Емтихан билеті №12 Қиындатылған және күрделендірілген есептеулердің алгоритмін келтіре отырып түсіндіріңіз

емтихан билеті № 15
1. Нақты материалды, логикалық ойлауды, жалпы эрудицияны терең және берік білуді талап ететін шығармашылық сипаттағы стандартты емес есептер химияда ерекше қызығушылық тудыратындығын дәлелдемелермен түсіндіріңіз.

Стандартты емес тапсырмалар әр түрлі болып келеді, яғни:
1) пазл тапсырмалары;
2) тапсырмалар – сөзжұмбақтар;
3) тұзақ тапсырмалары;
4) толық емес шарттары бар есептер;
5) болжауға арналған есептер;
6) теорема-есептер;
7) хамелеон тапсырмалары;
8) тапсырмалар – өнертабыстар;
9) «мәтінмен» тапсырмалар;
10) күрделі емес есептер;
11) логикалық ойлау тапсырмалары және т.б.

Тұзақ – тапсырмалар шешім немесе шешімнің ұсынылатын жолы жағдайдан туындайтын етіп жасалады, нәтижесінде олар жалған болып шығады. Бұл жағдайда – «тұзақ», егер Сіз жағдайды үстірт талдасаңыз немесе бұрын жинақталған білімді жаңа жағдайға көшірсеңіз, оған жету оңай. Тұзақ мәселелерін шешкен кезде тікелей тәжірибе шешім табуды қиындатып, дұрыс емес нәтижелерге әкелуі мүмкін.
Мәселені шеше бастағанда, оның шешімі қаншалықты қарапайым болып көрінсе де, оның терең мағынасы, яғни қос түбі, тұзағы бар-жоғын білу үшін оның шарттарын тағы бір рет талдау керек.
Қалай тұзаққа түспеу керек?
Кеңес өте қарапайым: мәселенің шешімі қаншалықты қарапайым болып көрінсе де, Сіз әрқашан жағдайды тағы бір рет талдап, терең мағынаны іздеуіңіз керек.


1 мысал. Күкірт қышқылын натрий гидроксидімен толық бейтараптағанда 56,8 г натрий сульфаты түзілді. Күкірт қышқылы мен натрий гидроксидінің қандай мөлшері реакцияға түскен?
Шешуі:
1. Бейтараптау реакциясының теңдеуін жазамыз:

Бұл теңдеу күкірт қышқылының 1 молін бейтараптауға натрий гидроксидінің 2 молі жұмсалатынын, нәтижесінде 1 моль натрий сульфаты және 2 моль су түзілетінін көрсетеді. Күкірт қышқылының 1 молі 98 г, натрий гидроксидінің 1 молі 40 г, натрий сульфатының 1 молі 142 г, судың 1 молі 18 г. Осыларға сүйеніп, есептің шартына сәйкес қажетті заттардың формулаларына сан мәндерін қоямыз.

2. Салмағы 0,1 г болатын литий мен натрий екі стакан суға қосылды. Реакция аяқталғаннан кейін ерітінді қай стаканда қатты қызады – жауабыңызға талдау жасап, тұзаққа түсіп қалмаудың жолын көрсетіңіз.
Шешуі:
Мұнда тұзақ келесі факт бойынша белгілі: натрийдің металл қасиеттері литийге қарағанда айқын, ал натрий литийге қарағанда сумен белсенді әрекеттеседі; демек, натрий жағдайында ерітінді қатты қызады деген қате тұжырым жасауға болады. Дегенмен, дұрыс шешім керісінше. Литий мен натрий сумен әрекеттесіп, гидроксидтер түзеді және сутегі шығарады, жалпы теңдеу бойынша:
2H + 2H₂O = 2H⁺ + 2O H^- + H₂ ↑
Екі реакция да өте экзотермиялық болып табылады және 1 моль металға есептелген реакциялардың жылу әсерлері айтарлықтай ерекшеленбейтінін көрсетуге болады. Шынында да, алғашқы жақындауда реакцияның жылу әсері келесі факторларға байланысты деп болжауға болады:
1) металл атомдарының иондану энергиясы;
2) металл иондарының гидратация жылуы;
3) заттардың мөлшері.


3. Массасы 15,5 г кальций фосфатынан бөлінген фосфор (V) оксиді ерітілген: а) 200 г 5% NаОН ерітіндісіне; б) 120 г 5% ерітіндісіне; в) 40 г 5% NаОН ерітіндісіне. Түзілген ерітінділердің әрқайсысында қандай заттардың және қандай мөлшерде (массасы) түзілгенін есептеңіз.

Шешуі:

Фосфор (V) оксидінің зат мөлшерін табамыз:

а) Натрий гидроксидінің зат мөлшерін табамыз:

Есепті ары қарай төмендегі теңдеу арқылы шешеміз:

Енді түзілген заттардың массасын есептейміз:

б) Натрий гидроксидінің зат мөлшері:

Жоғарыдағы теңдеулерді пайдаланамыз:

Енді түзілген заттардың массасын есептейміз:

в) Натрий гидроксидінің зат мөлшері:

Бұдан Р₂О₅ артық екенін байқаймыз, яғни келесі теңдеуді пайдалана отырып есептеуді жүргіземіз:

Осы теңдеулерді пайдалана отырып:

Енді түзілген заттардың массасын есептейміз: