Тайна Третьей Заповеди. Легкие расчеты по уравнениям реакций.

20 August 2018

Как сдать ЕГЭ по химии на 100 баллов? Легко. Проговорите двенадцать раз подряд волшебное заклинание ЦИКЛОПЕНТАНПЕРГИДРОФЕНАНТРЕН и прочитайте эту статью. Значение заклинания вы найдете в интернете, а статья раскроет секрет быстрых и легких расчетов при решении любых задач (задания 27, 28, 29, 34 ЕГЭ по химии).

В нашумевшей статье о Четырех Заповедях решения задач по химии я коснулась основ Алгоритмики. Сегодня хочу прикоснуться к тайне Третьей Заповеди - предварительные расчеты и расчеты по уравнениям реакций. Именно здесь находится святая святых Стехиометрии – раздела химии, изучающего количественные соотношения между веществами, вступившими в реакцию и образовавшимися в ходе нее. Одним из основных законов Стехиометрии, лежащий в основе расчетов по уравнениям реакций, является закон простых кратных отношений, который был сформулировал в 1803 г. английским химиком Джоном Дальтоном:

"Если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то весовые количества одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одно и то же весовое количество другого элемента, относятся между собой как небольшие целые числа"

Изложим закон простых кратных отношений современными понятиями.

Количества веществ реагентов и продуктов относятся друг к другу как коэффициенты в уравнении химической реакции.

На примере задачи 29 задания ЕГЭ хочу показать, как учат проводить расчеты по уравнениям реакций методисты средних школ (стандарт сегодняшнего дня), и как упрощается решение задачи, если применять так называемые Легкие Расчеты. Условия задач были взяты из тренировочных работ ЕГЭ по химии 2018 года.

При полном восстановлении оксида железа (III) углеродом выделилось 50,4 л (в пересчёте на н. у.) углекислого газа. Вычислите массу железа, которое образовалось. Ответ дайте в граммах с точностью до целых.

Будем решать задачу с применением Четырех Заповедей (шагов). Каждое выполненное действие обводится зеленым овалом.

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

Раздел "Дано" оформляем достаточно произвольно.

2. Вторая заповедь. Написать уравнение реакции.

Очевидно, что протекает реакция восстановления железа. Причем, по условию задачи понятны и реагенты (оксид железа (III) и углерод), и продукты (железо и углекислый газ). Нам остается только расставить несложные коэффициенты.

3. Третья заповедь. Сделать предварительные расчеты по данным условия задачи и по уравнениям реакций.

Разберем этот шаг очень подробно, вспомнив критерии для расчетов по уравнениям реакций.

1) Основная расчетная величина - количество вещества (моль), использовать для расчетов значения масс НЕЛЬЗЯ!
2) Если участники процесса - газы, можно проводить расчеты в любых объемных единицах (об этом более подробно в следующей статье)

Выполняем предварительные расчеты:

1) определяем количество вещества углекислого газа по известной формуле

2) делаем расчеты по уравнению реакции (по количеству вещества углекислого газа определяем количество вещества железа).

Рассмотрим несколько вариантов таких расчетов

Стандартные расчеты проводят:

1) путем составления пропорции

2) по соотношению коэффициентов

Легкие расчеты проводят прямо по уравнению реакции по схеме: точку расчета (2,25 моль) над веществом делят на коэффициент при этом веществе (3) и умножают на коэффициент при искомом веществе (4), получают готовый результат (3 моль). Обратите внимание, такие расчеты значительно сокращают время решения задачи и не забивают оформление задачи лишней информацией.

Еще раз на бис: точку расчета делим на собственный коэффициент (ныряем вниз в пучину расчетов) и умножаем на коэффициент при искомом веществе (выныриваем на поверхность за результатом).

4. Четвертая заповедь. Составить алгоритм решения задачи.

Формулизируем вопрос задачи - по формуле количества вещества и молярной массе определяем массу железа

Объяснение и решение оказались достаточно длинными, поскольку пришлось сравнивать разные варианты расчетов по уравнению реакции. На примере еще одной задачи 29 задания ЕГЭ покажу, как выглядит ее решение по шагам с Легкими расчетами.

Вычислите массу цинка, который вступает в реакцию с соляной кислотой для получения 2,24 л (н. у.) водорода. Ответ дайте в граммах с точностью до десятых.

Перечислим выполняемые действия:

1) Выписать данные в разделе "Дано"

2) Написать уравнение реакции

3) Сделать предварительные расчеты и расчеты по уравнению реакции

4) Составить алгоритм решения.

Я засекала время, на решение такой задачи уходит 1-2 минуты.

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