Stokiometriya- reaksiyaga kirishuvchi moddalar orasidagi miqdoriy munosabatlar.

Agar reagentlar qat'iy belgilangan miqdorda kimyoviy o'zaro ta'sirga kirsa va reaksiya natijasida miqdorini hisoblash mumkin bo'lgan moddalar hosil bo'lsa, bunday reaktsiyalar deyiladi. stoxiometrik.

Stokiometriya qonunlari:

Kimyoviy tenglamalardagi kimyoviy birikmalar formulalaridan oldingi koeffitsientlar deyiladi stoxiometrik.

Kimyoviy tenglamalar yordamida barcha hisob-kitoblar stoxiometrik koeffitsientlardan foydalanishga asoslanadi va moddaning miqdorini (mollar soni) topish bilan bog'liq.

Reaksiya tenglamasidagi moddaning miqdori (mollar soni) = mos keladigan molekula oldidagi koeffitsient.

N A=6,02×10 23 mol -1.

η - mahsulotning haqiqiy massasining nisbati m p nazariy jihatdan mumkin m t, birlikning kasrlarida yoki foizda ifodalangan.

Agar sharoitda reaksiya mahsulotlarining unumi ko'rsatilmagan bo'lsa, u holda hisob-kitoblarda u 100% ga (miqdoriy rentabellik) teng qabul qilinadi.

Kimyoviy reaksiya tenglamalari yordamida hisoblash sxemasi:

1. Kimyoviy reaksiya tenglamasini yozing.
2. Moddalarning kimyoviy formulalari ustiga o'lchov birliklari bilan ma'lum va noma'lum miqdorlarni yozing.
3. Ma'lum va noma'lum bo'lgan moddalarning kimyoviy formulalari ostida, reaksiya tenglamasidan topilgan ushbu miqdorlarning tegishli qiymatlarini yozing.
4. Proporsiyani tuzing va yeching.

Misol. 24 g magniyning toʻliq yonishi natijasida hosil boʻlgan magniy oksidining massasi va miqdorini hisoblang.

Hisoblash kimyoviy masalalarni yechishda kimyoviy reaksiya tenglamasidan foydalanib hisob-kitoblarni bajara olish kerak. Dars reaksiya ishtirokchilaridan birining massasini (hajmi, miqdori) boshqa reaksiya ishtirokchisining ma'lum massasidan (hajmi, miqdori) hisoblash algoritmini o'rganishga bag'ishlangan.

Mavzu: Moddalar va ularning o'zgarishi

Dars:Kimyoviy reaksiya tenglamasi yordamida hisob-kitoblar

Oddiy moddalardan suv hosil bo'lish reaksiya tenglamasini ko'rib chiqing:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Ikki molekula vodorod va bitta kislorod molekulasidan ikkita molekula suv hosil bo'ladi, deb aytishimiz mumkin. Boshqa tomondan, xuddi shu yozuvda aytilishicha, har ikki mol suv hosil bo'lishi uchun siz ikki mol vodorod va bir mol kislorod olishingiz kerak.

Reaksiya ishtirokchilarining molyar nisbati kimyoviy sintez uchun muhim hisob-kitoblarni amalga oshirishga yordam beradi. Keling, bunday hisob-kitoblarning misollarini ko'rib chiqaylik.

1-VAZIFA. 3,2 g kislorodda vodorodning yonishi natijasida hosil bo'lgan suv massasini aniqlaymiz..

Bu masalani yechish uchun avvalo kimyoviy reaksiya tenglamasini tuzib, uning ustiga masalaning berilgan shartlarini yozish kerak.

Agar reaksiyaga kirishgan kislorod miqdorini bilsak, suv miqdorini aniqlashimiz mumkin edi. Va keyin, biz uning miqdorini bilib, suv massasini hisoblab chiqamiz va. Kislorod miqdorini topish uchun kislorod massasini uning molyar massasiga bo'lish kerak.

Molyar massa son jihatdan nisbiy massaga teng. Kislorod uchun bu qiymat 32. Keling, uni formulaga almashtiramiz: kislorod moddasining miqdori 3,2 g dan 32 g / mol nisbatiga teng. Bu 0,1 mol bo'lib chiqdi.

