რედოქსის რეაქციების განტოლებების შედგენისას უნდა დაიცვან შემდეგი ორი მნიშვნელოვანი წესი:
წესი 1: ნებისმიერ იონურ განტოლებაში დაცული უნდა იყოს მუხტის კონსერვაცია. ეს ნიშნავს, რომ განტოლების მარცხენა მხარეს („მარცხნივ“) ყველა მუხტის ჯამი უნდა ემთხვეოდეს განტოლების მარჯვენა მხარეს („მარჯვნივ“) ყველა მუხტის ჯამს. ეს წესი ვრცელდება ნებისმიერ იონურ განტოლებაზე, როგორც სრული რეაქციებისთვის, ასევე ნახევრად რეაქციებისთვის.
იტენება მარცხნიდან მარჯვნივ
წესი 2: დაჟანგვის ნახევარრეაქციაში დაკარგული ელექტრონების რაოდენობა უნდა იყოს შემცირების ნახევარრეაქციის დროს მიღებული ელექტრონების რაოდენობის ტოლი. მაგალითად, ამ განყოფილების დასაწყისში მოცემულ პირველ მაგალითში (რეაქცია რკინისა და ჰიდრატირებული სპილენძის იონებს შორის), ჟანგვითი ნახევრადრეაქციის დროს დაკარგული ელექტრონების რაოდენობა არის ორი:
ამრიგად, შემცირების ნახევარრეაქციაში შეძენილი ელექტრონების რაოდენობა ასევე უნდა იყოს ორის ტოლი:
შემდეგი პროცედურა შეიძლება გამოყენებულ იქნას სრული რედოქსის განტოლების გამოსატანად ორი ნახევარრეაქციის განტოლებიდან:
1. ორი ნახევრადრეაქციის თითოეული განტოლება დაბალანსებულია ცალ-ცალკე და ზემოაღნიშნული 1 წესის შესასრულებლად, თითოეული განტოლების მარცხენა ან მარჯვენა მხარეს ემატება ელექტრონების შესაბამისი რაოდენობა.
2. ორივე ნახევრადრეაქციის განტოლებები დაბალანსებულია ერთმანეთთან მიმართებაში ისე, რომ ერთ რეაქციაში დაკარგული ელექტრონების რაოდენობა ტოლი ხდება მეორე ნახევარრეაქციის დროს მიღებული ელექტრონების რაოდენობის, როგორც ამას მოითხოვს წესი 2.
3. ორივე ნახევრადრეაქციის განტოლებები ჯამდება რედოქსის რეაქციის სრული განტოლების მისაღებად. მაგალითად, ზემოთ მოცემული ორი ნახევარრეაქციის განტოლებების შეჯამება და მიღებული განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხრიდან ამოღება
ჩვენ ვპოულობთ ელექტრონების თანაბარ რაოდენობას
მოდით დავაბალანსოთ ქვემოთ მოცემული ნახევარრეაქციის განტოლებები და ჩამოვაყალიბოთ განტოლება კალიუმის მჟავე ხსნარის დახმარებით ნებისმიერი შავი მარილის წყალხსნარის დაჟანგვის რედოქს რეაქციისთვის.
ეტაპი 1. პირველ რიგში, ჩვენ ვაბალანსებთ თითოეული ორი ნახევარრეაქციის განტოლებას ცალ-ცალკე. განტოლებისთვის (5) გვაქვს
ამ განტოლების ორივე მხარის დასაბალანსებლად, თქვენ უნდა დაამატოთ ხუთი ელექტრონი მის მარცხენა მხარეს, ან გამოკლოთ იგივე რაოდენობის ელექტრონები მარჯვენა მხარეს. ამის შემდეგ ვიღებთ
ეს საშუალებას გვაძლევს დავწეროთ შემდეგი დაბალანსებული განტოლება:
იმის გამო, რომ ელექტრონები უნდა დაემატებინათ განტოლების მარცხენა მხარეს, ის აღწერს შემცირების ნახევრად რეაქციას.
განტოლებისთვის (6) შეგვიძლია დავწეროთ
ამ განტოლების დასაბალანსებლად, შეგიძლიათ დაამატოთ ერთი ელექტრონი მის მარჯვენა მხარეს. მაშინ
ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური კონცეფცია, რომელსაც ეფუძნება სტექიომეტრიული გამოთვლები ნივთიერების ქიმიური რაოდენობა. ზოგიერთი ნივთიერების რაოდენობა X აღინიშნება n(X-ით). ნივთიერების რაოდენობის საზომი ერთეულია მოლი.
მოლი არის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს 6,02 10 23 მოლეკულას, ატომს, იონებს ან სხვა სტრუქტურულ ერთეულებს, რომლებიც ქმნიან ნივთიერებას.
X ნივთიერების ერთი მოლის მასას ეწოდება მოლური მასაამ ნივთიერების M(X). ზოგიერთი X ნივთიერების მასის m(X) და მისი მოლური მასის ცოდნა, შეგვიძლია გამოვთვალოთ ამ ნივთიერების რაოდენობა ფორმულის გამოყენებით:
ნომერი 6.02 10 23 ე.წ ავოგადროს ნომერი(Na); მისი განზომილება მოლი - 1.
ავოგადროს რიცხვი N a გავამრავლოთ n(X) ნივთიერების რაოდენობაზე, შეგვიძლია გამოვთვალოთ სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა, მაგალითად, X ნივთიერების N(X) მოლეკულები:
N(X) = N a · n(X) .
მოლური მასის კონცეფციის ანალოგიით, შემოიღეს მოლური მოცულობის კონცეფცია: მოლური მოცულობარაღაც X ნივთიერების V m (X) არის ამ ნივთიერების ერთი მოლის მოცულობა. ვიცოდეთ V(X) ნივთიერების მოცულობა და მისი მოლური მოცულობა, შეგვიძლია გამოვთვალოთ ნივთიერების ქიმიური რაოდენობა:
ქიმიაში ხშირად უხდება საქმე გაზების მოლარულ მოცულობას. ავოგადროს კანონის მიხედვით, იმავე ტემპერატურაზე და თანაბარ წნევაზე აღებული ნებისმიერი აირის თანაბარი მოცულობა შეიცავს მოლეკულების ერთსა და იმავე რაოდენობას. თანაბარ პირობებში, ნებისმიერი გაზის 1 მოლი იკავებს იგივე მოცულობას. ნორმალურ პირობებში (ნ.ს.) - ტემპერატურა 0 ° C და წნევა 1 ატმოსფერო (101325 Pa) - ეს მოცულობა 22,4 ლიტრია. ამრიგად, n.o. ვმ (გაზი) = 22,4 ლ / მოლ. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ გამოიყენება მოლური მოცულობის მნიშვნელობა 22,4 ლ/მოლ მხოლოდ გაზებისთვის.
ნივთიერებების მოლური მასების და ავოგადროს რიცხვის ცოდნა საშუალებას გაძლევთ გამოხატოთ ნებისმიერი ნივთიერების მოლეკულის მასა გრამებში. ქვემოთ მოცემულია წყალბადის მოლეკულის მასის გამოთვლის მაგალითი.
1 მოლი წყალბადის გაზი შეიცავს 6,02 10 23 H 2 მოლეკულას და აქვს მასა 2 გ (რადგან M (H 2) = 2 გ / მოლ). აქედან გამომდინარე,
6.02·10 23 H 2 მოლეკულებს აქვთ 2 გ მასა;
1 H 2 მოლეკულას აქვს x გ მასა; x \u003d 3.32 10 -24 გ.
"მოლის" კონცეფცია ფართოდ გამოიყენება ქიმიური რეაქციების განტოლებების მიხედვით გამოთვლების განსახორციელებლად, რადგან რეაქციის განტოლებაში სტოქიომეტრიული კოეფიციენტები აჩვენებს, თუ რა მოლური თანაფარდობით რეაგირებენ ნივთიერებები ერთმანეთთან და წარმოიქმნება რეაქციის შედეგად.
მაგალითად, რეაქციის განტოლება 4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O შეიცავს შემდეგ ინფორმაციას: 4 მოლი ამიაკი ჭარბი და დეფიციტის გარეშე რეაგირებს 3 მოლ ჟანგბადთან, ხოლო 2 მოლ აზოტთან და 6 მოლთან. წყლისგან იქმნება.
მაგალითი 4.1გამოთვალეთ 70,2 გ კალციუმის დიჰიდროფოსფატის შემცველი ხსნარების და 68 გ კალციუმის ჰიდროქსიდის შემცველი ხსნარების ურთიერთქმედებისას წარმოქმნილი ნალექის მასა. რა ნივთიერება დარჩება ჭარბი? რა არის მისი მასა?
3 Ca(H 2 PO 4) 2 + 12 KOH ® Ca 3 (PO 4) 2 ¯ + 4 K 3 PO 4 + 12 H 2 O
რეაქციის განტოლებიდან ჩანს, რომ 3 მოლი Ca(H 2 PO 4) 2 რეაგირებს 12 მოლ KOH-თან. გამოვთვალოთ რეაქტიული ნივთიერებების რაოდენობა, რომლებიც მოცემულია პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით:
n (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d m (Ca (H 2 PO 4) 2) / M (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d 70.2 გ: 234 გ / მოლი \u003d 0.3 მოლი;
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 68 გ: 56 გ/მოლი = 1,215 მოლი.
3 მოლი Ca(H 2 PO 4) 2 მოითხოვს 12 მოლ KOH
0,3 მოლი Ca (H 2 PO 4) 2 მოითხოვს x mol KOH
x \u003d 1.2 მოლი - იმდენი KOH იქნება საჭირო იმისათვის, რომ რეაქცია მიმდინარეობდეს ზედმეტი და დეფიციტის გარეშე. პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით კი KOH არის 1215 მოლი. ამიტომ, KOH არის ჭარბი; რეაქციის შემდეგ დარჩენილი KOH-ის რაოდენობა:
n(KOH) \u003d 1,215 მოლი - 1,2 მოლი \u003d 0,015 მოლი;
მისი მასა არის m(KOH) = n(KOH) × M(KOH) = 0,015 მოლი × 56 გ/მოლი = 0,84 გ.
მიღებული რეაქციის პროდუქტის (ნალექი Ca 3 (PO 4) 2) გამოთვლა უნდა განხორციელდეს დეფიციტური ნივთიერების მიხედვით (ამ შემთხვევაში Ca (H 2 PO 4) 2), რადგან ეს ნივთიერება რეაგირებს მთლიანად. რეაქციის განტოლებიდან ჩანს, რომ წარმოქმნილი Ca 3 (PO 4) 2-ის მოლების რაოდენობა 3-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე რეაქციაში მოხვედრილი Ca (H 2 PO 4) 2-ის მოლების რაოდენობა:
n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,3 მოლი: 3 = 0,1 მოლი.
ამიტომ, m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d n (Ca 3 (PO 4) 2) × M (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 0,1 მოლი × 310 გ / მოლი \u003d 31 გ.
დავალება ნომერი 5
ა) გამოთვალეთ მე-5 ცხრილში მოცემული რეაგენტების ქიმიური რაოდენობა (აიროვანი ნივთიერებების მოცულობები მოცემულია ნორმალურ პირობებში);
ბ) დაალაგეთ კოეფიციენტები მოცემულ რეაქციის სქემაში და რეაქციის განტოლების გამოყენებით დაადგინეთ, რომელი ნივთიერებაა ჭარბი და რომელი დეფიციტი;
გ) იპოვეთ მე-5 ცხრილში მითითებული რეაქციის პროდუქტის ქიმიური რაოდენობა;
დ) გამოთვალეთ ამ რეაქციის პროდუქტის მასა ან მოცულობა (იხ. ცხრილი 5).
ცხრილი 5 - No5 დავალების პირობები
| ვარიანტის ნომერი | რეაქტიული ნივთიერებები | რეაქციის სქემა | გამოთვალეთ |
| m(Fe)=11,2 გ; V (Cl 2) \u003d 5,376 ლ | Fe + Cl 2 ® FeCl 3 | m (FeCl 3) | |
| m(Al)=5,4 გ; m(H 2 SO 4) \u003d 39,2 გ | Al + H 2 SO 4 ® Al 2 (SO 4) 3 + H 2 | V(H2) | |
| V(CO)=20 ლ; m(O 2) \u003d 20 გ | CO+O2 ® CO2 | V(CO2) | |
| m(AgNO 3)=3,4 გ; m(Na 2 S)=1,56 გ | AgNO 3 + Na 2 S®Ag 2 S + NaNO 3 | m(Ag 2 S) | |
| m(Na 2 CO 3) = 53 გ; m(HCl)=29,2 გ | Na 2 CO 3 + HCl® NaCl + CO 2 + H 2 O | V(CO2) | |
| m (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 34,2 გ; m (BaCl 2) \u003d 52 გ | Al 2 (SO 4) 3 + BaCl 2 ®AlCl 3 + BaSO 4 | m(BaSO4) | |
| მ(KI)=3,32 გ; V(Cl 2) \u003d 448 მლ | KI+Cl 2 ® KCl+I 2 | m(I2) | |
| m(CaCl 2)=22,2 გ; m(AgNO 3) \u003d 59,5 გ | CaCl 2 + AgNO 3 ®AgCl + Ca (NO 3) 2 | m(AgCl) | |
| m(H2)=0.48 გ; V (O 2) \u003d 2,8 ლ | H 2 + O 2 ® H 2 O | m(H 2 O) | |
| მ (Ba (OH) 2) \u003d 3,42 გ; V(HCl)=784მლ | Ba(OH) 2 +HCl ® BaCl 2 +H 2 O | m(BaCl2) |
ცხრილი 5 გაგრძელდა
| ვარიანტის ნომერი | რეაქტიული ნივთიერებები | რეაქციის სქემა | გამოთვალეთ |
| m(H3PO4)=9,8 გ; m(NaOH)=12,2 გ | H 3 PO 4 + NaOH ® Na 3 PO 4 + H 2 O | m(Na3PO4) | |
| m(H2SO4)=9.8 გ; m(KOH)=11,76 გ | H 2 SO 4 +KOH ® K 2 SO 4 + H 2 O | m(K 2 SO 4) | |
| V(Cl 2)=2,24 ლ; m(KOH)=10,64 გ | Cl 2 +KOH ® KClO + KCl + H 2 O | m(KClO) | |
| მ ((NH 4) 2 SO 4) \u003d 66 გ; m (KOH) \u003d 50 გ | (NH 4) 2 SO 4 +KOH®K 2 SO 4 +NH 3 +H 2 O | V(NH3) | |
| m(NH 3)=6,8 გ; V (O 2) \u003d 7,84 ლ | NH 3 + O 2 ® N 2 + H 2 O | V(N2) | |
| V(H 2 S)=11,2 ლ; m(O 2) \u003d 8,32 გ | H 2 S + O 2 ® S + H 2 O | ქალბატონი) | |
| m(MnO 2)=8,7 გ; მ(HCl)=14,2 გ | MnO 2 + HCl ® MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O | V(Cl2) | |
| m(Al)=5,4 გ; V (Cl 2) \u003d 6,048 ლ | Al+Cl2® AlCl3 | m (AlCl 3) | |
| m(Al)=10,8 გ; მ(HCl)=36,5 გ | Al+HCl® AlCl3+H2 | V(H2) | |
| მ(P)=15,5 გ; V (O 2) \u003d 14,1 ლ | P+O 2 ® P 2 O 5 | m(P 2 O 5) | |
| m (AgNO 3) \u003d 8,5 გ; m (K 2 CO 3) \u003d 4,14 გ | AgNO 3 + K 2 CO 3 ®Ag 2 CO 3 + KNO 3 | მ (Ag 2 CO 3) | |
| მ(K 2 CO 3) = 69 გ; m(HNO 3) \u003d 50,4 გ | K 2 CO 3 + HNO 3 ®KNO 3 + CO 2 + H 2 O | V(CO2) | |
| m(AlCl3)=2,67 გ; m(AgNO 3) \u003d 8,5 გ | AlCl 3 + AgNO 3 ®AgCl + Al (NO 3) 3 | m(AgCl) | |
| m(KBr)=2,38 გ; V(Cl 2) \u003d 448 მლ | KBr+Cl 2 ® KCl+Br 2 | m(Br2) | |
| m(CaBr 2)=40 გ; m(AgNO 3) \u003d 59,5 გ | CaBr 2 + AgNO 3 ®AgBr + Ca (NO 3) 2 | m(AgBr) | |
| m(H2)=1,44 გ; V (O 2) \u003d 8,4 ლ | H 2 + O 2 ® H 2 O | m(H 2 O) | |
| მ (Ba (OH) 2) \u003d 6,84 გ; V (HI) \u003d 1,568 ლ | Ba(OH) 2 +HI ® BaI 2 +H 2 O | m(BaI 2) | |
| m(H3PO4)=9,8 გ; m(KOH)=17,08 გ | H 3 PO 4 +KOH ® K 3 PO 4 + H 2 O | m(K 3 PO 4) | |
| m(H2SO4)=49 გ; m(NaOH)=45 გ | H 2 SO 4 + NaOH ® Na 2 SO 4 + H 2 O | m (Na 2 SO 4) | |
| V(Cl 2)=2,24 ლ; m(KOH)=8,4 გ | Cl 2 +KOH ® KClO 3 +KCl + H 2 O | m(KClO 3) | |
| m(NH 4 Cl)=43 გ; მ (Ca (OH) 2) \u003d 37 გ | NH 4 Cl + Ca (OH) 2 ® CaCl 2 + NH 3 + H 2 O | V(NH3) | |
| V(NH 3) \u003d 8,96 ლ; m(O 2) \u003d 14,4 გ | NH 3 + O 2 ® NO + H 2 O | V(NO) | |
| V(H2S)=17,92 ლ; m(O 2) \u003d 40 გ | H 2 S + O 2 ® SO 2 + H 2 O | V(SO2) | |
| m(MnO 2)=8,7 გ; m(HBr)=30,8 გ | MnO 2 + HBr ® MnBr 2 + Br 2 + H 2 O | m(MnBr 2) | |
| m(Ca)=10 გ; m(H 2 O) = 8,1 გ | Ca + H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2 | V(H2) |
ხსნარის კონცენტრაცია
ზოგადი ქიმიის კურსის ფარგლებში სტუდენტები სწავლობენ ხსნარების კონცენტრაციის გამოხატვის 2 ხერხს - მასის წილსა და მოლურ კონცენტრაციას.
გახსნილი ნივთიერების მასური ფრაქცია X გამოითვლება როგორც ამ ნივთიერების მასის თანაფარდობა ხსნარის მასასთან:
,
სადაც ω(X) არის გახსნილი ნივთიერების X მასური წილი;
m(X) არის გახსნილი X ნივთიერების მასა;
მ ხსნარი - ხსნარის მასა.
ნივთიერების მასური წილი, რომელიც გამოითვლება ზემოაღნიშნული ფორმულის მიხედვით, არის განზომილებიანი სიდიდე, რომელიც გამოხატულია ერთეულის წილადებში (0< ω(X) < 1).
მასური წილი შეიძლება გამოისახოს არა მხოლოდ ერთეულის წილადებში, არამედ პროცენტულადაც. ამ შემთხვევაში, გაანგარიშების ფორმულა ასე გამოიყურება:
მასურ წილადს, გამოხატული პროცენტულად, ხშირად უწოდებენ პროცენტული კონცენტრაცია . ცხადია, გამხსნელის პროცენტული კონცენტრაცია არის 0%< ω(X) < 100%.
პროცენტული კონცენტრაცია გვიჩვენებს ხსნარის რამდენ ნაწილს შეიცავს ხსნარის 100 მასის ნაწილად. თუ მასის ერთეულად აირჩევთ გრამს, მაშინ ეს განმარტება ასევე შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად: პროცენტული კონცენტრაცია გვიჩვენებს რამდენ გრამ ხსნარს შეიცავს 100 გრამი ხსნარი.
ნათელია, რომ, მაგალითად, 30%-იანი ხსნარი შეესაბამება გახსნილი ნივთიერების მასურ ნაწილს 0,3-ის ტოლი.
ხსნარში გახსნილი ნივთიერების შემცველობის გამოხატვის კიდევ ერთი გზა არის მოლარული კონცენტრაცია (მოლარობა).
ნივთიერების მოლური კონცენტრაცია ან ხსნარის მოლარობა გვიჩვენებს რამდენ მოლ ხსნარს შეიცავს 1 ლიტრი (1 დმ 3) ხსნარში.
სადაც C(X) არის X გამხსნელი ნივთიერების მოლური კონცენტრაცია (მოლ/ლ);
n(X) არის გახსნილი ნივთიერების X ქიმიური რაოდენობა (მოლი);
V ხსნარი - ხსნარის მოცულობა (ლ).
მაგალითი 5.1გამოთვალეთ H 3 PO 4-ის მოლური კონცენტრაცია ხსნარში, თუ ცნობილია, რომ H 3 PO 4-ის მასური წილი არის 60%, ხოლო ხსნარის სიმკვრივე 1,43 გ/მლ.
