В природе вы не найдете ни одно вещество в чистом виде. Повсюду нас окружают смеси. Да и как иначе. Вещества соприкасаются друг с другом, перемешиваются. Смеси могут быть разные: однородные и неоднородные. Как определить? Очень просто. Возьмите стакан с водой и насыпьте туда поваренной соли или сахара, что вам больше нравится. И вглядитесь внимательно. Что видите? Видите только воду, потому что частицы, на которые распадается соль или сахар очень маленькие и по размеру сравнимы с молекулами воды. А теперь вместо сахара добавьте крахмал или муку, или песок. Мы отчетливо видим и крахмал и муку и песок в полученной смеси. Так вот, такие смеси, как первая, называются однородными, а как вторая неоднородными. В природе мы часто встречаемся и с теми и с другими. Примерами однородных смесей могут быть: воздух, вода в лужах, озере, а неоднородным: различные горные породы, земля. Однородные смеси еще называют растворами. Перед людьми часто стоит задача выделить вещество в чистом виде из смеси, иначе, как же его изучать. Но еще чаще стоит задача получить раствор определенного состава. И здесь без математики не обойтись. «Зачем нужно готовить растворы?», - спросите вы. Ну, например, для рецепта необходим раствор 9% уксусной кислоты, а у вас только 70%. И как быть? Рассчитывать. Для этого подойдет известная вам пропорция. Но химия это же наука. Поэтому простая пропорция превращается в формулы, которые вам нужно выучить и правильно использовать. Предлагаю вам подборку основных типов задач на растворы и план их решения. В презентации предлагаются примеры задач. Попробуйте свои силы.
Дано:
m(смеси) = 17,6 гр
V(Cl₂) = 8,96 л
Найти:
ω(Cu) - ?
1) Для начала мы запишем уравнений реакций про хлорировании меди и железом:
Cu + Cl₂ → CuCl₂
2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
2) Далее мы находим количества вещества у хлора:
Vm = 22,4 л/моль
n(Cl₂) = V(Cl₂)/Vm = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль
3) Теперь мы находим количества веществ у меди железа, потом находим количества веществ хлора из уравнений реакций:
Пусть m(Cu) = x гр, тогда m(Fe) = (17,6 - x) гр, следовательно:
M(Cu) = 64 гр/моль
M(Fe) = 56 гр/моль
n(Cu) = m(Cu)/M(Cu) = x гр / 64 гр/моль = x/64 моль ⇒ n₁(Cl₂) = n(Cu) = x/64 моль
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = (17,6 - x) гр / 56 гр/моль = (17,6 - x)/56 моль ⇒ n₂(Cl₂) = 3/2 × n(Fe) = 3/2 × (17,6 - x)/56 моль = (52,8 - 3x)/112 моль
4) Далее мы составляем уравнение у количества вещества хлора, именно по такой формуле мы найдем массу меди:
n₁(Cl₂) + n₂(Cl₂) = n(Cl₂)
x/64 + (52,8 - 3x)/112 = 0,4 | × 7168
112x + 64(52,8 - 3x) = 2867,2
112x + 3379,2 - 192x = 2867,2
112x - 192x = 2867,2 - 3379,2
-80x = -512 | : -80
x = 6,4 ⇒ m(Cu) = 6,4 гр
5) Теперь находим массовую долю меди в смеси:
ω(Cu) = m(Cu)/m(смеси) × 100% = 6,4 гр / 17,6 гр × 100% ≈ 0,3636 × 100% ≈ 36,36% ≈ 36,4%
ответ: ω(Cu) = 36,4%