Suv moddasining miqdorini topish uchun reaktsiya ishtirokchilarining molyar nisbati yordamida nisbatni qoldiramiz:

Har 0,1 mol kislorod uchun noma'lum miqdorda suv, har 1 mol kislorod uchun esa 2 mol suv to'g'ri keladi.

Demak, suv moddasining miqdori 0,2 mol.

Suvning massasini aniqlash uchun siz suv miqdorining topilgan qiymatini uning molyar massasiga ko'paytirishingiz kerak, ya'ni. 0,2 molni 18 g / molga ko'paytiramiz, biz 3,6 g suv olamiz.

Guruch. 1. 1-masalaning qisqacha sharti va yechimini yozib olish

Massaga qo'shimcha ravishda siz gazsimon reaktsiya ishtirokchisining hajmini (normal sharoitda) sizga ma'lum bo'lgan formuladan foydalanib hisoblashingiz mumkin, unga ko'ra normal sharoitda gaz hajmi. gaz moddasining miqdori va molyar hajmining mahsulotiga teng. Keling, masalani hal qilish misolini ko'rib chiqaylik.

2-VAZIFA. 27 g suvning parchalanishida ajraladigan kislorod hajmini (normal sharoitda) hisoblaymiz.

Reaksiya tenglamasini va masalaning berilgan shartlarini yozamiz. Chiqarilgan kislorod hajmini topish uchun avval massa bo'ylab suv moddasi miqdorini topishingiz kerak, so'ngra reaktsiya tenglamasidan foydalanib, kislorod moddasi miqdorini aniqlang, shundan so'ng siz uning hajmini er sathida hisoblashingiz mumkin.

Suv moddasining miqdori suv massasining uning molyar massasiga nisbatiga teng. Biz 1,5 mol qiymatini olamiz.

Proporsiya qilaylik: 1,5 mol suvdan noma'lum miqdorda kislorod, 2 mol suvdan 1 mol kislorod hosil bo'ladi. Demak, kislorod miqdori 0,75 mol. Oddiy sharoitda kislorod hajmini hisoblaymiz. Bu kislorod miqdori va molyar hajmning mahsulotiga teng. Atrof-muhit sharoitida har qanday gazsimon moddaning molyar hajmi. 22,4 l/mol ga teng. Raqamli qiymatlarni formulaga almashtirib, biz 16,8 litrga teng kislorod hajmini olamiz.

Guruch. 2. 2-masalaning qisqacha sharti va yechimini yozib olish

Bunday masalalarni yechish algoritmini bilgan holda, reaksiya ishtirokchilaridan birining massasini, hajmini yoki moddaning miqdorini boshqa reaktsiya ishtirokchisining massasi, hajmi yoki miqdoridan hisoblash mumkin.

1. Kimyo fanidan masala va mashqlar to`plami: 8-sinf: darsliklar uchun. P.A. Orjekovskiy va boshqalar “Kimyo. 8-sinf” / P.A. Orjekovskiy, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (40-48-betlar)

2. Ushakova O.V. Kimyo darsligi: 8-sinf: darslikka P.A. Orjekovskiy va boshqalar “Kimyo. 8-sinf” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovskiy; ostida. ed. prof. P.A. Orjekovskiy - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (73-75-betlar)

3. Kimyo. 8-sinf. Darslik umumiy ta'lim uchun muassasalar / P.A. Orjekovskiy, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§23)

4. Kimyo: 8-sinf: darslik. umumiy ta'lim uchun muassasalar / P.A. Orjekovskiy, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§29)

5. Kimyo: noorganik. kimyo: darslik. 8-sinf uchun umumiy ta'lim tashkil etish /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Ta'lim, "Moskva darsliklari" OAJ, 2009. (45-47-betlar)

6. Bolalar uchun ensiklopediya. 17-jild. Kimyo / bob. ed.V.A. Volodin, Ved. ilmiy ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003 yil.

Qo'shimcha veb-resurslar

2. Raqamli ta'lim resurslarining yagona to'plami ().

Uy vazifasi

1) p. 73-75 No 2, 3, 5 Kimyo fanidan ishchi kitobidan: 8-sinf: P.A. Orjekovskiy va boshqalar “Kimyo. 8-sinf” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovskiy; ostida. ed. prof. P.A. Orjekovskiy - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006 yil.

2) 135-bet No 3,4 darslikdan P.A. Orjekovskiy, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "Kimyo: 8-sinf", 2013 yil

Darsning qisqacha mazmuni "Kimyoviy tenglamalar yordamida hisoblar"

1. Uy vazifasini tekshirish

Uy vazifasi sifatida sizdan reaksiya tenglamalarida koeffitsientlarni joylashtirish so'ralgan.Tanaffus paytida bajarilgan ishlarni ko'rishingiz mumkin. Albatta, xatolar bo'ladi.Hammasi amalga oshdimi, hech kimda savol bormi?Ularga uydagi tajribalari haqida gapirib bering.

2. Mavzuni e'lon qilish va bilimlarni yangilash

Bugungi darsimizning mavzusi kimyoviy tenglamalar yordamida hisoblar. Birinchidan, bugungi kunda biz uchun foydali bo'lishi mumkin bo'lgan hamma narsani eslaylik. Kimyoviy tenglamalar bilan oldingi laboratoriya ishlarida, uy vazifalarida va hatto ikkilik birikmalar mavzusida ham duch kelganmiz. Kimyoviy reaksiya tenglamasining ta'rifini eslaylik.

(bu kimyoviy formulalar va koeffitsientlar yordamida kimyoviy reaktsiyaning an'anaviy belgisidir.)

Ajoyib.

Har qanday birikmalarni ishlab chiqarishda siz reaksiya mahsulotining kerakli massasini olish uchun qancha boshlang'ich materialni olish kerakligini bilishingiz kerak. Buning uchun davom etayotgan kimyoviy reaktsiya uchun tenglama tuzing va hisoblashda massalar molyar massalarni hisobga oladi moddalar va hisoblashda gazlar hajmlari qiymatini hisobga olishmolyar hajm gazlar

Oddiy sharoitlarda gazlarning molyar hajmining qiymatini kim eslaydi? (22,4 l/mol)

Va bu normal sharoitlar nima? (bosim 101,3 kPa va harorat 0 o C)

Ya'ni, bu sharoitda 1 mol HAR QANDAY gaz 22,4 litr hajmni egallaydi.

Aslida, muammolarni hal qilish uchun biz bir nechta miqdorlarni eslab qolishimiz kerak:

Molyar massa - M (g/mol)

Moddaning miqdori - n (mol)

Hajmi – V (l)

Bu yaxshi: siz molyar massa son jihatdan moddaning nisbiy atom massasiga yoki nisbiy molekulyar massasiga teng ekanligini eslaysiz. Buni amalga oshirish uchun har bir "hujayra" ning pastki qismida nisbiy atom massasi ko'rsatilgan davriy jadvaldan foydalanishingiz kerak. Yaxlitlash qoidalarini unutmasdan, biz hisob-kitoblarda bu massaning butun qiymatidan foydalanamiz.

Kimyo juda aniq, mantiqiy va izchil fan bo'lib, shuning uchun masalalarni yechishda darslikda keltirilgan ALGORITMMA dan foydalanish qulay bo'ladi. Bu ushbu turdagi har qanday muammoni hal qilish uchun ishlatiladigan universal harakatlar ketma-ketligi.

Iltimos, darslikni oching va barchamiz algoritm bilan tanishamiz.

(bu erda hammamiz darsliklarimizni birgalikda ochamiz, bir kishi, ehtimol men algoritmni o'qiyman, qolganlari endi nima qilishlari kerakligini tushunish uchun ergashadi)

Bu juda keng ko'rinadi, lekin umid qilamanki, bu juda chalkash emas. Keling, buni misol bilan tushunishga harakat qilaylik.

Vazifa 1. Vodorod ishlab chiqarish uchun alyuminiy sulfat kislotada eritiladi: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (Algoritmimizning birinchi nuqtasi). Reaksiya uchun biz 10,8 g alyuminiy oldik. Sarflangan sulfat kislota massasini hisoblang.

