Практичне заняття № 3 (2 год. )

ТЕМА: Практичне застосування розрахункових задач за рівняннями хімічних реакцій. Розв’язування експериментальних задач на розпізнавання неорганічних речовин

 

МЕТА:

- навчальна: закріпити вміння розв’язувати задачі за рівняннями хімічних реакцій, що вивчалися; показати значення експерименту в хімічних дослідженнях;

повторити правила техніки безпеки;

- розвиваюча: розвивати навички та вміння розв’язувати експериментальні задачі, використовуючи знання про властивості основних класів неорганічних сполук; розвивати навички проведення хімічного експерименту на прикладі реакцій в розчинах електролітів;

- виховна: виховувати пізнавальний інтерес до хімії, охайність, бережливе ставлення до майна коледжу, колективізм, вміння вести дискусію.

 

ОБЛАДНАННЯ: методичний посібник, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, таблиця розчинності кислот, основ та солей у воді, таблиця якісних реакцій на катіони, аніони.

 

ПЛАН

1 Розрахункові задачі за рівняннями хімічних реакцій

2 Розпізнавання неорганічних речовин

ЗМІСТ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

1 Розрахункові задачі за рівняннями хімічних реакцій

Задача 1. Яку масу гашеного вапна Са(ОН)₂ можна добути внаслідок взаємодії з водою кальцій оксиду масою 280 г?

Передусім запиши скорочену умову задачі та склади рівняння хімічної реакції.

Дано:

m(СаО) = 280 г

m(Са(ОН)₂) —?

Розв'язування:

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

Перший спосіб

Прочитай ще раз умову задачі та підкресли відоме (що дано) і невідоме (що треба взнати). Над підкресленими формулами простав вихідні дані з умови задачі:

280 г х

СаО + Н2О = Са(ОН)₂

Під формулами речовин запиши дані, які можна дістати з рівняння реакції:

280 г х

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

М= 40 + 16 = 56 г/моль М= 40 + 32 + 2 = 74 г/моль

v = 1 моль v = 1 моль

m = 1 моль•56 г/моль = 56 г m = 1 моль•74 г/моль = 74 г

Розв'язання задачі будується на використанні прямо пропорційної залежності між кількісними характеристиками величин

З рівняння реакції виходить, що внаслідок взаємодії з водою 56 г СаО можна добути 74 г гашеного вапна Са(ОН)₂, а якщо взяти не 56 г, а 280 г СаО, то можна добути гашеного вапна у стільки разів більше, у скільки 280 г більше за 56 г. Тобто ти бачиш, що між величинами існує пряма пропорційна залежність. Отже, ти можеш скласти пропорцію і розв'язати її:

56 г: 280 г = 74 г: х;

x = (280 г • 74 г)/(56 г) = 370 г.

Відповідь: унаслідок взаємодії з водою кальцій оксиду масою 280 г, можна добути гашене вапно Са(ОН)₂ масою 370 г (m(Са(ОН)₂) = 370 г).

Другий спосіб

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

v = 1 моль v = 1 моль

М= 40 + 16 = 56 г/моль М= 40 + 32 + 2 = 74 г/моль

Обчисли, яку кількість речовини становлять 280 г.

v = m/M; v(CaO)=(280 г)/(56 г/моль) = 5 моль.

З рівняння реакції видно, якщо взаємодіє з водою кальцій оксид кількістю речовини 1 моль, то й утворюється кальцій гідроксид кількістю речовини 1 моль.

Отже, якщо в реакцію вступає кальцій оксид кількістю речовини 5 моль, то й утвориться кальцій гідроксид кількістю речовини 5 моль, тобто:

m = v • М.

m(Са(ОН)₂) = 5 моль • 74 г/моль = 370 г.

Відповідь: унаслідок взаємодії з водою кальцій оксиду масою 280 г, можна добути гашене вапно Са(ОН)₂ масою 370 г (m(Са(ОН)₂) = 370 г).

Задача 2. Яка кількість речовини нітроген (V) оксиду прореагувала з водою, якщо утворилася нітратна кислота HNО₃ кількістю речовини 10 моль?

Дано:

v(HNО₃) = 10 моль

v(N₂О₅) —?

Розв'язування:

х 10 моль

N₂0₅ + Н₂0 = 2HN0₃

1 моль: х = 2 моль: 10 моль;

х = (1 моль • 10 моль)/(2 моль) = 5 моль

Відповідь: якщо утворилася нітратна кислота HN0₃ кількістю речовини 10 моль, то з водою прореагував нітроген(V) оксид кількістю речовини 5 моль (v(N₂0₅) = 5 моль).

Задача 3. Магній масою 3 г взаємодіє з киснем. Яка кількість речовини магній оксиду утвориться при цьому?

Дано:

m(Mg) = 3 г

v(MgO) —? Розв'язування:

З г х

2Mg + О₂ = 2MgO

v= 2 моль v = 2 моль

Оскільки відносно магнію виявились різні одиниці вимірювання (грами і молі), треба визначити, яку кількість речовини становлять 3 г магнію:

n = m/M M(Mg) = 24 г/моль;

v(Mg) = (3 г)/(24 г/моль) = 0,125 моль

Рівняння реакції показує, якщо у взаємодію з киснем вступає 2 моль магнію, то утворюється 2 моль MgO. Отже, якщо в реакцію вступає 0,125 моль Mg, то й утворюється 0,125 моль MgO.

Відповідь: якщо з киснем взаємодіє магній масою 3 г, то утворюється магній оксид MgO кількістю речовини 0,125 моль (v(MgO) = 0,125 моль).

 

Для розв'язування розрахункової задачі використовуй такий алгоритм:

1 Запиши скорочену умову задачі.

2 Склади рівняння хімічної реакції.

3 Підкресли в рівнянні формули речовин, про які йдеться в умові задачі (відомої і невідомої).

4 Над формулами речовин з умови задачі запиши відому величину й невідому з відповідними одиницями вимірювання (йдеться лише про чисті речовини, без домішок).

5 Під формулами речовин з відомою і невідомою величиною запиши відповідні значення цих величин, знайдені за рівнянням реакції.

6 Склади й розв'яжи пропорцію на підставі двох даних, узятих з рівняння реакції, і двох даних — з умови задачі.

7 Запиши повне формулювання відповіді.

 

2 Розпізнавання неорганічних речовин

Задача 1. Визначити, яка речовина міститься в кожній з чотирьох пробірок (кристалічні речовини): натрій сульфат, натрій сульфіт, натрій хлорид, натрій карбонат.

Хід роботи

Спочатку кристалічні речовини в 4-ох виданих пробірках необхідно розчинити у воді (речовини розчинні).

Для дослідження цих речовин необхідно взяти чотири чисті пробірки і в кожну з них налити по 2-3 мл розчину з пробірок (з контрольними розчинами, тобто розчинами, які досліджуються).

До цих 4-ох пробірок з робочими розчинами необхідно приливати розчин HCl. В двох з них будуть виділятись гази; один з цих газів матиме різкий запах. Це газ – сульфур (ІV) оксид – SO₂, який утворюється в результаті взаємодії Na₂SO₃ і HCl:

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂↑

 

Отже, в цій пробірці – Na₂SO₃.

В іншій пробірці виділяється СО₂, отже в пробірці Na2SO₃.

 

Na₂СO₃ + 2НСl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

 

До 2-ох пробірок, що залишились слід прилити розчин барій хлориду. В одній з них випаде білий осад. Значить, в пробірці – Na₂SO₄, оскільки реактивом на сульфат – іон SO₄^2- є іон барію Ва²⁺:

 

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO4↓ + 2NaCl

 

Визначаємо за правилом виключення вміст 4-ої пробірки: це – NaCl.

Задача 2. В п’яти пронумерованих пробірках містяться розчини речовин: NaI, Cu(NO₃)₂, Fe₂(SO₄)₃, AgNO₃, BaCl₂. Не використовуючи інших реактивів визначити речовину в кожній пробірці речовину.

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ

Дайте відповіді на запитання:

1 Що таке рівняння хімічних реакцій?

2 Які хімічні реакції називаються якісними? Наведіть приклади.

3 Що таке кількість речовини?

4 Наведіть спосіб розрахунку кількості речовини, якщо відома її маса або об’єм?

5 Які реакції називаються реакціями іонного обміну?

6 За яких умов реакції іонного обміну відбуваються до кінця?

7 Який процес називають електролітичною дисоціацією? 8 Яких умов треба дотримуватися при доборі речовин?

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Розв’язати задачі:

1Визначити масу заліза, який спалили в хлорі, якщо утворилось 8,125 г ферум (ІІІ) хлориду.

2 Наведіть чим більше прикладів хімічних реакцій нейтралізації, які відповідають скороченому іонному рівнянню: H⁺ +OH^- = H₂O. Напишіть повні та скорочені іонні рівняння реакцій.

ВИКЛАДАЧ – Шелупець В.В.