პროცენტული კონცენტრაციის განმარტებით
100 გ ხსნარი შეიცავს 60 გ ფოსფორის მჟავას.
n (H 3 PO 4) \u003d m (H 3 PO 4) : M (H 3 PO 4) \u003d 60 გ: 98 გ / მოლი \u003d 0,612 მოლი;
V ხსნარი \u003d m ხსნარი: ρ ხსნარი \u003d 100 გ: 1,43 გ / სმ 3 \u003d 69,93 სმ 3 \u003d 0,0699 ლ;
C (H 3 PO 4) \u003d n (H 3 PO 4): V ხსნარი \u003d 0,612 მოლი: 0,0699 ლ \u003d 8,755 მოლ/ლ.
მაგალითი 5.2არსებობს H 2 SO 4 0,5 M ხსნარი. რამდენია გოგირდმჟავას მასური წილი ამ ხსნარში? აიღეთ ხსნარის სიმკვრივე 1 გ/მლ.
მოლური კონცენტრაციის განმარტებით
1 ლიტრი ხსნარი შეიცავს 0,5 მოლ H 2 SO 4
(ჩანაწერი "0.5 M ხსნარი" ნიშნავს, რომ C (H 2 SO 4) \u003d 0.5 მოლ / ლ).
მ ხსნარი = V ხსნარი × ρ ხსნარი = 1000 მლ × 1 გ/მლ = 1000 გ;
m (H 2 SO 4) \u003d n (H 2 SO 4) × M (H 2 SO 4) \u003d 0,5 მოლი × 98 გ / მოლი \u003d 49 გ;
ω (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4) : m ხსნარი \u003d 49 გ: 1000 გ \u003d 0.049 (4.9%).
მაგალითი 5.3რა მოცულობის წყალი და H 2 SO 4 96% ხსნარი 1,84 გ / მლ სიმკვრივით უნდა იქნას მიღებული 2 ლიტრი H 2 SO 4 60% ხსნარის მოსამზადებლად 1,5 გ / მლ სიმკვრივით.
კონცენტრირებულიდან განზავებული ხსნარის მომზადების პრობლემების გადაჭრისას გასათვალისწინებელია, რომ საწყისი ხსნარი (კონცენტრირებული), წყალი და მიღებული ხსნარი (განზავებული) განსხვავებული სიმკვრივეა. ამ შემთხვევაში, გასათვალისწინებელია, რომ საწყისი ხსნარის V + V წყალი ≠ V მიღებული ხსნარი,
რადგან კონცენტრირებული ხსნარისა და წყლის შერევის დროს ხდება მთელი სისტემის მოცულობის ცვლილება (მატება ან შემცირება).
ასეთი პრობლემების გადაწყვეტა უნდა დაიწყოს განზავებული ხსნარის (ანუ ხსნარის მოსამზადებლად) პარამეტრების გარკვევით: მისი მასა, გახსნილი ნივთიერების მასა, საჭიროების შემთხვევაში, და გახსნილი ნივთიერების რაოდენობა.
M 60% ხსნარი = V 60% ხსნარი ∙ ρ 60% ხსნარი = 2000 მლ × 1,5 გ/მლ = 3000 გ
მ (H 2 SO 4) 60% ხსნარში \u003d m 60% ხსნარში w (H 2 SO 4) 60% ხსნარში \u003d 3000 გ 0.6 \u003d 1800 გ.
სუფთა გოგირდმჟავას მასა მომზადებულ ხსნარში უნდა იყოს გოგირდმჟავას მასის ტოლი 96%-იანი ხსნარის იმ ნაწილში, რომელიც უნდა იქნას მიღებული განზავებული ხსნარის მოსამზადებლად. ამრიგად,
m (H 2 SO 4) 60% ხსნარში \u003d m (H 2 SO 4) 96% ხსნარში \u003d 1800 გ.
m 96% ხსნარი = m (H 2 SO 4) 96% ხსნარში: w (H 2 SO 4) 96% ხსნარში = 1800 გ: 0,96 = 1875 გ.
m (H 2 O) \u003d m 40% ხსნარი - m 96% ხსნარი \u003d 3000 გ - 1875 გ \u003d 1125 გ.
V 96% ხსნარი \u003d m 96% ხსნარი: ρ 96% ხსნარი \u003d 1875 გ: 1,84 გ / მლ \u003d 1019 მლ » 1,02 ლ.
V წყალი \u003d მ წყალი: ρ წყალი \u003d 1125 გ: 1 გ / მლ \u003d 1125 მლ \u003d 1,125 ლ.
მაგალითი 5.4შერეული 100 მლ CuCl 2 0,1 M ხსნარი და 150 მლ 0,2 M ხსნარი Cu(NO 3) 2 გამოთვალეთ Cu 2+, Cl - და NO 3 - იონების მოლური კონცენტრაცია მიღებულ ხსნარში.
განზავებული ხსნარების შერევის მსგავსი პრობლემის გადაჭრისას მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ განზავებულ ხსნარებს აქვთ დაახლოებით იგივე სიმკვრივე, დაახლოებით წყლის სიმკვრივის ტოლი. როდესაც ისინი შერეულია, სისტემის მთლიანი მოცულობა პრაქტიკულად არ იცვლება: განზავებული ხსნარის V 1 + განზავებული ხსნარის V 2 + ... "მიღებული ხსნარის V.
პირველ გამოსავალში:
n (CuCl 2) \u003d C (CuCl 2) V ხსნარი CuCl 2 \u003d 0,1 მოლი / ლ × 0,1 ლ \u003d 0,01 მოლი;
CuCl 2 - ძლიერი ელექტროლიტი: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2Cl -;
ამიტომ, n (Cu 2+) \u003d n (CuCl 2) \u003d 0.01 მოლი; n(Cl -) \u003d 2 × 0.01 \u003d 0.02 მოლი.
მეორე გამოსავალში:
n (Cu (NO 3) 2) \u003d C (Cu (NO 3) 2) × V ხსნარი Cu (NO 3) 2 \u003d 0,2 მოლი / ლ × 0,15 ლ \u003d 0,03 მოლი;
Cu(NO 3) 2 - ძლიერი ელექტროლიტი: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2NO 3 -;
ამიტომ, n (Cu 2+) \u003d n (Cu (NO 3) 2) \u003d 0.03 მოლი; n (NO 3 -) \u003d 2 × 0.03 \u003d 0.06 მოლი.
ხსნარების შერევის შემდეგ:
n(Cu2+)ტოტ. = 0,01 მოლი + 0,03 მოლი = 0,04 მოლი;
V საერთო. » Vsolution CuCl 2 + Vsolution Cu(NO 3) 2 \u003d 0,1 l + 0,15 l \u003d 0,25 l;
C(Cu 2+) = n(Cu 2+) : Vtot. \u003d 0,04 მოლი: 0,25 ლ \u003d 0,16 მოლ / ლ;
C(Cl -) = n(Cl -) : Vtot. \u003d 0,02 მოლი: 0,25 ლ \u003d 0,08 მოლი / ლ;
C (NO 3 -) \u003d n (NO 3 -): V სულ. \u003d 0,06 მოლი: 0,25 ლ \u003d 0,24 მოლ / ლ.
მაგალითი 5.5კოლბას დაემატა 684 მგ ალუმინის სულფატი და 1 მლ 9,8% გოგირდმჟავას ხსნარი 1,1 გ/მლ სიმკვრივით. შედეგად მიღებული ნარევი იხსნება წყალში; ხსნარის მოცულობა გაკეთდა 500 მლ-მდე წყლით. გამოთვალეთ H + , Al 3+ SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში.
გამოთვალეთ გახსნილი ნივთიერებების რაოდენობა:
n (Al 2 (SO 4) 3) \u003d m (Al 2 (SO 4) 3) : M (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 0,684 გ: 342 გ მოლი \u003d 0,002 მოლი;
Al 2 (SO 4) 3 - ძლიერი ელექტროლიტი: Al 2 (SO 4) 3 ® 2Al 3+ + 3SO 4 2–;
მაშასადამე, n(Al 3+)=2×0.002 mol=0.004 mol; n (SO 4 2–) \u003d 3 × 0,002 მოლი \u003d 0,006 მოლი.
m H 2 SO 4 \u003d V ხსნარი H 2 SO 4 × ρ H 2 SO 4 \u003d 1 მლ × 1,1 გ / მლ \u003d 1,1 გ;
m (H 2 SO 4) \u003d m H 2 SO 4 × w (H 2 SO 4) \u003d 1.1 გ 0.098 \u003d 0.1078 გ.
n (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4) : M (H 2 SO 4) \u003d 0.1078 გ: 98 გ / მოლი \u003d 0.0011 მოლი;
H 2 SO 4 არის ძლიერი ელექტროლიტი: H 2 SO 4 ® 2H + + SO 4 2–.
ამიტომ, n (SO 4 2–) \u003d n (H 2 SO 4) \u003d 0.0011 მოლი; n(H +) \u003d 2 × 0.0011 \u003d 0.0022 მოლი.
პრობლემის მდგომარეობის მიხედვით, მიღებული ხსნარის მოცულობა არის 500 მლ (0,5 ლ).
n(SO 4 2–) სულ. \u003d 0,006 მოლი + 0,0011 მოლი \u003d 0,0071 მოლი.
C (Al 3+) \u003d n (Al 3+): V ხსნარი \u003d 0,004 მოლი: 0,5 ლ \u003d 0,008 მოლ / ლ;
C (H +) \u003d n (H +) : V ხსნარი \u003d 0,0022 მოლი: 0,5 ლ \u003d 0,0044 მოლ / ლ;
C (SO 4 2–) \u003d n (SO 4 2–) სულ. : V ხსნარი \u003d 0,0071 მოლი: 0,5 ლ \u003d 0,0142 მოლ / ლ.
მაგალითი 5.6რა მასის შავი სულფატი (FeSO 4 7H 2 O) და რა მოცულობის წყალი უნდა მივიღოთ რკინის (II) სულფატის 10%-იანი ხსნარის 3 ლიტრის მოსამზადებლად. აიღეთ ხსნარის სიმკვრივე 1,1 გ/მლ.
მოსამზადებელი ხსნარის მასა არის:
მ ხსნარი = V ხსნარი ∙ ρ ხსნარი = 3000 მლ ∙ 1,1 გ/მლ = 3300 გ.
ამ ხსნარში სუფთა რკინის (II) სულფატის მასა არის:
m (FeSO 4) \u003d m ხსნარი × w (FeSO 4) \u003d 3300 გ × 0.1 \u003d 330 გ.