Bu muammoning barcha yechimi. Savollaringiz bormi? Keling, yechim haqida yana bir bor gapiraylik:

Tenglama tuzdi

Moddalar tepasida biz nimani BILGANIMIZNI va nimani TOPmoqchi ekanligimizni imzoladik

Formulalar ostida biz molyar massani, moddaning miqdorini va yozdikstoxiometrik moddaning massasi ( "davriy jadval bo'yicha massa" ni ko'rsatish yaxshiroqdir)

Proportion tuzildi

Proporsiyani hal qildi

Javobni yozib oldi

Keling, shunga o'xshash masalani hal qilaylik, lekin gazsimon moddalar bilan (bu erda biz moddaning molyar massasidan foydalanmaymiz, lekin nima?...molyar hajm)

Muammo 2. 25 gramm sink xlorid kislotada eriydi, kimyoviy reaktsiya paytida gaz chiqariladi - vodorod. Chiqarilgan vodorod hajmini hisoblang.

Keling, materialni qanday o'zlashtirganingizni tekshiramiz. Xuddi shu algoritmdan foydalanib, muammoni hal qiling:

SIZ MUVAFFAQIQ BO'LADIGIZ HAQIQAT EMAS:

bilan reaksiyaga kirishganda ko'mir oksidi Fe2O3 (birinchi variant) va SnO2 (ikkinchi variant) yordamida har biri 20 g Fe va Sn ni oldi. Har bir oksiddan necha gramm olindi?

E'tibor bering, biz hozir reaktsiya mahsulotlarini emas, balki boshlang'ich moddalarning massasini hisoblaymiz)

(hamma uni daftarda hal qilsin va tanlab ulardan yechimni ko'rsatishni so'raymiz, tenglamani hammamiz birgalikda doskaga yozamiz va hamma uni o'zi hal qilishga harakat qiladi)

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO m(Fe2O3)= 160*20/2*56= 28,5 g

SnO2+C=Sn+CO2 m(SnO2)= 20*151/119= 25,38 g

Uyga vazifa: darslik materialini o'rganish b. 146-150, muammoni hal qiling

Kaltsiy oksidining massasi va karbonat angidridning hajmi qancha (n.s.)

250 g og'irlikdagi kaltsiy karbonatni parchalab olish mumkinmi?MAKTAB O'QUVCHILARIGA BERISH KERAKTAYYOR TENGLAMABU VAZIFANI BAJARISH UCHUN

Algoritmlarni diqqat bilan o'rganing va ularni daftarga yozing, taklif qilingan muammolarni o'zingiz hal qiling

I. Algoritmdan foydalanib, quyidagi masalalarni o'zingiz hal qiling:

1. Alyuminiyning 0,27 mol miqdoridagi modda bilan yetarli miqdorda kislorod (4) o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘lgan alyuminiy oksidi moddasi miqdorini hisoblang. Al +3 O 2 =2 Al 2 O 3).

2. Natriyning 2,3 mol miqdoridagi modda bilan yetarli miqdorda kislorod (4) o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘lgan natriy oksidi moddasining miqdorini hisoblang. Na+ O 2 =2 Na 2 O).

Algoritm № 1

Reaksiyada ishtirok etadigan moddaning ma'lum miqdoridan moddaning miqdorini hisoblash.

Misol.6 mol modda miqdori bilan suvning parchalanishi natijasida ajralib chiqadigan kislorod miqdorini hisoblang.

II. Algoritmdan foydalanib, quyidagi muammolarni o'zingiz hal qiling:

1. Oltingugurt oksidini olish uchun zarur bo'lgan oltingugurt massasini hisoblang ( S+ O 2 = SO 2).

2. Moddaning miqdori 0,6 mol (2) bo'lgan litiy xlorid olish uchun zarur bo'lgan litiy massasini hisoblang. Li+ Cl 2 =2 LiCl).

Algoritm № 2

Reaksiyada ishtirok etadigan boshqa moddaning ma'lum miqdoridan moddaning massasini hisoblash.

Misol:8 mol moddasi bo'lgan alyuminiy oksidini olish uchun zarur bo'lgan alyuminiy massasini hisoblang.

III. Algoritmdan foydalanib, quyidagi muammolarni o'zingiz hal qiling:

1. Natriy sulfid moddasining miqdori 12,8 g (2 Na+ S= Na 2 S).

2. Mis oksidi vodorod bilan reaksiyaga kirishsa hosil bo`ladigan mis moddaning miqdorini hisoblang ( II) og'irligi 64 g ( CuO+ H2= Cu+ H 2 O).

Algoritmni diqqat bilan o'rganing va uni daftaringizga yozing.

Algoritm № 3

Reaksiyada qatnashayotgan boshqa moddaning ma'lum massasidan moddaning miqdorini hisoblash.

Misol.Mis oksidi moddasining miqdorini hisoblang ( I ), agar og'irligi 19,2 g bo'lgan mis kislorod bilan reaksiyaga kirsa.

Algoritmni diqqat bilan o'rganing va uni daftaringizga yozing.

IV. Algoritmdan foydalanib, quyidagi muammolarni o'zingiz hal qiling:

1. Og‘irligi 112 g bo‘lgan temir bilan reaksiyaga kirishish uchun zarur bo‘lgan kislorod massasini hisoblang.

(3 Fe+4 O 2 = Fe 3 O 4).

Algoritm № 4

Reaksiyada ishtirok etuvchi boshqa moddaning ma'lum massasidan moddaning massasini hisoblash

Misol.Og'irligi 0,31 g bo'lgan fosforning yonishi uchun zarur bo'lgan kislorod massasini hisoblang.

MUSTAQIL YECHI UCHUN VAZIFALAR

1. Alyuminiyning 0,27 mol miqdoridagi modda bilan yetarli miqdorda kislorod (4) o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘lgan alyuminiy oksidi moddasi miqdorini hisoblang. Al +3 O 2 =2 Al 2 O 3).

2. Natriyning 2,3 mol miqdoridagi modda bilan yetarli miqdorda kislorod (4) o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘lgan natriy oksidi moddasining miqdorini hisoblang. Na+ O 2 =2 Na 2 O).

3. Oltingugurt oksidini olish uchun zarur bo'lgan oltingugurt massasini hisoblang ( IV) moddaning miqdori 4 mol ( S+ O 2 = SO 2).

4. Moddaning miqdori 0,6 mol (2) bo'lgan litiy xlorid olish uchun zarur bo'lgan litiy massasini hisoblang. Li+ Cl 2 =2 LiCl).

5. Agar oltingugurtning og'irligi 12,8 g (2) bo'lsa, natriy sulfid miqdorini hisoblang. Na+ S= Na 2 S).

6. Mis oksidi vodorod bilan reaksiyaga kirishsa hosil bo’ladigan mis miqdorini hisoblang ( II) og'irligi 64 g ( CuO+ H2=

Stexiometrik koeffitsientlar yordamida kimyoviy reaksiya sxemasi uning tenglamasiga aylantiriladi, bu boshlang'ich moddalardan (reagentlardan) reaktsiya mahsulotlariga o'tishda har bir turdagi atomlar sonining saqlanish qonunini aniq aks ettiradi.

Stokiometrik koeffitsientlar reaktsiyada ishtirok etuvchi moddalar miqdori o'rtasidagi munosabatni quyidagi qoidaga asoslanib o'rnatishga imkon beradi:

kimyoviy tenglamadagi koeffitsientlarni aniqlaydimolar boshlang'ich moddalar (reagentlar) reaksiyaga kirishadigan va reaksiya mahsulotlari hosil bo'lgan nisbatlar (nisbatlar).

Misol sifatida ammiak sintez reaktsiyasini ko'rib chiqing:

3H 2 + N 2 = 2NH 3,

buning uchun, yuqoridagi qoidaga ko'ra, biz yozishimiz mumkin

bu erda indekslar "sobiq". va "arr." reaksiyaga kirishgan va hosil bo'lgan moddalar miqdoriga mos keladi. Oxirgi munosabatlar boshqa shaklda taqdim etilishi mumkin:

a) H 2 va N 2 moddalari uchun:

yoki boshqa shaklda
;

b) H 2 va NH 3 moddalari uchun:
yoki
;

c) N 2 va NH 3 moddalar uchun:
yoki
.

Barcha nisbatlarni birlashtirish va quyidagi shaklda yozish mumkinligini ko'rish oson:

=
.

