что такое масса практическая и масса теоретическая

Что такое масса практическая и масса теоретическая

Признак

В условии задачи встречается слово «выход». Теоретический выход продукта всегда выше практического.

Понятия «теоретическая масса или объём, практическая масса или объём» могут быть использованы только для веществ-продуктов.

Доля выхода продукта обозначается буквой

(эта), измеряется в процентах или долях.

Также для расчётов может использоваться количественный выход:

I. Первый тип задач

Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.

Задача 1. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).

2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

M(MgSO₄) = 24 + 32 + 4 · 16 = 120 г/моль

4. Находим количество вещества реагента по формулам

= 120 г/моль · 0,05 моль = 6 г

6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле

(MgSO₄)=(5,5г ·100%)/6г=91,7%

Ответ: Выход сульфата магния составляет 91,7% по сравнению с теоретическим

II. Второй тип задач

Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %) продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта реакции.

Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.

1. Записываем краткое условие задачи

=80% или 0,8

2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль

M(CaC₂) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль

4. Находим количество вещества реагента по формулам

ν(CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль

5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (ν_теор) и теоретическую массу (m_теор) продукта реакции

6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле

m _{практич} (CaC₂) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г

Ответ: m _{практич} (CaC₂) = 15,36 г

III. Третий тип задач

Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.

Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.

3. Вычисляем теоретически полученный объём (массу) и количество вещества продукта реакции, используя формулы:

= 28,56 л / 0,85 = 33,6 л

ν(CO₂) = 33,6 (л) / 22,4 (л/моль) = 1,5 моль

4. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

6. Определяем массу (объём) реагента по формуле:

m(Na₂CO₃) = 106 г/моль · 1,5 моль = 159 г

IV. Решите задачи

Задача №1. При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).

Источник

Выход есть! Решение задач с массовой долей выхода продуктов

Презентация к уроку

Преодоление этих недостатков является одной из главных целей, который ставит перед собой учитель, приступая к обучению решению расчетных задач.

Задача учителя состоит в том, чтобы научить учащихся анализировать условия задач, через составление логической схемы решения конкретной задачи. Составление логической схемы задачи предотвращает многие ошибки, которые допускают учащиеся.

Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Доля выхода продукта реакции ( — “этта”) — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.

Три типа задач с понятием “выход продукта”:

1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта.

2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.

3. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

Задачи.

1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.

2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.

3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.

Каждая задача складывается из совокупности данных (известные вещества) – условия задачи (“выход” и т.п.) – и вопроса (вещества, параметры которых требуется найти). Кроме этого, в ней есть система зависимостей, которые связывают искомое с данными и данные между собой.

Задачи анализа:

1) выявить все данные;

2) выявить зависимости между данными и условиями;

3) выявить зависимости между данным и искомым.

1. О каких веществах идет речь?

2. Какие изменения произошли с веществами?

3. Какие величины названы в условии задачи?

4. Какие данные – практические или теоретические, названы в условии задачи?

5. Какие из данных можно непосредственно использовать для расчётов по уравнениям реакций, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?

Алгоритмы решения задач трёх типов:

Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.

2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.

3. Практически полученная масса известна.

4. Определите теоретическую массу.

5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.

2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =

3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.

4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.

5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).

Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).

2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.

3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.

4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.

1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?

2. При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака NH₃ с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?

3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.

Источник

Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно

При взаимодействии 110 грамм бензола (C₆H₆) с хлором (Cl₂) получен хлорбензол (C₆H₅Cl). Какая практическая масса хлорбензола (C₆H₅Cl), который образовался, когда выход продукта реакции 70 %.

Решение задачи

Запишем уравнение реакции получения хлорбензола (C₆H₅Cl):

Напомню, что под выходом продукта реакции понимают отношение массы (объема, числа молей) практически полученного вещества к массе (объему, числу молей), теоретически рассчитанной по уравнению реакции.

Учитывая, что молярная масса бензола (C₆H₆) и хлорбензола (C₆H₅Cl) соответственно равна 78 г/моль и 112,5 г/моль (смотри таблицу Менделеева), по уравнению реакции найдем массу хлорбензола (C₆H₅Cl) (теоретическая масса), которая выделяется в ходе реакции получения хлорбензола (C₆H₅Cl):

Вычислим практическую массу хлорбензола (C₆H₅Cl) по формуле:

Получаем, что практическая масса:

Ответ:

практическая масса хлорбензола равна 111,09 грамм.

Источник

Расчеты массовой доли химического соединения в смеси (часть С)

Теория к заданию 34 из ЕГЭ по химии

Расчет массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси)

4. Уравнение примет вид:

Расчет массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

$m(HCl)=36.5$ г/моль$·2$ моль$=73$г.

Расчет массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного

Многие химические реакции являются обратимыми, они происходят не до конца, т.е. не происходит полного превращения исходных веществ в конечный продукт. Даже если реакция необратимая, то все равно при ее осуществлении происходит потеря веществ. В результате практически полученное количество продукта реакции составляет только часть от теоретически возможной массы.

Выход продукта реакции от теоретически возможного ($η$) — это отношение массы (объема, количества) реально полученного вещества к его теоретически возможной массе (объему, количеству), которое рассчитывается по уравнению химической реакции:

1) Находим из уравнения реакции теоретическую массу вольфрама:

2) Вычисляем массовую долю выхода вольфрама от теоретически возможного.

2) Определяем массу бензола по уравнению реакции:

2. Определяем количество вещества оксида серы (VI):

1. Записываем уравнение реакции:

Расчет массовой доли (массы) химического соединения в смеси

Самыми распространенными среди расчетных задач в химии являются задачи на смеси веществ. Каждая смесь состоит из двух или более компонентов, состав смесей может изменяться в широких пределах. Решение задач на смеси обычно сводится или к определению состава смеси по данным приведенным в условии задачи, или к расчету количества реагентов или продуктов реакции по участию в смеси известного состава.

Состав смеси может выражаться разными способами:

4) в случае смеси газов можно указать объемы газов, составляющих смесь, или объемные доли этих газов. Объемная доля газа Х в смеси равна:

Определение состава смеси, если все ее компоненты взаимодействуют с данным реагентом

1. Записываем уравнение реакции:

$Mg + 2HCl=MgCl + H_2↑$ (1)

$Fe + 2HCl=FeCl_2 + H_2↑$(2)

3. Из уравнений (1) и (2) определим, что количество водорода, выделившегося в реакциях, равно количеству металлов, вступивших в реакцию:

Определим общее количество водорода:

4. Учитывая равенства (3) и (4), составим уравнение:

5. Определим состав смеси:

2. Определим массы металлов:

1. Запишем реакцию разложения:

2. Определим общее количество кислорода:

$ν(KMnO_4) + ν(NaNO_2)=2·ν(O_2)=2·0.03$ моль$=0.06$ моль.

4. Определим массы веществ:

5. Определим массу смеси.

$158х + 85(0.06-х)=6.6; 73х=1.5; х=0.02$ моль.

6. Определим молярное соотношение исходных компонентов смеси:

Определение состава смеси, если ее компоненты выборочно взаимодействуют с указанными реагентами

1. Запишем уравнение реакции.

Со щелочью взаимодействует только алюминий:

$2Al + 2NaOH + 2H_2O=2NaAlO_2 + 3H_2↑$

Молярное соотношение алюминия и водорода равно 2 : 3.

2.Определим количество водорода:

4. Определим массовую долю алюминия в смеси:

5. Определим массовую долю меди в смеси:

$m$[смеси (аром. угл. + фенол)]

1. С бромной водой в смеси реагирует только фенол:

$C_2H_5OH + 3Br_2→C_6H_2Br_3OH↓ + 3HBr$.

3. Из уравнения реакции:

находим массу фенола:

$m(C_6H_5OH)=ν(C_6H_5OH)·M(C_6H_5OH)=0.1$ моль$·94$ г/моль$=9.4$ г.

$m(С_nН_<2n-6>)=m$(смеси)$-m(C_6H_5OH)=14 г-9.4 г=4.6$ г.

5. Вычислим молярную массу углеводорода:

Приравняем правые части равенств (3) и (4):

7. Определим формулу углеводорода и массовые доли компонентов в смеси.

Формула углеводорода С7Н6.

Определение состава смеси с неизвестной массой

$KOH + HCl=KCl + H_2O$ (1)

$KHCO_3 + HCl=KCl + H_2O + CO_2↑$ (2)

$m(KHCO_3)=ν(KHCO_3)·M(KHCO_3)=0.2$ моль$·100$ г/моль$=20$ г.

$m(KOH)=ν(KOH)·M(KOH)=0.6$ моль$·56$ г/моль$=33.6$ г.

Решение задач на смеси, если их компоненты имеют одинаковые молярные массы

1. Определим суммарное количество моль компонентов смеси:

2. Запишем уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2HCl=CaCl_2 + H_2O + CO_2↑$ (1)

$KHCO_3 + HCl=KCl + H_2O + CO_2↑$ (2).

