Секретная шпаргалка по химии. 4.5. Избыток-недостаток, степень превращения, выход реакции в смеси газов

Совсем немного прошло времени, а я уже соскучилась по своим читателям. Как вы там? Справляетесь с задачами, которые я вывалила на вас в большом количестве? Давайте, не подведите! Вы должны подготовиться к ЕГЭ фундаментально и сдать на 100 баллов! Хотите, чтобы ваше самое сокровенное желание исполнилось? Произнесите волшебное заклинание: "Трах-тибидох-тибидох!" и стукните правой ногой три раза по полу. Ждать исполнения желания осталось недолго. Как только решите все задачи, которые я для вас написала в статье, желание исполнится обязательно! Кстати, в конце статьи я даю рецепт колдовского кекса, который можно приготовить за 5 минут. И вкусно, и полезно, и волшебно! Читайте, решайте, готовьте, кушайте - и будет вам счастье!

Однако, вернемся к основной теме. В статье "Секретная шпаргалка по химии. 4.3. Горение смеси газов" я рассказала о гипотетических (предполагаемых) алгоритмических приемах для 28 задания ЕГЭ и подробно описала первую фишку:

1) Расчеты по уравнениям реакции горения смеси газов, состав которой нужно определить предварительно
2) Определение объемного состав смеси по участникам процесса горения (задачи на систему уравнений с двумя неизвестными)
3) Определение состава смеси газообразных продуктов, если в условии избыток-недостаток, степень превращения или выход реакции
4) Задачи на изменение объема газовой смеси в процессе реакции

В статье "Секретная шпаргалка по химии. 4.4. Смеси газов и уравнения с двумя неизвестными" я рассказала о второй предполагаемой фишке "Определение объемного состав смеси по участникам процесса горения (задачи на систему уравнений с двумя неизвестными)".

Сегодня речь пойдет о третьей предполагаемой фишке: "Определение состава смеси газообразных продуктов, если в условии избыток-недостаток, степень превращения или выход реакции".

Это достаточно интересные задачи, в которых я покажу один из авторских приемов оформления и решения задач на газы. Рабочее название этого приема "До реакции - После реакции". Мы поучимся работать с таблицами - составлять таблицу, делать расчеты прямо в таблице, анализировать полученные результаты. Итак, поехали!

Задание 28*(1)

2 л метиламина смешали с 6 л кислорода (н.у.) и подожгли. Определить плотность и объем (н.у.) образовавшейся газовой смеси.

1. Первая Заповедь. Выписать данные задачи в разделе "Дано".

2. Вторая заповедь. Написать уравнение реакции.

При написании реакции, не забываем, что при обычном сжигании атомы элемента азота (в реагенте) превращаются в простой газ азот. Оксид азота образуется только при температуре выше 3000°С или при каталитическом окислении. Расстановку коэффициентов начинаем с азота.

3. Третья заповедь. Сделать предварительные расчеты

Определяем избыток-недостаток. Расчеты по уравнению реакции проводим по недостатку. Выписываем рассчитанные значения в таблицу "До реакции - После реакции". В таблице хорошо видны все участники процесса, кроме того, по таблице удобно проводить различные расчеты.

4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.

Алгоритм решения составляем по вопросам задачи: "Определить плотность и объем (н.у.) образовавшейся газовой смеси". Объем смеси образовавшихся газов хорошо виден по таблице

Понятие плотности газов я разбирала в статье "Секретная шпаргалка по химии. 4.2. Состав смеси газов". Напомню:

• Плотность газа (абсолютная) - определяется как отношение массы газа к его объему, единица измерения (г/л). Физический смысл абсолютной плотности газа - масса 1 л, поэтому молярный объем газа (22,4 л при н.у. t° = 0°C, P = 1 атм) имеет массу, численно равную молярной массе.

Понятие средней молярной массы я также рассматривала в статье "Секретная шпаргалка по химии. 4.2. Состав смеси газов". Напомню:

• Средняя молярная масса газа - рассчитывается на основе молярных масс составляющих эту смесь газов и их объемных долей

В данной задаче плотность газа рассчитываем по средней молярной массе, которую определяем по формуле суммы произведений объемных долей каждого газа и их молярных масс.

Решим еще парочку задач на закрепление алгоритма.

Задание 28*(2)

Определить состав газовой смеси, образовавшейся при смешивании 60 мл СО, 40 мл NO и 120 мл воздуха.

Маленький комментарий. Монооксид азота реагирует с кислородом самопроизвольно, поэтому при смешивании газов, монооксид азота прореагировал с кислородам воздуха. Далее задачу решаем по аналогии с предыдущей. Кислород "извлекаем" из воздуха по формуле объемной доли. Мы должны помнить, что объемная доля кислорода в воздухе 20% (более точно, 21%).

Задание 28*(3)

Приготовили 2000 л (н.у.) эквимолярной смеси метана и углекислого газа и привели ее к условиям реакции. Степень превращения метана 15%. Определите объемные доли компонентов в образовавшейся смеси газов (н.у.)

Маленький комментарий. В более ранних статьях я рассказывала, как решать задачи на избыток-недостаток "Секретная шпаргалка по химии. 3.4 Избыток-недостаток" и выход реакции "Секретная шпаргалка по химии. 3.5 Выход реакции" Сегодня мы познакомимся с понятием Степень превращения.

Степень превращения - это доля реагента, вступившего в реакция, рассчитывается как отношение количества реагента, который вступил в реакцию, к его исходному количеству. Степень превращения может быть разная для разных реагентов!

Немного расскажу о самой реакции. Это, так называемая, углекислотная конверсия метана в синтез-газ (угарный газ + водород) - одна из важнейших химических реакций. Ее используют для получения водорода и для синтеза углеводородов (жидкое топливо).

Напомню. Эквимолярное соотношение - равные количества веществ. Важно понять, что одинаковые количества вещества газов могут быть только в одинаковых объемах. Это следует из закона Авогадро:

"В равных объемах различных газов, измеренных при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул"

Задача решается стандартно с учетом степени превращения.

Задание 28*(4)

После пропускания стехиометрической смеси водорода и азота через контактный аппарат определили, что прореагировало 12% азота. Рассчитайте степень превращения водорода и содержание компонентов в образовавшейся смеси.

Задача решается аналогично предыдущей. Стехиометрическое соотношение - количества веществ в соответствии с коэффициентами в уравнении реакции

Если вы решали задачи вместе со мной, для вас - замечательный рецепт колдовского кекса, который готовится за 5 минут в микроволновке. Если вы приготовите такой кекс и угостите им любимого учителя, он одарит вас особо эмоциональным объяснением новой темы. Хотя, вы не успеете угостить учителя, такой вкусный кекс вы съедите сами молниеносно!

Рецепт Колдовского Кекса (можно кушать только особо одаренным)

Молоко - 2 ст. л
Яйцо - 1 шт.
Масло растительное - 1,5-2 ст. л.
Мука - 3 ст. л.
Какао - 2,5 ст. л.
Ваниль
Разрыхлитель - 1/4 ч. л.
Сахар - 2 ст. л.

В небольшой миске смешать жидкие ингредиенты, затем добавить к ним сухие. Все тщательно перемешать. Кружку объемом 500 мл смазать растительным маслом. Вылить жидкое тесто в кружку и поставить в микроволновку на 1,5 минуты при высокой мощности. Достать и кушать. Можно полить сметаной или йогуртом. Отличный завтрак или полдник. Приятного аппетита и до скорого свидания на полях Яндекс Дзен!

Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии http://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы "Решение задач по химии" - и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!

PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.

Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова