1. «Электролиттік диссоциация теориясы» тақырыбына қандай пәнді кіріктірген тиімді және оның жолдарын атаңыз
жүктеу/скачать 2,87 Mb.
|
экзамен кіріктіру (жауаптарымен) (копия)
Билет №91. Күрделі химиялық есептерді математикалық әдістермен шығару жолдары Есеп шығарғанда оқушылар есептің химиялық бөліміне көңіл бөлмей бірден математикалық есептеу жағына көңіл бөледі, сондықтан есептер жаттанды шығарылады. Сан есептерінде химиялық материалдарға негізделген сандық мәліметтері болады, сондықтан оларды шығару үшін, математикалық амалдарды жүзеге асыру керек. Химия есептерінің таза математикалық есептерден айырмасы – сандық мәліметтер есептің шартында толық берілмеуі мүмкін, оларды түгендеу үшін химиялық білім керек. Сан есептерін ойдағыдай шешу үшін оқушының белгілі дәрежеде химиялық және математикалық даярлығы болу керек. Мұны мұғалім оқушыларға арналған есептерді іріктегенде әрдайым есте ұстағаны жөн. Математикалық амалдарына қарай химия есептерін шығарудың әдістері бірнешеге бөлінеді: пропорция құру тәсілі; бірге келтіру тәсілі; алгебралық тәсіл; дайын формуланы пайдалану; алгоритмді қолдану және графикалық тәсіл. Табиғи неонның құрамындағы мына изотоптардың 1020Nе және 1022 Nе массалық үлесі қандай, егер оның орташа салыстырмалы атомдық массасы 20,2 тең болса. Шешуі. Атомдық салмағы 20,2 тең табиғи атом неонның әр бір 100 атомына қанша атомдар саны келеді, төмендегі изотоптардың: 1020Nе және 1022 Nе 1. Алгебралық белгілеуді енгіземіз: 100 атом табиғи неонның құрамындағы 1022Nе атомының санын – х деп белгілейміз, онда 1022 Nе- саны (100-х) болады. Ал 1020Nе атомының массасы – 20х болады, ал1022 Nе массасы – 22(100-х) 2. Осы мәліметтерден алгебралық теңдеу құрамыз: 20х + 22 · (100-х) =20,2·100 3. 20х +2200 - 22х = 2020 2x =180 x = 90 атом 1020Nе 4. Олай болса 1022 Nе 100 – 90 = 10 Сонымен әр бір100 атом табиғи неонға 90 атом 1020Nе және 10 атом 1022 Nе келеді. Міне осы сандар % үлесті ауыстырады. Қоспа 2,33 г темір мен мырыштың қоспасын қышқылға еріткенде 896 мл сутегі алынады. Қоспадағы әрбір металдың массасын анықтаңдар? Шешуі: 1-әдіс. Бір белгісізі бар алгебралық m (Fе,Zn) = 2,33 г теңдеулерді құрастыру V(Н2) = 896 мл Қоспадағы m (Fе) ) = х г деп, ал m (Zn) = 2,33-х г деп белгілейміз. m (Fе,) -? m (Zn) -? Темір мен қышқылдың арасындағы жүретін реакция теңдеуін жазамыз: М(Fе) = 56 г/моль х V1 М(Zn) = 65 г/моль Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 Vm = 22,4 л/моль 56 г 22,4 л Пропорция құрып сутегінің көлемін анықтаймыз. х ׃ 56 = V ׃ 22,4 ; V1 = 22,4 · х / 56 = 0,4 х Мырышпен қышқылдың арасындағы жүретін реакция теңдеуін жазып пропорция құрамыз: 22,3 г - х V2 Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2 65 г 22,4 л 2,33 г - х / 65 = V2 / 22,4 ; V2 = ( 2,33 г – х) · 22,4 / 65 (л) Бір белгісіз арқылы алгебралық теңдеуді құрып, оны шешеміз: 0,4 х + ( 2,33 – х) · 0,345 = 0,896 0,4 х + 0,804 – 0,345 х = 0,896 0,055 х = 0,092 ; х = 1,68 m (Zn) = 2,33 − 1,68 = 0,65 г Жауабы: Қоспада 1,68 г Fе және 0,65 г Zn бар. 2- әдіс. Екі белгісіз арқылы екі алгебралық теңдеулерді құрастыру Қоспадағы металдардың массасын m (Fе) = х ; m (Zn) = у деп белгілейміз. Реакция теңдеуін жазып, бөлінген сутегінің көлемін анықтаймыз. х V1 Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 56 г 22,4 л у V2
65 г 22,4 л х / 56 = V1 / 22,4 л; V1 = 22,4 · х / 56 = 0,4 х ; у / 65 = V2 / 22,4 л V2 = 22,4 · у = 0,345 у осыдан, х + у = 2,33 0,4 х + 0,345 у = 0,896 Теңдеудің жүйесін құрып оны шешеміз: х + у = 2,33 { 0,4 х + 0,345 у = 0,896 · 0,4 0,4 х + 0,4 у = 0,932 − 0,4 х + 0,345 у = 0,896 0,055 у = 0,036; у = 0,65 ; х = 2,33 − 0,65 = 1,68 3- әдіс. Белгісізге металдардың массасының орнына олардың сандық мөлшерлері алынып алгебралық теңдеулер құрастыру. Қоспадағы темірді х моль және мыршты у моль деп белгілесек, онда темірдің массасы – 56 х , мырыштың массасы – 65 у болады. Осыдан 56 х + 65 у = 2,33 Металдардың қышқылдармен әрекеттескен реакция теңдеулерін жазамыз: Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 ↑ Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2 ↑ Реакция теңдеулері бойынша темірдің х молі қышқылдан сутегінің х молін ығыстырып шығарады, ал мырыштың у молі қышқылдан сутегінің у молін ығыстырды. Олардың көлемдері 22,4 х және 22,4 у литр болады. Осыдан 22,4 х + 22,4 у = 0, 896 . Екі белгісізден екі теңтеудің жүйесі құрылады: 56 х + 65 у = 2,33 22,4 х + 22,4 у = 0, 896 56 х + 65 у = 2,33 − 56 х + 56 у = 2,24 9 у = 0,09 ; у = 0,01 ; ν(Zn) = 0,01 моль 56 х + 65 · 0,01 = 2,33 ; 56 х = 1,68 ; х = 0,03 ; ν(Fе) = 0,03 моль m(Zn) = 65 г/моль · 0,01 моль = 0,65 г m(Fе) = 56 г/моль · 0,03 моль = 1,68 г 4- әдіс. Бұл әдіс бойынша әрбір металды 2,33 г тең етіп алып, алдымен сутегінің көлемі пропорция арқылы анықталады. 2,33 г х л Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 ↑ 56 г 22,4 л 2,33 / 56 = х / 22,4; х = 2,33 г · 22,4 л / 56 г = 0,932 л 2,33 г х л Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2 ↑ 65 г 22,4 л 2,33 / 65 = у / 22,4 ; У = 2,33 г · 22,4 л / 65 = 0,803 л Есептеуден көрініп тұрғандай мырш темірге қарағанда сутегін 129 мл кем бөліп шығарады. 932 мл − 803 мл =129 мл . Ал, 2,33 г темір мен мырштың қоспасының бөліп шығарған сутегінің көлемімі(896 мл), темірдің бөліп шығарған сутегінің көлемімінен (932 мл) 932 мл − 896 мл = 36 мл кем. Бұл кеміген көлем мырыштың белгілі массасына сәйкес келеді. Олай болса 2,33 г Zn сутегінің көлемін 129 мл төмендетеді, ал Zn массасы қоспада сутегінің көлемін 36 мл кемітеді. Пропорция құрып, мырыштың массасын анықтаймыз: 2,33 / m = 129 / 36 ; m(Zn) = 2,33 г · 36 мл / 129 мл = 0,65 г m(Fе) = 2,33 г − 0,65 г = 1,68 г 5- әдіс. Бөлінетін сутегінің көлемі қоспадағы темір мен мырыштың санына байланысты болады. Заттың саны мен газдың көлемі формула арқылы анықталады. ν = m / М V = ν · Vm ν-нью орнына мәндерін қоямыз: V = m· Vm / М Осы формула арқылы сутегінің көлемін анықтаймыз: V1 = 2,33 г · 22,4 л/моль / 56 г/ моль = 0, 932 л V2 = 2,33 г · 22,4 л/моль / 65 г/ моль = 0, 803 л 2,33 г Fе қоспаға қарағанда сутегінің көлемін 36 мл артық беріп тұр. 0,932 л − 0,896 л = 0,036 л, немесе 36 мл 2,33 г Zn қоспаға қарағанда сутегінің көлемін 93 мл кем беріп тұр. 0,896 л − 0, 803 л = 0,093 л, немесе 93 мл Олай болса, m(Zn)׃ m(Fе ) = 36 ׃ 93 = 12 31 ׃= 1 ׃ 2.58 Осыдан m(Zn) = 2,33 г ׃ 3,58 = 0,65 г m(Fе ) = 0,65 г · 2.58 = 1,68 г 6-әдіс. Ығыстыру ережесін қолдану Бір компоненттің массасы екінші компоненттің массасына ара қатынасы, осы қоспадағы компоненттердің қасиеттерін сипаттайтын кейбір өлшем бірліктердің айырмасына кері пропорциональдық қатынаста болады: m(Fе ) / m(Zn) = V(қоспа) − V2 / V − V(қоспа) Бұл өлшемдер 1 г массалық заттарға негізделген. 1 г Fе қышқылдан 22,4 /56 = 0,4 л немесе 400 мл Н2 ығыстырады 1 г Zn қышқылдан 22,4 /65 = 0,345 л немесе 345мл Н2 ығыстырады 1 г қоспасы қышқылдан 0,896 /2,33 = 0,384 л немесе 384 мл Н2 ығыстырады Алынған мәліметтерді ығыстыру формуласына қоямыз: m(Fе ) / m(Zn) = 384 −345 / 400 − 384 = 39 / 16 m(Fе ) = 2,33 / 39 + 16 · 39 = 1,68 г m(Zn) = 2,33 / 39 + 16 · 16 = 0,65 г жүктеу/скачать 2,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|