Правила решение задач по химии

Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно

Сколько грамм 10%- процентного раствора соли надо добавить к 300 граммам 30%- процентного раствора этой же соли, чтобы получить 14%- процентный раствор? Применить правило креста .

Решение задачи

I способ решения (II способ)

Правило креста (диагональная модель «конверта Пирсона») – диагональная схема правила смешения:

При расчетах слева на концах отрезков записывают массовые доли растворенного вещества в исходных растворах (ω1, ω2), на пересечении отрезков – массовую долю растворенного вещества в растворе, который нужно приготовить, справа (на концах отрезков) – разность: вычитают по диагонали из большего меньшее значение. Получаемые значения (массовые части) показывают, в каком соотношении надо слить исходные растворы.

Используем правило креста:

Следовательно правило креста “говорит”, что для приготовления 14%-го раствора соли нужно взять 4 части 30%-ного раствора исходного раствора и добавить 16 частей 10%-ного раствора соли.

Определим массу одной части через исходный раствор:

Решение задач по биологии и химии

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУВПО «Удмуртский государственный университет» Кафедра экологии животных

ЗАДАЧИ ПО БИОЛОГИИ

Издательство «Удмуртский университет» Ижевск 2010

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом УдГУ

Рецензент кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии животных Н.Е. Зубцовский Составители – к.пед.н. Т.Г. Рысьева, к.б.н. С.В. Дедюхин, доцент Ю.А. Тюлькин.

Задачи по биологии: Задачник / сост. Т.Г. Рысьева, С.В. Дедюхин, Ю.А. Тюлькин. – 2-е изд., перераб. и доп. / Ижевск: Издательство «Удмуртский университет», 2010. 157с.

В сборник включены задачи по молекулярной биологии, генетике, экологии различного уровня сложности.

Адресовано студентам, обучающимся по направлению «Биология», учителям биологии и экологии, учащимся старших классов естественно-научного профиля.

ББК с Т.Г. Рысьева, С.В. Дедюхин, Ю.А. Тюлькин,

с ГОУВПО «Удмуртский государственный университет», 2010

Часть 1. Задачи по молекулярной биологии

Задачи по теме «Принцип комплементарности, правило

Задачи по теме «Свойства генетического кода»

Задачи по теме «Биосинтез белка»

Задачи по теме «Диссимиляция глюкозы»

Часть 2. Задачи по генетике

Общие правила решения генетических задач

Определение типов гамет при известном генотипе

Задачи по теме «Моногибридное скрещивание»

Задачи по теме «Множественный аллелизм»

Задачи по теме «Полигибридное скрещивание при

независимом комбинировании генов»

Задачи по теме «Множественное действие генов»

Задачи по теме «Пенетрантность генов»

Задачи по теме «Взаимодействие неаллельных генов»

Задачи по теме «Пол и наследование признаков»

Задачи по теме «Сцепленное наследование

Задачи по теме «Полиплоидия»

Задачи по теме «Генетика популяций»

Часть 3. Задачи по экологии

Задачи по аутэкологии

Задачи по экологии популяций

Задачи по экологии сообществ

Задачи по экологии экосистем

Ответы к задачам

Сборник задач состоит из трех частей, в которых представлены по разделам основные типы задач по трем направлениям современной биологии: генетике, молекулярной биологии и экологии организмов, популяций и экосистем. Решению задач каждого раздела предшествует пояснительный текст, в котором даются определения базовых понятий и указывается объем материала, знание которого необходимо для успешного решения задач; далее рассматриваются примеры решения типовых задач и предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также ответы на них.

Сборник предназначен для использования на занятиях по следующим дисциплинам: «Генетика», «Генетика с основами селекции», «Основы экологии», «Решение задач по биологии». Умение решать задачи – один из важных показателей глубокого и осознанного усвоения материала дисциплины студентом, применения знаний. Содержание учебно-методического пособия включает теоретический и практический материал для проведения лабораторных и практических работ по выше перечисленным дисциплинам, а также для организации самостоятельной работы студентов при подготовке к семинарам, коллоквиумам, промежуточному и итоговому контролю.

Для студентов, осваивающих дополнительную квалификацию «Преподаватель», в каждую часть сборника включены задачи, предлагаемые выпускникам школы на ЕГЭ по биологии. Решение задач по биологии – один из основных приемов методики преподавания биологии в школе, потому данное пособие будет интересно и полезно

учителям биологии, школьникам при подготовке к олимпиадам и ЕГЭ.

Отличительной особенностью данного сборника от других изданий подобного типа состоит:

во-первых, в том, что в него включены задачи по разным дисциплинам, что способствует обеспечению межпредметных связей, формированию естественнонаучного мировоззрения студентов;

во-вторых, в сборник включены задачи различного уровня сложности и разных типов (расчетные, ситуационные, графические, исследовательские, творческие), решение которых способствует формированию профессиональных компетенций студентов.

Работа над сборником распределилась следующим образом: часть «Задачи по молекулярной биологии» и разделы «Задачи ЕГЭ» каждой части написаны Рысьевой Т.Г., часть «Задачи по генетике» — Дедюхиным С.В., часть «Задачи по экологии» — Тюлькиным Ю.А.; компьютерная верстка – Шлычковой И.С.

ЧАСТЬ 1. ЗАДАЧИ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ

Для решения задач данного типа необходимы знания о строении и свойствах ДНК и РНК, принципе комплементарности, коде ДНК и его свойствах, механизме биосинтеза белка, этапах диссимиляции глюкозы, роли АТФ в клеточном метаболизме. Необходимо знание следующих биологических понятий:

ген — участок ДНК, в матричной цепи которого зашифрована информация о первичной структуре одной полипептидной цепи; матрица для синтеза всех видов РНК. генетический код — система записи информации о порядке аминокислот в белковой молекуле в виде последовательности нуклеотидов ДНК или РНК; триплет (кодон) — три рядом стоящих нуклеотида ДНК или и-РНК, несущих информацию об определенной аминокислоте; антикодон — кодовый триплет т-РНК, комплементарный

кодону и-РНК и определяющий аминокислоту, которую переносит данная т-РНК; комплементарность (дополнительность) — свойство

азотистых оснований избирательно соединяться друг с другом (А-Т (У), Ц-Г); репликация — процесс удвоения ДНК в соответствии с принципом комплементарности;

транскрипция («переписывание») — процесс синтеза и-РНК на кодирующей цепи гена в соответствии с принципом комплементарности; трансляция — процесс синтеза белковой молекулы на

рибосоме в соответствии с последовательностью кодонов и-РНК.

правило Чаргаффа – правило соответствия количества пуриновых (А+Г) нуклеотидов в молекуле ДНК количеству пиримидиновых (Т+Ц) нуклеотидов. Следствие: в любой двуцепочной структуре нуклеиновых кислот количество адениловых нуклеотидов равно количеству тимидиловых (уридиловых), а количество гуаниловых нуклеотидов равно количеству цитидиловых,

экзон – фрагмент гена эукариот, несущий информацию о структуре белковой молекулы; интрон – фрагмент гена эукариот, не несущий

информации о структуре белковой молекулы;

зрелая и-РНК (матричная) – и-РНК эукариот,

образовавшаяся в результате рестрикции и сплайсинга и состоящая только из экзонов; диссимиляция глюкозы – процесс ферментативного расщепления и окисления глюкозы;

фосфорилирование – процесс образования АТФ из АДФ и остатка фосфорной кислоты; анаэробный гликолиз – процесс ферментативного

расщепления глюкозы без участия кислорода до двух молекул пировиноградной кислоты; аэробный гликолиз – процесс ферментативного

расщепления и окисления органических веществ (в том числе, глюкозы) до конечных продуктов с участием кислорода как акцептора электронов в ходе окислительного фосфорилирования; дыхание – процесс окисления сложных органических

веществ до более простых с целью аккумуляции энергии в АТФ.

Раздел 1. Задачи по теме «Принцип комплементарности, правило Чаргаффа»

Для решения задач этого типа необходимо знание принципа комплементарности, строения и свойств ДНК и РНК, правила Чаргаффа.

Примеры решения задач

Задача 1. Достроить вторую цепочку молекулы ДНК, имеющую следующую последовательность нуклеотидов в одной цепи: АТТЦГАЦГГЦТАТАГ. Определить ее длину, если один нуклеотид составляет 0,34 нм по длине цепи ДНК.