$ν(CO_2)=ν(CaCO_3) + ν(KHCO_3)=0.2$ моль.

5. Определим количество вещества карбоната бария:

$ν(BaCO_3)=ν(CO_2)=0.2$ моль (из уравнения (3)).

$m(BaCO_3)=m(BaCO_3)·M(BaCO_3)=0.2$ моль$·197$ г/моль$=39.4$ г.

Источник

Решение расчётных задач на выход

Решение расчётных задач на тему:

« Массовая и объёмная доля выхода продукта реакции от теоретически возможного».

При обучении учащихся решению расчётных задач по химии учителя сталкиваются с рядом проблем

решая задачу, учащиеся не понимают сущности задач и хода их решения;

не анализируют содержание задачи;

не определяют последовательность действий;

неправильно используют химический язык, математические действия и обозначение физических величин и др.;

Преодоление этих недостатков является одной из главных целей, который ставит перед собой учитель, приступая к обучению решению расчетных задач.

Задача учителя состоит в том, чтобы научить учащихся анализировать условия задач, через составление логической схемы решения конкретной задачи. Составление логической схемы задачи предотвращает многие ошибки, которые допускают учащиеся.

формирование умения анализировать условие задачи;

формирование умения определять тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении;

развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей.

овладеть способами решения химических задач с использованием понятия “массовая доля выхода продукта реакции от теоретического”;

отработать навыки решения расчетных задач;

способствовать усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам;

стимулировать углубленное изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач.

Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.

В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?

Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.

При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.

При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции.

Часть газообразных веществ может улетучиться.

При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.

Вывод:

масса теоретическая всегда больше практической;

объём теоретический всегда больше объёма практического.

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Доля выхода продукта реакции ( — “этта”) — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.

Три типа задач с понятием “выход продукта”:

1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта.

2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.

3. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

Задачи.

1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.

2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.

3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.

Каждая задача складывается из совокупности данных (известные вещества) – условия задачи (“выход” и т.п.) – и вопроса (вещества, параметры которых требуется найти). Кроме этого, в ней есть система зависимостей, которые связывают искомое с данными и данные между собой.

Задачи анализа:

1) выявить все данные;

2) выявить зависимости между данными и условиями;

3) выявить зависимости между данным и искомым.

1. О каких веществах идет речь?

2. Какие изменения произошли с веществами?

3. Какие величины названы в условии задачи?

4. Какие данные – практические или теоретические, названы в условии задачи?

5. Какие из данных можно непосредственно использовать для расчётов по уравнениям реакций, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?

Алгоритмы решения задач трёх типов:

Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.

2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.

3. Практически полученная масса известна.

4. Определите теоретическую массу.

5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.

2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =

3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.

4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.

5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).

Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).

2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.

3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.

4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.

1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?

2. При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака NH ₃ с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?

3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.

Сколько литров аммиака (NH3) образуется при взаимодействии 112 килограмм азота (N2) с водородом (H2)? Выход от теоретически возможного 80% (нормальные условия).

Запишем уравнение реакции образования аммиака (NH3):

Напомню, что под выходом от теоретически возможногопродукта реакции понимают отношение массы (объема, числа молей) практически полученного вещества к массе (объему, числу молей), теоретически рассчитанной по уравнению реакции.

Выход от теоретически возможного. Учитывая, что молярная масса азота (N2) равна 28 г/моль (смотри таблицу Менделеева), найдем химическое количество азота (N2) по формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и массой:

n (N2) = 112000 /28 = 4000 (моль) = 4 (кмоль).

По уравнению реакции найдем химическое количество аммиака (NH3) (теоретическое химическое количество вещества), которое выделяется в ходе реакции образования аммиака (NH3):

из 1 моль N2 образуется 2 моль NH3

из 4000 моль N2 образуется х моль NH3

Выход от теоретически возможного.

По формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и объемом, вычислим объем аммиака (NH3), который образуется в ходе реакции:

V теор.( NH3) = 8000 ∙ 22,4 = 179200 (л).

Вычислим объем аммиака (NH3) практический (выход от теоретически возможного) по формуле:

Выход от теоретически возможного.

V практ. (NH3) = 80 ⋅ 179200 / 100 = 143360 (л) = 143,36 (м3).

Источник

• ← что такое онлайнер бай
• чем забивают рельсы к шпалам →