хімія
Розрахунок за хімічними рівняннями в разі надлишку одного з реагентів.
Взаємодія двох або кількох речовин може супроводжуватися неповною витратою однієї з них: та речовина, що вступає в реакцію стехіометрично в меншій кількості, реагує цілком, а та, що стехіометрично перебуває в надлишку, - не повністю, утворюючи після реакції залишок певної кількості. Обчислення за рівнянням реакції виконують за кількістю реагенту, якого за умовою задачі взято в нестачі. Скорочено такі задачі називають задачами на надлишок.
Розгляньте приклад розв'язання задачі .
Розв'яжіть задачі:
1. У процесі взаємодії гліцерину масою 47,12 г з металічним натрієм масою 46 г виділився водень (н.у.). Обчисліть об'єм водню. (відповідь : 17,21л)
2. У результаті реакції деякої маси алюмінію з хлором масою 7,1 г утворилося 8,9 г алюміній хлориду. Чи весь хлор вступив у реакцію? Якщо ні, то яка маса цієї речовини залишилася?
Приклад
Задача:
Для здійснення реакції взяли барій хлорид масою 41,6 г і натрій сульфат масою 42,6 г. Обчисліть масу осаду, що утворився.
Розв’язання
1. Запишемо рівняння реакції:
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 ↓ + 2NaCl
1 моль 1 моль 1 моль
2. Визначимо за рівнянням реакції якісні співвідношення реагентів і нерозчинного продукту
ν (BaCl2) : ν( Na2SO4) : ν (BaSO4) = 1 : 1 : 1
Визначимо кількісні співвідношення реагентів за умовою задачі. Для цього спочатку розрахуємо кількість речовини кожного з реагентів за формулою ν=
ν (BaCl2) = 41,6 ÷ 208 = 0,2 (моль)
ν (Na2SO4) = 42,6 ÷ 142 = 0,3 (моль)
ν (BaCl2) ÷ ν (Na2SO4) = 0,2 ÷ 0,3 = 2 : 3 = 1 : 1,5
Як бачимо, за умовою задачі з надлишком взяли Na2SO4, а BaCl2 прореагує повністю. Тому розрахунок маси осаду BaSO4, що утворився, проводимо з використанням даних про BaCl2, а не про Na2SO4 – речовини, що взяли у надлишку.
3. Обчислюємо кількість речовини барій сульфату (BaSO4). Оскільки кількісні співвідношення ν (BaCl2) : ν (BaSO4) в цій реакції складають 1 : 1, то маємо:
ν (BaSO4) = ν (BaCl2) = 0,2 моль
4. Обчислюємо масу барій сульфату кількістю речовини 0,2 моль за формулою:
m = ν ·M
m (BaSO4) = 0,2 моль · 233 г/моль = 46,6 г
Відповідь: маса осаду, що утворився, барій сульфату BaSO4 дорівнює 46,6 г.