Oxirgi tenglik asosiy hisoblash tenglamasi, reaksiyaga kirishgan moddalar miqdorini va hosil bo'lgan reaktsiya mahsulotlarini bog'lash. Agar kerak bo'lsa, reaktsiya ishtirokchilarining massalari va hajmlari ushbu tenglamaga odatdagi munosabatlardan foydalangan holda muammoning shartlaridan kiritilishi mumkin.

Masalan, reaktsiya uchun

4FeS 2 (t) + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 (t) + 8SO 2 (g)

asosiy hisoblash tenglamasi:

va agar biz unga odatda qattiq jismlar uchun masalalarda ko'rsatilgan massalarni va gazlar uchun hajmlarni kiritsak, u quyidagi shaklni oladi:

Hisoblash usuli Kimyoviy reaktsiyaning asosiy dizayn tenglamasidan foydalanish bir nechta umumiy fikrlarni o'z ichiga oladi:

1) Avvalo, qo'llab-quvvatlovchi modda aniqlanadi, barcha keyingi hisob-kitoblar amalga oshiriladigan miqdor. Muammo bayonotida uning uchun massa, hajm yoki konsentratsiya ko'rsatilgan, bu esa o'z navbatida qo'llab-quvvatlovchi moddaning mol sonini hisoblash imkonini beradi. Qoida tariqasida, bu juda qiyin emas, lekin istisno ortiqcha va etishmovchilik deb ataladigan muammolarga taalluqlidir. qo'llab-quvvatlovchi modda tanlash kerak ikkita original. Gap shundaki, reaktsiya aralashmasini tayyorlashda boshlang'ich moddalarni har qanday nisbatda aralashtirish mumkin, ammo ular har doim kimyoviy reaktsiya tenglamasida ular uchun stokiometrik koeffitsientlarni o'rnatadigan qat'iy belgilangan nisbatlarda bir-biri bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday sharoitda, boshlang'ich moddalardan biri to'liq reaksiyaga kirishganda, lekin ikkinchisining bir qismi reaksiyaga kirishmasdan qolsa, vaziyat juda mumkin, keyin ular birinchi moddaning ikkinchi va aksincha, ikkinchi moddaga nisbatan etishmovchilikda olinganligini aytishadi. birinchisiga nisbatan ortiqcha. Bunday holda, etishmovchilikda olingan boshlang'ich moddani qo'llab-quvvatlovchi modda sifatida tanlash kerak, chunki uning miqdori reaktsiyaning tugashini ham, hosil bo'lgan mahsulotlar miqdorini ham aniqlaydi.

Muammoda ikkala boshlang'ich moddalar uchun ma'lumotlar (massa, hajm va boshqalar) mavjud bo'lsa, yordamchi moddani qanday aniqlash mumkin? Ikkita A va B moddalar reaksiyaga kirishsin

aA + bB → reaksiya mahsulotlari,

va bu moddalarning boshlang’ich miqdorlari  0 (A) va  0 (B) ni masala shartlaridan hisoblash mumkin.

Savolga javob berish uchun ikkita raqamni solishtirish kerak
, bu erda uchta variant mumkin:

men var.
, keyin boshlang'ich reaktsiya aralashmasi stokiometrik deb ataladi va ulardan har qanday - A yoki B - qo'llab-quvvatlovchi modda sifatida tanlanishi mumkin;

II var.
, keyin A moddasi ortiqcha olinadi va B moddasi qo'llab-quvvatlovchi bo'ladi;

III var.
, keyin B moddasi ortiqcha bo'ladi va A moddasi qo'llab-quvvatlovchi bo'ladi.

Qaytarib bo'lmaydigan kimyoviy reaktsiyalarning birinchi variantida tugashi ikkala boshlang'ich moddalarning bir vaqtning o'zida yo'qolishi paytida, qolgan ikkitasida esa - etishmovchilikda olingan moddaning yo'qolishi paytida va moddalarning yakuniy aralashmasida, bilan birga. reaksiya mahsulotlari, ortiqcha olingan moddaning reaksiyaga kirmagan qoldig'i bo'ladi.