1. Вторая цепочка ДНК строится по принципу комплементарности (А-Т, Г-Ц):

1-ая цепь ДНК – А Т Т Ц Г А Ц Г Г Ц Т А Т А Г

2-ая цепь ДНК – Т А А Г Ц Т Г Ц Ц Г А Т А Т Ц

2. L ДНК = L НУКЛ × n НУКЛ . в одной цепи ДНК = 0,34 нм × 15 = 5,1 нм

Ответ: вторая цепь ДНК имеет состав нуклеотидов ТААГЦТГЦЦГАТАТЦ, длина ДНК составляет 5,1 нм.

Задача 2. В молекуле ДНК тимидиловый нуклеотид составляет 16% от общего количества нуклеотидов. Определите количество (в процентах) каждого из остальных видов нуклеотидов.

1. По правилу Чаргаффа количество Т в ДНК = А; следовательно А будет 16%.

2. В сумме А+Т = 32%, следовательно Г + Ц = 100%

3. По правилу Чаргаффа количество Г = Ц, т. е. Г =

Ответ: количество адениловых нуклеотидов в ДНК равняется 16%, гуаниловых — 34%, цитидиловых -34%.

Задача 3. Химический анализ показал, что 28% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на адениловые, 6% — на гуаниловые, 40% — на уридиловые нуклеотиды. Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка одной цепи гена, информация с которого «переписана» на данную и-РНК?

1. Подсчитываем процентное содержание цитидиловых нуклеотидов в молекуле и-РНК: Ц = 100% — 28% — 6% — 40% = 26%.

2. Зная, что и-РНК синтезируется с кодирующей цепи гена по принципу комплементарности (причем Т заменяется на У), подсчитываем процентный состав нуклеотидов в одной цепочке гена:

Ц и-РНК = Г гена = 26%, Г и-РНК = Ц гена = 6%, А и-РНК = Т гена = 28%, У и-РНК = А гена = 40%.

Ответ: нуклеотидный состав одной из цепей гена следующий: гуаниловых нуклеотидов — 26%, цитидиловых

— 6%, тимидиловых — 28%, адениловых — 40%.

Задачи для самостоятельного решения

1. Одноцепочный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГТГАТТТТГГТТГТА. Какой будет структура этой ДНК после репликации?

2. Какое строение будет иметь молекула и-РНК, если порядок нуклеотидов в цепочке гена, на котором она синтезируется, имеет следующую последовательность: ГТГТААЦГАЦЦГАТАТТТГТА? Какова длина молекулы ДНК, если длина одного нуклеотида 0,34 Нм?

3. Определить процентное содержание каждого нуклеотида на участке ДНК со следующей последовательностью нуклеотидов в одной цепочке:

4. Химический анализ показал, что фрагмент кодирующей цепи молекулы ДНК (гена) бактериофага имеет такую структуру: ТТТТТТАГГАТЦА. Укажите состав противоположной цепи ДНК, состав и-РНК.

5. Сколько содержится тимидиловых, адениловых и цитидиловых нуклеотидов (в отдельности) во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22 % от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте молекулы ДНК? Какова длина этого фрагмента ДНК?

6. Укажите последовательность нуклеотидов в обеих цепочках фрагмента ДНК, если известно, что РНК, построенная на этом участке ДНК, имеет следующее строение АГУАЦЦГАУАЦУУГАУУУАЦГ. Какова длина этого фрагмента ДНК, если длина одного нуклеотида 0,34 нм?

7. В молекуле ДНК адениловые нуклеотиды составляют 15%. Определить процентное содержание остальных нуклеотидов и длину этого фрагмента ДНК, если в нем содержится 700 цитидиловых нуклеотидов, а длина одного нуклеотида равна 0,34 нм.

8. Какова длина фрагмента молекулы ДНК, если в ней содержится 3600 адениловых нуклеотидов, что

Решение задач по органической химии

Федеральное агентство по образованию

Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В.Ломоносова

Кафедра органической химии

ЗАДАЧ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Рецензент: д.х.н., проф. Мочалин В.Б. (МИТХТ, кафедра органической химии)

Помогаев А.И., Лонина Н.Н.

Решение задач по органической химии. Часть 1. Учебно-методическое пособие М., МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2005

Утверждено Библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им. М.В.Ломоносова в качестве учебно-методического пособия.

Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов направлений бакалавриата, изучающих теоретический курс органической химии в виде двух частей и сдающих экзамен в осеннем и весеннем семестрах. В пособии приведены решения типовых задач (более 40) по материалу первой части курса органической химии (разделы «Теоретические основы», «Углеводороды», «Галогенопроизводные углеводородов»), вызывающих наибольшие трудности при выполнении контрольных работ и экзаменационных заданий.

©МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2005

Строение и реакционная способность

При решении задач по вопросам строения и реакционной способности органических соединений студент должен продемонстрировать знания теории строения органических соединений: электронное строение атомов, простейших неорганических и органических молекул, свойства ковалентных связей, взаимное влияние атомов, смещения электронной плотности в молекулах органических соединений, вызванные индуктивными и мезомерными эффектами, пространственное строение органических соединений, конформационная и конфигурационная изомерия. Студент должен показать понимание вопроса, знание определений тех понятий, которые фигурируют в задаче, умение использовать эти определения.

Чрезвычайно важным является знание валентности элементов, атомы которых входят в состав органических и используемых в органической химии неорганических соединений. Поэтому, прежде чем приступить к рассмотрению конкретных задач, остановимся на том, какие валентности проявляют важнейшие атомы в стабильных соединениях и в интермедиатах, встречающихся в механизмах органических реакций.

Атом водорода в соединениях всегда одновалентен.

Атом углерода в устойчивых соединениях, как правило, четырехвалентен , т.е. связан четырьмя ковалентными связями с двумя, тремя или четырьмя соседними атомами. Кроме того, атом углерода может быть:

двухвалентным ; в этом случае он связан двумя связями с двумя соседними атомами и имеет неподеленную пару электронов, например:

трехвалентным с положительным зарядом; в этом случае он связан тремя связями с двумя или тремя соседними атомами и имеет вакантную орбиталь, например:

трехвалентным с отрицательным зарядом; в этом случае он связан тремя связями с одним, двумя или тремя соседними атомами и имеет неподеленную пару электронов, например:

трехвалентным с неспаренным электроном (радикал), например:

Атом кислорода может быть:

одновалентным с отрицательным зарядом (связан с одним соседним атомом и имеет три неподеленные пары электронов);

CH 3 O

одновалентным с положительным зарядом (связан одной связью с соседним атомом и имеет две неподеленные пары электронов и одну вакантную орбиталь)

C O

двухвалентным (связан двумя связями с одним или двумя соседними атомами и имеет две неподеленные пары электронов)

CH 3 O H CH 3 CH O

трехвалентным с положительным зарядом (связан тремя связями с двумя или тремя соседними атомами и имеет неподеленную пару электронов)

Атом азота может быть:

одновалентным (связан одной связью с одним соседним атомом и имеет две неподеленные пары электронов)

N

двухвалентным с положительным зарядом (связан двумя связями с соседним атомом и имеет неподеленную пару электронов)

NN

двухвалентным с отрицательным зарядом (связан двумя связями с соседними атомами и имеет две неподеленные пары электронов)

трехвалентным (связан тремя связями с одним, двумя или тремя атомами и имеет неподеленную пару электронов)

четырехвалентным с положительным зарядом (связан четырьмя связями с двумя, тремя или четырьмя соседними атомами)

O

O

Задача 1. Изобразите электронное строение следующих со-

единений и частиц: а) дихлоркарбен; б) диазометан; в) нитрометан; г) нитрит-анион; д) озон. В случае делокализованных связей изобразите набор граничных структур.

Электронное строение соединений описывают электронными формулами, в которых показывают все валентные электроны атомов, входящих в состав этих объектов. Электроны, обеспечивающие связи, изображают обычно черточками, а несвязанные электроны – точками. При составлении электронных форму необходимо помнить, что согласно октетному правилу Льюиса атомы второго периода при образовании ковалентных связей стремятся заполнить электронами свою внешнюю электронную оболочку (четыре атомные орбитали), поэтому они не могут иметь более 8 валентных электронов.

Дихлоркарбен – ССl 2 – электронейтральная частица, в которой атом углерода образует только две ковалентные связи, используя для их образования два из четырех валентных электрона, а оставшиеся два электрона либо образуют неподеленную пару (синглетная форма), либо находятся на двух орбиталях как неспаренные (триплетная форма).

