с избытком
11. Расчет по уравнению химической реакции объема газа, необходимого для реакции с определенным объемом (количеством) другого газа.
12. Расчет выхода продукта реакции в процентах от теоретически возможного.
13. Расчет массы (объема) продукта реакции по известной массе (объему) исходного вещества, имеющего определенную долю примесей.
14. Нахождение молекулярной формулы вещества по качественному и количественному составу продуктов сгорания.
15. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе, если известна масса растворенного вещества и масса раствора.
16. Расчет массы растворителя и массы растворенного вещества по известной доле растворенного вещества и массе раствора.
17. Расчеты по уравнениям химических реакций, протекающих в растворах.
18. Расчеты по термохимическим уравнениям
19. Комбинированные расчеты.
1. Вычисление относительной молекулярной массы вещества по его формуле.
Для правильности стоило бы писать «вычисление относительной молекулярной или относительной формульной массы по его формуле», т.к. разделяют вещества молекулярного и немолекулярного строения. На критериях молекулярности или немолекулярности вещества останавливаться не будем, достаточно знать, что термин «молекулярная масса» используется для веществ молекулярного строения.
Из физики известно, что масса есть величина аддитивная, т.е. общая масса есть сумма масс частей. Этот принцип применим и к химическим веществам. Т.к. вещество состоит из атомов, имеющих определенную массу и соотносящихся определенным образом (это показано в формуле с помощью индексов), то складывая массы атомов, можно получить массу молекулы или формульной единицы. Переход от массы атома и молекулы к относительной молекулярной массе осуществляется весьма просто:
(1.1)
(1.2)
Т.о. видим, что относительная молекулярная (формульная) масса есть сумма относительных атомных масс элементов, входящих в состав соединения с учетом индексов a,b,…,x. Рассмотрим теперь это на примерах.
Пример 1. Рассчитайте относительную молекулярную массу серной кислоты H2SO4.
Решение: мы видим, что молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода, одного атома серы и четырех атомов кислорода. Отыскиваем их атомные массы в Периодической системе и округляем до целочисленного значения (!!!Исключение – атомная масса хлора равна 35,5!!!):
Ar(H)=1
Ar(S)=32
Ar(O)=16
Mr(H2SO4)=2*1+1*32+4*16=98
Для напоминания – относительная молекулярная масса, как и атомные – безразмерная величина.
Пример2. Рассчитайте относительную формульную массу карбоната натрия.
Решение: так как карбонат натрия – это соль, а все соли – это ионные соединения, т.е. вещества немолекулярного строения, то для них придется отыскивать относительную формульную массу. Для начала запишем формулу соединения: Na2CO3. Теперь отыщем в Периодической системе относительные атомные массы элементов, входящих в состав карбоната натрия:
Ar(Na)=23
Ar(C)=12
Ar(O)=16
Mfr(Na2CO3)=2*23+1*12+3*16=46+12+48=106
Пример3. Рассчитайте относительную формульную массу пентагидрата сульфата меди.
Решение: пентагидрат сульфата меди – это тот же самый медный купорос с формулой CuSO4*5H2O. Пусть не смущает значок умножения – это лишь принятая форма записи формул любых кристаллогидратов. При расчетах формульной массы он не учитывается. Число 5 перед молекулами воды показывает число молекул воды в данном соединении, следовательно, его при расчетах учитываем:
Ar(Cu)=64
Ar(S)=32
Ar(O)=16
Ar(H)=1
Mfr(CuSO4*5H2O)=1*64+1*32+4*16+5*(2*1+1*16)=64+32+64+5*18=250
Пример4. Рассчитайте относительную формульную массу сульфата алюминия Al2(SO4)3.
Решение: При написании формул некоторых солей, примером которых является и сульфат алюминия, индексы могут находиться как внутри скобочки, так и вне ее. Вспомним, как правильно назвать такую соль: алюминий-два-эс-о-четыре-трижды. Исходя из названия, модно рассчитать и его формульную массу: трижды – относится ко всей сульфатной группе и, следовательно, относительную формульную массу сульфатной группы в данном случае придется умножать на три (поэтому и в номенклатуре сказано – трижды):
Mfr(Al2(SO4)3)=2*27+3*(1*32+4*16)=342
Теперь расчет относительной молекулярной (формульной) массы придется проводить вам. Ниже приведены соединения, для которых вы рассчитаете относительную молекулярную (формульную) массу:
| H2 | NaCl | Na2SO4*10H2O | GeCl4 | Co(NH3)6Cl3 |
| F2 | FeSO4 | FeSO4*7H2O | CaCN2 | U3Br8 |
| Cl2 | Fe2(SO4)3 | K3PO4 | Ca(CN)2 | SiO2 |
| O3 | Al(HSO4)3 | K2S | AgCl*4NH3 | CsCl |
2. Вычисление массовых долей (процентного состава) химических элементов в сложном веществе по его формуле.
Исходя из названия, становится понятным, что доля есть отношение чего-то к чему-то. Чего к чему – сейчас разберемся.
В химии различают вещества простые и сложные. Простыми называют вещества, состоящие из атомов только одного типа. Примером таких веществ являются кислород О2, озон О3, фтор F2, хлор Cl2, сера S8 и т.д. Сложными называют вещества, состоящие из атомов разных видов. Это кислоты, соли, основания, оксиды и т.д., т.е. те вещества, которые не попали в первый класс соединений.