2) Asosiy hisoblash tenglamasidan oddiy tenglama kelib chiqadi mol sonini aniqlash qoidasi qo'llab-quvvatlovchi moddaning mollari soniga ko'ra reaksiyaga kirishgan boshlang'ich moddalar va hosil bo'lgan mahsulotlar:

Reaksiyada reaksiyaga kirishgan yoki hosil bo‘lgan moddaning mol sonini aniqlash uchun etalon moddaning mol sonini uning stexiometrik koeffitsientiga bo‘lish va bu natijani aniqlanayotgan moddaning stexiometrik koeffitsientiga ko‘paytirish kerak.

Reaksiya uchun 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + H 2 ,

qo'llab-quvvatlovchi modda, masalan, alyuminiy bo'lsa, biz yozishimiz mumkin:

Bizni qiziqtirgan moddalarning miqdorini aniqlagandan so'ng, ularning massalari, hajmlari va kontsentratsiyasini, ya'ni kimyoviy reaktsiya ishtirokchilarining muammo bayonida ko'rsatilgan xususiyatlarini hisoblash oson.

Shunday qilib, kimyoviy reaksiya tenglamasi uchun umumiy hisoblash sxemasi quyidagicha taqdim etilishi mumkin:

Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiya.

Mayli Va A va B reaktivlarining boshlang'ich miqdori va
, ya'ni. u holda A moddasi ortiqcha miqdorda olinadi

a A+ V B = Bilan C + d D

Qaytariladigan reaktsiya.

Bunday holda, reaktsiya kimyoviy muvozanatning o'rnatilishi bilan tugaydi va muvozanat aralashmasi ikkala reaktsiya mahsulotlarini va boshlang'ich moddalarning qolgan qismini o'z ichiga oladi. Aytaylik, muvozanat o'rnatilgan vaqtga kelib, masalan, X S mahsulotining moli qo'llab-quvvatlovchi moddadir

a A+ V B  Bilan C + d D

1-misol. Tarkibida 20,0 g natriy gidroksid boʻlgan eritma 6,72 litr karbonat angidridni (n.o.) oʻziga singdirdi. Reaksiya mahsulotlarini va ularning miqdorini aniqlang.

Ishqor eritmasi ko'p asosli kislotalarga mos keladigan kislota oksidlarini (CO 2, SO 2, P 2 O 5 va boshqalar) yoki vodorod birikmalarini (H 2 S va boshqalar) birinchi bosqichda ortiqcha ishqor bilan singdirganda. , har doim o'rta tuzlar hosil bo'ladi, ular ikkinchi bosqichda so'rilgan reagentning ortiqcha bo'lishi bilan qisman yoki to'liq kislota tuzlariga aylanadi:

CO 2 (gaz) + 2 NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

Qolgan karbonat angidrid natriy karbonat bilan reaksiyaga kirishadi:

Na 2 CO 3 + CO 2 (gaz) + H 2 O = 2 NaHCO 3

Shunday qilib, eritmada tuzlar aralashmasi mavjud: 0,1 mol NaHCO 3 va 0,2 mol Na 2 CO 3.

2-misol. Molyar konsentratsiyasi 0,5 mol/l bo‘lgan 200 ml fosfor kislotasi eritmasi solingan stakanga 6 g natriy gidroksid qo‘shildi. Reaksiya tugagandan keyin eritmaning tarkibini aniqlang.

Ko'p asosli kislotalarni ishqor (NaOH, KOH, NH 3 va boshqalar) bilan neytrallashda vodorod atomlari ketma-ket metall yoki ammoniy guruhi bilan almashtiriladi va reaktsiya mahsulotlarining tarkibi reaktivlar miqdori nisbatiga bog'liq. Bizning holatda, agar - NaH 2 PO 4 hosil bo'lsa; agar 1: 2 bo'lsa, Na 2 HPO 4 va 1: 3 bo'lsa, Na 3 PO 4. Oraliq hollarda tuzlar aralashmasi paydo bo'ladi.

Reaktivlarning dastlabki miqdorlarini topamiz: ;
, – 1: 1 va 1: 2 orasida oraliq variant mavjud, shuning uchun reaktsiya ikki bosqichda sodir bo'ladi:

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

NaH 2 PO 4 + NaOH = Na 2 HPO 4 + H 2 O

Shunday qilib, reaktsiyadan keyin eritmada tuzlar aralashmasi mavjud - har biri 0,05 mol NaH 2 PO 4 va Na 2 HPO 4.