Cl

C

Cl

Молекула диазометана СН 2 N 2 является электронейтральной частицей. Атом углерода имеет 4 электрона, два атома водорода – по одному электрону каждый, и два атома азота – по пяти электронов каждый, т.е. в молекуле диазометана распределены 16 электронов. Известно, что атом углерода связан только с тремя соседними атомами, с которыми он может образовать три простые связи (это шесть электронов), и тогда два электрона образуют неподеленную пару, а атом углерода имеет отрицательный заряд (первая граничная структура), либо он может образовать две простые связи с атомами водорода и одну двойную связь с атомом азота, оставаясь при этом нейтральным (вторая граничная структура). Атом азота, как и атом

углерода, может быть максимально четырехвалентным, образуя четыре связи (в этом случае он заряжен положительно), трехвалентным (электронейтрален) или двухвалентным (в этом случае у него имеется две неподеленные пары и отрицательный заряд).

Таким образом, молекула диазометана может быть описа-

на либо набором граничных структурных формул (граничных распределений электронов), каждая из которых не отражает адекватно истинное распределение электронов, либо мезомерной формулой с изображение смещения электронной плотности в виде изогнутых стрелок (р-π-сопряжение). Кроме того, возможно и еще одно распределение электронов в диазониевой группе:

CH 2 NN

Атом азота нитрогруппы связан с тремя атомами, при этом он использовал все свои валентные электроны. Два атома кислорода образуют с атомом азота две σ- и одну двухэлектронную трехцентровую π-связь: на трех р-орбиталях (одна орбиталь атома азота и по одной орбитали двух атомов кислорода) размещены два электрона. Это можно описать мезомерной формулой, показав р-π-сопряжение изогнутыми стрелками, или набором двух граничных структур.

Нитрит-анион, в котором существует делокализованная связь (пара электронов принадлежит не двум, а трем атомам), может быть описан набором двух эквивалентных граничных структур или мезомерной структурной формулой.

O NOON OO NO

18 валентных электронов распределены между тремя атомами кислорода в молекуле озона следующим образом.

O O OOO OO O O

O OOOO OO O O

Как решать задачи по химии за 5 минут: толковые практические советы

Если ты уже учишься в университете, но до сих пор так и не освоил основы решения задач по химии, это можно назвать настоящим чудом. Однако, вряд ли такое чудо прокатит и во время сдачи сессии. Чтобы не оплошать, давайте выяснять, что же необходимо, чтобы таки начать самому выполнять решение практических задач по химии.

Химия: глубоко системная наука

Достаточно понять общую схему решения задач по химии, и далее — все по образцу.

Что в школе (8-9 класс), что в вузе схема решения задач по химии примерно одинакова. Существует определенный набор определенных химических веществ. Каждое из этих веществ обладает определенными характеристиками.

Понимая систему этой науки в целом, а также систему и суть основных веществ, даже будучи гуманитарием до глубины души вы сможете выучить и понять правила решения задач по химии.

А для этого вам понадобятся:

  • Необходимая мотивация и готовность работать. Если есть цель и трудолюбие, то все у вас получится, поверьте!
  • Хотя бы базовое знание теории: таблица Менделеева, минимальный глоссарий, знание простейших формул соединений и т.д.
  • Внимательность. Часто многие проблемы в решении задач химии студенты испытывают из-за банальной невнимательности. Очень тщательно читайте условие задачи, спишите все краткие данные и определите, что же все-таки нужно найти. А дальше все просто – следуем стандартному алгоритму действий.

Волшебный алгоритм решения задач по химии (для ОГЭ и вузов)

Основы решения задач по химии

А вот и она — волшебная схема решения стандартных задач по химии, благодаря которой вы сможете ответить на экзамене хотя бы на минимальную проходную оценку:

  • Для начала запишите уравнение реакции (если требуется). При этом важно не забывать о расстановке коэффициентов.
  • Попытайтесь определить, как найти неизвестные данные, сколько действий для этого понадобится, нужно ли для этого использовать таблицу Менделеева (например, чтобы выяснить молекулярную массу) или прочие справочные данные.
  • Теперь, если нужно, самое время составить пропорцию или применить понятие количества вещества. Или же в необходимую формулу подставить известную или найденную величину.
  • Если в задаче нужно использовать формулу, обращайте внимание на единицы измерений. Нередко требуется их перевод в систему СИ.
  • Когда решение найдено и вы расслабились, не спешите – перечитайте условие задачи еще раз. Бывает, что студент начал не с того. В тоге все это время он занимался поиском совершенно не того, что требуется.
  • А вот еще несколько примеров решения задач по химии, которые вы вполне можете использовать в качестве примера и тщательно проанализировать:

    Используйте формулы при решении задач

    Такие задачи по химии решают дети в 9 классе

    В решении практических задач нужно много тренироваться, и тогда химия не будет казаться столь непонятным и сложным предметом

    На самом деле, решение задач по химии – дело не такое уж и сложное. Конечно, нам легко говорить, ведь за плечами наших авторов – многолетний опыт решения не только простейших, но и мега-супер-бупер-крутых по сложности задач. И если вам попалась одна из таких, не стесняйтесь обращаться за помощью, здесь вам никто никогда не откажет! Вы можете заказать эссе или заказать доклад, для этого нужно только оформить заявку.

    Кстати, чуть ниже вы можете посмотреть краткое видео с наглядными примерами решения задач по химии:

    Как решать задачи по химии, готовые решения

    Методика решения задач по химии

    При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

    1. Внимательно прочитать условие задачи;
    2. Записать, что дано;
    3. Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например литры);
    4. Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить коэффициенты;
    5. Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;
    6. Записать ответ.

    В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

    Вы можете использовать задачи на этой странице, а можете скачать хороший сборник задач и упражнений с решением типовых и усложненных задач (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): скачать.

    Моль, молярная масса

    Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е.

    где М(х) – молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.

    Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основную формулу:

    где V(x) – объем вещества Х(л), Vm – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, NA – постоянная Авогадро.

    1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

    Решение. Молярная масса иодида натрия составляет:

    M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

    Определяем массу NaI:

    m(NaI) = ν(NaI)•M(NaI) = 0,6 • 150 = 90 г.

    2. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na2B4O7 массой 40,4 г.

    Решение. Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na2B4O7:

    Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: ν(B)= 4 • ν (Na2B4O7)=4 • 0,2 = 0,8 моль.

    Расчеты по химическим формулам. Массовая доля.

    Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) =m(Х)/m, где ω(X)– массовая доля вещества Х, m(X) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомного кислорода составляет 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Массовая доля атомного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

    3. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

    Решение: Молярная масса BaCl2 • 2H2O составляет:

    М(BaCl2 • 2H2O) = 137+ 2 • 35,5 + 2 • 18 =244 г/моль

    Из формулы BaCl2 • 2H2O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль Н2О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl2 • 2H2O:

    m(H2O) = 2 • 18 = 36 г.

    Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

    4. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

    Дано: m(Ag )=5,4 г; m = 25 г.

    Решение: определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: ν(Ag ) =m(Ag )/M(Ag ) = 5,4/108 = 0,05 моль.

    Из формулы Ag2S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита:

    ν( Ag2S)= 0,5 • ν (Ag) = 0,5 • 0,05 = 0,025 моль

    Рассчитываем массу аргентита:

    Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

    Вывод формул соединений

    5. Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.

    Найти: формулу соединения.

    Решение: для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т.е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

    m (К) = m ω(К); m (К) = 100 • 0,247= 24,7 г;

    m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 • 0,348=34,8 г;

    m (O) = m ω(O); m (O) = 100 • 0,405 = 40,5 г.

    Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

    ν(К)= m(К)/ М( К) = 24,7/39= 0,63 моль

    ν(Mn)= m(Mn)/ М( Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

    ν(O)= m(O)/ М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

    Находим отношение количеств веществ:

    ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

    Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

    ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1 : 1 : 4.

    Следовательно, простейшая формула соединения KMnO4.

    6. При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

    Найти: формулу вещества.

    Решение: Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО2 и Н2О. Тогда необходимо найти количества веществ СО2 и Н2О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

    Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

    ν(Н)= 2•ν(Н2О); ν(Н)= 2 • 0,05 = 0,1 моль.

    Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

    m(С) = ν( С) • М(С) = 0,1• 12 = 1,2 г;

    m(Н) = ν( Н) • М(Н) = 0,1• 1 =0,1 г.