Amalga oshirishda muvaffaqiyat kimyoviy tenglamalar zanjiri yordamida hisob-kitoblar bir reaksiyaning mahsuli ikkinchisi uchun boshlang'ich material bo'lgan holatda, bir tenglamadan ikkinchisiga o'tish ketma-ketligini to'g'ri tanlashga bog'liq. Muammoning shartlariga ko'ra qo'llab-quvvatlovchi moddani tanlagandan so'ng, hisoblash ketma-ketligini ko'rsatish uchun o'qlardan foydalanish qulay, esda tutingki, avvalgi reaktsiyada olingan modda keyingi reaktsiyada bir xil miqdorda ishlatiladi, agar, albatta, butun ko'p bosqichli jarayon davomida hech qanday yo'qotishlar bo'lmaydi va har bir reaksiyaning rentabelligi 100% ni tashkil qiladi.

3-misol. 13,7 g bariy suvda eritilganda hosil bo'lgan ishqor eritmasini zararsizlantirishga qodir vodorod xlorid olish uchun qancha litr xlor va vodorod (n.s.) kerak bo'ladi.

Keling, barcha reaktsiyalar tenglamalarini tuzamiz va hisob-kitoblar ketma-ketligini ko'rsatish uchun o'qlardan foydalanamiz:

Yordamchi moddasi bariy va uning miqdori

(Ba) =
.

Hisoblash zanjiri:

tenglama (I) - (Ba(OH) 2 / I) =
=>

(II) tenglama - (HCl / II)=> tenglama (III) –

(Cl 2) =(H 2) =
,

keyin V(H 2) = V(Cl 2) = 0,1 mol · 22,4 l/mol = 2,24 l.

Qaror qabul qilganda moddalar aralashmalari bilan bog'liq muammolar Bu, birinchi navbatda, aralashmaning har bir komponenti uchun muammoning shartlariga muvofiq ishtirok etishi mumkin bo'lgan barcha kimyoviy reaktsiyalarni alohida qayd etishi kerak. Dastlabki aralashmaning moddalari odatda qo'llab-quvvatlovchi moddalar sifatida tanlanadi va ularning miqdori (mollar soni) noma'lumlar - x, y, z, .... sifatida belgilanadi, so'ngra material balansi tenglamalari soni, massasi yoki miqdori bo'yicha tuziladi. kimyoviy reaktsiyalar ishtirokchilarining hajmi (gazlar uchun), bu erda oxirgi ikkitasi noma'lumlar bilan ifodalanishi kerak. Balans tenglamalari soni noma'lumlar soniga teng bo'lishi kerak. Oxirgi bosqichda olingan algebraik tenglamalar tizimi yechiladi.

4-misol. Vodorod, metan va uglerod oksidi aralashmasining 13,44 litr (no.) yonishi natijasida 8,96 litr karbonat angidrid va 14,4 g suv hosil bo'ldi. Aralashmadagi gazlar miqdorini aniqlang.

Reaktsiya tenglamalari:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O (I)

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O (II)

2CO + O 2 = 2CO 2 (III)

Yordamchi moddalar - CH 4, H 2 va CO; ularning miqdorini belgilaymiz

n(H 2) = x; n(SH 4) = y; n(CO) = z.

Noma'lumlar soniga qarab uchta muvozanat tenglamasini tuzamiz:

a) aralashmaning hajmi bo'yicha muvozanat:

V (H 2) + V (CH 4) + V (CO) = 13,44 l, unga noma'lumlarni kiriting:

xV m + yV m + zV m = 13,44 yoki x + y + z =
0,6 mol;

b) CO 2 miqdori bo'yicha balans:

n(CO 2 / II) + n (CO 2 / III) = n jami. (CO 2), lekin

;

n(CO 2 / II) = n(CH 4) = y; n(CO 2 / III) =
z, keyin y + z = 0,4.

c) H 2 O miqdoridagi balans:

n(H 2 O/ I) + n(H 2 O/ II) = n jami. (H 2 O), lekin

,

;
,

keyin x + 2y = 0,8.

Shunday qilib, biz shakldagi tenglamalar tizimini olamiz

,

og'iz orqali osonlik bilan hal qilinadi

x = 0,2 mol; y = 0,3 mol; z = 0,1 mol.