    Определяем качественный состав вещества:

    m(в-ва) = m(С) + m(Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

    Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

    М(в-ва) = 2 • ДН2 = 2 • 39 = 78 г/моль.

    Далее находим отношение количеств веществ углерода и водорода:

    Разделив правую часть равенства на число 0,1, получим:

    Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества, решим уравнение:

    12х + х = 78. Отсюда х= 6. Следовательно, формула вещества С6Н6 – бензол.

    Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля.

    Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

    где Vm – молярный объем газа — постоянная величина для любого газа при данных условиях; V(X) – объем газа Х; ν(x) – количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении рн= 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К ≈ 273 К) составляет Vm= 22,4 л/моль.

    В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

    Где p – давление; V – объем; Т- температура в шкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

    Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

    где φ(Х) – объемная доля компонента Х; V(X) – объем компонента Х; V — объем системы. Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

    7. Какой объем займет при температуре 20 о С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

    Дано: m(NH3)=51 г; p=250 кПа; t=20 o C.

    Решение: определяем количество вещества аммиака:

    Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

    Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям [температура Т= (273 +20)К = 293 К]:

    8. Определите объем, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

    Решение: находим количества вещества водорода и азота:

    Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

    Расчеты по химическим уравнениям

    Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. Однако в реальных химических процессах из-за неполного протекания реакции и различных потерь веществ масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образоваться в соответствии с законом сохранения массы веществ. Выход продукта реакции (или массовая доля выхода) – это выраженное в процентах отношение массы реально полученного продукта к его массе, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом, т.е.

    Где η– выход продукта, %; mp(X) — масса продукта Х, полученного в реальном процессе; m(X) – рассчитанная масса вещества Х.

    В тех задачах, где выход продукта не указан, предполагается, что он – количественный (теоретический), т.е. η=100%.

    9. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V) массой 7,1 г?

    Решение: записываем уравнение реакции горения фосфора и расставляем стехиометрические коэффициенты.

    Определяем количество вещества P2O5, получившегося в реакции.

    Из уравнения реакции следует, что ν(P2O5)= 2•ν(P), следовательно, количество вещества фосфора, необходимого в реакции равно:

    Отсюда находим массу фосфора:

    m(Р) = ν(Р) • М(Р) = 0,1• 31 = 3,1 г.

    10. В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г и цинк массой 6,5 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

    Решение: записываем уравнения реакции взаимодействия магния и цинка с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

    Определяем количества веществ магния и цинка, вступивших в реакцию с соляной кислотой.

    ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg ) = 6/24 = 0,25 моль

    ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 моль.

    Из уравнений реакции следует, что количество вещества металла и водорода равны, т.е. ν(Mg) = ν(Н2); ν(Zn) = ν(Н2), определяем количество водорода, получившегося в результате двух реакций:

    ν(Н2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1= 0,35 моль.

    Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции:

    11. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11,4 г. Определите выход продукта реакции.

    Решение: записываем уравнение реакции взаимодействия сероводорода и сульфата меди (II).

    Определяем количество вещества сероводорода, участвующего в реакции.

    Из уравнения реакции следует, что ν(H2S) = ν(СuS) = 0,125 моль. Значит можно найти теоретическую массу СuS.

    m(СuS) = ν(СuS) • М(СuS) = 0,125 • 96 = 12 г.

    Теперь определяем выход продукта, пользуясь формулой (4):

    η = [mp(X) •100]/m(X)= 11,4 • 100/ 12 = 95%.

    12. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.

    Решение: записываем уравнение реакции.

    Эта задача на «избыток» и «недостаток». Рассчитываем количества вещества хлороводорода и аммиака и определяем, какой газ находится в избытке.

    ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль;

    Аммиак находится в избытке, поэтому расчет ведем по недостатку, т.е. по хлороводороду. Из уравнения реакции следует, что ν(HCl) = ν(NH4Cl) = 0,2 моль. Определяем массу хлорида аммония.

    Мы определили, что аммиак находится в избытке (по количеству вещества избыток составляет 0,1 моль). Рассчитаем массу избытка аммиака.

    13. Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС2 в техническом карбиде.

    Решение: записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

    Находим количество вещества тетрабромэтана.

    Из уравнений реакций следует, что ν(C2H2Br4) =ν(C2H2) = ν(СаC2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

    Определяем массовую долю СаC2 в техническом карбиде.

    Растворы. Массовая доля компонента раствора

    14. В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

    Решение: для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

    Находим общую массу раствора.

    Рассчитаем массовую долю серы.

    ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

    15. В воде массой 40 г растворили железный купорос FeSO4•7H2O массой 3,5 г. Определите массовую долю сульфата железа (II) в полученном растворе.

    Решение: найдем массу FeSO4 содержащегося в FeSO4•7H2O. Для этого рассчитаем количество вещества FeSO4•7H2O.

    Из формулы железного купороса следует, что ν(FeSO4)= ν(FeSO4•7H2O)=0,0125 моль. Рассчитаем массу FeSO4:

    Учитывая, что масса раствора складывается из массы железного купороса (3,5 г) и массы воды (40 г), рассчитаем массовую долю сульфата железа в растворе.

    Задачи для самостоятельного решения

  • На 50 г йодистого метила в гексане подействовали металлическим натрием, при этом выделилось 1,12 л газа, измеренного при нормальных условиях. Определите массовую долю йодистого метила в растворе. Ответ: 28,4%.
  • Некоторый спирт подвергли окислению, при этом образовалась одноосновная карбоновая кислота. При сжигании 13,2 г этой кислоты получили углекислый газ, для полной нейтрализации которого потребовалось 192 мл раствора КОН с массовой долей 28%. Плотность раствора КОН равна 1,25 г/мл. Определите формулу спирта. Ответ: бутанол.
  • Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 % раствора азотной кислоты, плотностью 1,45 г/мл, пропустили через 150 мл 20 % раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл. Определите массовые доли растворенных веществ. Ответ: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
  • Определите объем выделившихся газов при взрыве 10 г нитроглицерина. Ответ: 7,15 л.
  • Образец органического вещества массой 4,3 г сожгли в кислороде. Продуктами реакции являются оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 6,3 г. Плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Определите формулу вещества. Ответ: С6Н14.
  • Главная » ЕГЭ — химия для чайников » Как решать задачи по химии, готовые решения

    Популярное:

    • Пособие для боцмана и матроса В книге рассматриваются вопросы, связанные с практической работой матроса и боцмана современного морского транспортного судна; излагаются основы устройства морских судов с кратким описанием их мореходных качеств и основные положения из […]
    • Закон no 399 Федеральный закон от 20 декабря 2017 г. N 399-ФЗ "О внесении изменений в Жилищный кодекс Российской Федерации и статью 16 Закона Российской Федерации "О приватизации жилищного фонда в Российской Федерации"" Принят Государственной Думой 8 […]
    • Цари правящие в россии Русские цари полный список всех русских царей и императоров С 4 декабря 1533 по 30 октября 1575 и с 18 июля 1576 по 18 марта 1584 С 16 января 1547 года должность главы государства называлась Царь Всея Руси. Симеон II Бекбулатович […]
    • Приказ мчс от 07071997 382 Приказ МЧС РФ от 30 июня 2009 г. N 382 "Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности" (с изменениями и […]
    • Когда пишется буква е правила Когда пишется буква е правила Приведённый свод правил русского правописания 1956 года действует до сих пор. Гласные после шипящих и ц § 1. После ж, ч, ш, щ не пишутся ю, я, ы, а пишутся у, а, и , например: чудо, щука, час, роща, жир, […]
    • 492 приказ мо Приказ Министра обороны РФ от 10 ноября 1998 г. N 492 "Об утверждении Перечня мероприятий, которые проводятся при необходимости без ограничения общей продолжительности еженедельного служебного времени военнослужащих" (с изменениями и […]
    • Приказ о спецсредствах Приказ МВД РФ от 17 ноября 1999 г. N 938 "Об утверждении Инструкции о порядке выдачи табельного боевого ручного стрелкового оружия, боеприпасов и специальных средств сотрудникам органов внутренних дел Российской Федерации на постоянное […]
    • Закон санкт-петербурга no 409-61 О содействии Санкт-Петербурга в улучшении жилищных условий граждан (с изменениями на 15 ноября 2017 года) ____________________________________________________________________ Документ с изменениями, внесенными: Законом Санкт-Петербурга […]