უწყლო FeSO 4-ის იგივე მასა უნდა შეიცავდეს კრისტალური ჰიდრატის რაოდენობას, რომელიც უნდა იქნას მიღებული ხსნარის მოსამზადებლად. მოლური მასების შედარებიდან M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 278 გ / მოლი და M (FeSO 4) \u003d 152 გ / მოლი,
ჩვენ ვიღებთ პროპორციას:
278 გ FeSO 4 7H 2 O შეიცავს 152 გ FeSO 4;
x გ FeSO 4 7H 2 O შეიცავს 330 გ FeSO 4;
x \u003d (278 330) : 152 \u003d 603,6 გ.
მ წყალი \u003d m ხსნარი - m შავი სულფატი \u003d 3300 გ - 603,6 გ \u003d 2696,4 გ.
იმიტომ რომ წყლის სიმკვრივეა 1 გ / მლ, შემდეგ წყლის მოცულობა, რომელიც უნდა იქნას მიღებული ხსნარის მოსამზადებლად არის: V წყალი \u003d მ წყალი: ρ წყალი \u003d 2696,4 გ: 1 გ / მლ \u003d 2696,4 მლ.
მაგალითი 5.7გლაუბერის მარილის რა მასა (Na 2 SO 4 10H 2 O) უნდა გავხსნათ 500 მლ 10% ნატრიუმის სულფატის ხსნარში (ხსნარის სიმკვრივე 1,1 გ/მლ) 15% Na 2 SO 4 ხსნარის მისაღებად?
საჭიროა x გრამი გლაუბერის მარილი Na 2 SO 4 10H 2 O. მაშინ მიღებული ხსნარის მასა არის:
მ 15% ხსნარი = m ორიგინალური (10%) ხსნარი + მ გლაუბერის მარილი = 550 + x (გ);
მ საწყისი (10%) ხსნარი = V 10% ხსნარი × ρ 10% ხსნარი = 500 მლ × 1,1 გ/მლ = 550 გ;
m (Na 2 SO 4) თავდაპირველ (10%) ხსნარში \u003d m 10% ხსნარში a w (Na 2 SO 4) \u003d 550 გ 0,1 \u003d 55 გ.
გამოხატეთ x-ით სუფთა Na 2 SO 4-ის მასა, რომელიც შეიცავს x გრამ Na 2 SO 4 10H 2 O-ს.
M (Na 2 SO 4 10H 2 O) \u003d 322 გ / მოლი; M (Na 2 SO 4) \u003d 142 გ / მოლი; აქედან გამომდინარე:
322 გ Na 2 SO 4 10H 2 O შეიცავს 142 გ უწყლო Na 2 SO 4;
x გ Na 2 SO 4 10H 2 O შეიცავს მ გ უწყლო Na 2 SO 4.
m(Na 2 SO 4) \u003d 142 x: 322 \u003d 0,441 x x.
ნატრიუმის სულფატის მთლიანი მასა მიღებულ ხსნარში იქნება ტოლი:
მ (Na 2 SO 4) 15% ხსნარში = 55 + 0.441 × x (გ).
მიღებულ ხსნარში: 
= 0,15
, საიდანაც x = 94,5 გ.
დავალება ნომერი 6
ცხრილი 6 - No6 დავალების პირობები
| ვარიანტის ნომერი | პირობის ტექსტი |
| 5 გ Na 2 SO 4 × 10H 2 O იხსნება წყალში და მიღებული ხსნარის მოცულობა მიყვანილია 500 მლ-მდე წყლით. გამოთვალეთ Na 2 SO 4-ის მასური წილი ამ ხსნარში (ρ = 1 გ/მლ) და Na + და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები. | |
| შერეული ხსნარები: 100 მლ 0,05 M Cr 2 (SO 4) 3 და 100 მლ 0,02 M Na 2 SO 4 . გამოთვალეთ Cr 3+ , Na + და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის წყალი და გოგირდმჟავას 98%-იანი ხსნარი (სიმკვრივე 1,84 გ/მლ) უნდა მივიღოთ 2 ლიტრი 30%-იანი ხსნარის 1,2 გ/მლ სიმკვრივის მოსამზადებლად? | |
| 50 გ Na 2 CO 3 × 10 H 2 O იხსნება 400 მლ წყალში. როგორია Na + და CO 3 2– იონების მოლური კონცენტრაციები და Na 2 CO 3 მასური წილი მიღებულ ხსნარში (ρ = 1.1 გ/მლ)? | |
| შერეული ხსნარები: 150 მლ 0,05 M Al 2 (SO 4) 3 და 100 მლ 0,01 M NiSO 4. გამოთვალეთ Al 3+ , Ni 2+ , SO 4 2- იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის წყალი და 60%-იანი ხსნარი (სიმკვრივე 1,4 გ/მლ) აზოტის მჟავა იქნება საჭირო 500 მლ 4 M ხსნარის (სიმკვრივე 1,1 გ/მლ) მოსამზადებლად? | |
| სპილენძის სულფატის რა მასა (CuSO 4 × 5H 2 O) არის საჭირო 500 მლ სპილენძის სულფატის 5%-იანი ხსნარის მოსამზადებლად 1,05 გ/მლ სიმკვრივით? | |
| კოლბას დაემატა 1 მლ 36%-იანი ხსნარი (ρ = 1.2 გ/მლ) HCl და 10 მლ ZnCl 2 0.5 M ხსნარი. მიღებული ხსნარის მოცულობა 50 მლ-მდე მიიყვანეს წყლით. როგორია H + , Zn 2+ , Cl - იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში? | |
| რა არის Cr 2 (SO 4) 3-ის მასური წილი ხსნარში (ρ » 1 გ/მლ), თუ ცნობილია, რომ ამ ხსნარში სულფატის იონების მოლური კონცენტრაცია არის 0,06 მოლ/ლ? | |
| რა მოცულობის წყალი და 10 M ხსნარი (ρ=1,45 გ/მლ) ნატრიუმის ჰიდროქსიდი იქნება საჭირო 2 ლიტრი 10%-იანი NaOH ხსნარის (ρ= 1,1 გ/მლ) მოსამზადებლად? | |
| რამდენი გრამი რკინის სულფატი FeSO 4 × 7H 2 O შეიძლება მივიღოთ წყლის აორთქლებით 10 ლიტრი 10% რკინის (II) სულფატის ხსნარიდან (ხსნარის სიმკვრივე 1,2 გ/მლ)? | |
| შერეული ხსნარები: 100 მლ 0,1 M Cr 2 (SO 4) 3 და 50 მლ 0,2 M CuSO 4 . გამოთვალეთ Cr 3+, Cu 2+, SO 4 2- იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. |
ცხრილი 6 გაგრძელდა
| ვარიანტის ნომერი | პირობის ტექსტი |
| რა მოცულობის წყალი და ფოსფორმჟავას 40%-იანი ხსნარი 1,35 გ/მლ სიმკვრივით იქნება საჭირო H 3 PO 4-ის 5%-იანი ხსნარის 1 მ 3 მოსამზადებლად, რომლის სიმკვრივეა 1,05 გ/მლ? | |
| 16,1 გ Na 2 SO 4 × 10H 2 O იხსნება წყალში და მიღებული ხსნარის მოცულობა მიყვანილია 250 მლ-მდე წყლით. გამოთვალეთ Na 2 SO 4-ის მასური წილი და მოლური კონცენტრაცია მიღებულ ხსნარში (ვვარაუდობთ, რომ ხსნარის სიმკვრივეა 1 გ/მლ). | |
| შერეული ხსნარები: 150 მლ 0,05 M Fe 2 (SO 4) 3 და 100 მლ 0,1 M MgSO 4 . გამოთვალეთ Fe 3+ , Mg 2+ , SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის წყალი და 36% მარილმჟავა (სიმკვრივე 1,2 გ/მლ) არის საჭირო 1,05 გ/მლ სიმკვრივის 500 მლ 10%-იანი ხსნარის მოსამზადებლად? | |
| 20 გ Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O იხსნება 200 მლ წყალში.რა არის ხსნარის მასური წილი მიღებულ ხსნარში, რომლის სიმკვრივეა 1,1 გ/მლ? გამოთვალეთ Al 3+ და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები ამ ხსნარში. | |
| შერეული ხსნარები: 100 მლ 0,05 M Al 2 (SO 4) 3 და 150 მლ 0,01 M Fe 2 (SO 4) 3 . გამოთვალეთ Fe 3+ , Al 3+ და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის წყალი და ძმარმჟავას 80%-იანი ხსნარი (სიმკვრივე 1,07 გ/მლ) იქნება საჭირო 0,5 ლ სუფრის ძმრის მოსამზადებლად, რომელშიც მჟავას მასური წილი 7%-ია? აიღეთ სუფრის ძმრის სიმკვრივე 1 გ/მლ. | |
| რა მასის შავი სულფატი (FeSO 4 × 7H 2 O) არის საჭირო 100 მლ რკინის სულფატის 3%-იანი ხსნარის მოსამზადებლად? ხსნარის სიმკვრივეა 1 გ/მლ. | |
| კოლბას დაემატა 2 მლ 36% HCl ხსნარი (სიმკვრივე 1.2 გ/სმ 3) და 20 მლ 0.3 M CuCl 2 ხსნარი. მიღებული ხსნარის მოცულობა 200 მლ-მდე მიიყვანეს წყლით. გამოთვალეთ H +, Cu 2+ და Cl- იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რამდენია Al 2 (SO 4) 3-ის პროცენტული კონცენტრაცია ხსნარში, რომელშიც სულფატის იონების მოლური კონცენტრაციაა 0,6 მოლ/ლ. ხსნარის სიმკვრივეა 1,05 გ/მლ. | |
| რა მოცულობის წყალი და 10 M KOH ხსნარი (ხსნარის სიმკვრივე 1,4 გ/მლ) იქნება საჭირო 500 მლ 10% KOH ხსნარის 1,1 გ/მლ სიმკვრივის მოსამზადებლად? | |
| რამდენი გრამი სპილენძის სულფატი CuSO 4 × 5H 2 O შეიძლება მივიღოთ 15 ლიტრი სპილენძის სულფატის 8%-იანი ხსნარის წყლის აორთქლებით, რომლის სიმკვრივეა 1,1 გ/მლ? | |
| შერეული ხსნარები: 200 მლ 0,025 M Fe 2 (SO 4) 3 და 50 მლ 0,05 M FeCl 3 . გამოთვალეთ Fe 3+ , Cl - , SO 4 2- იონების მოლური კონცენტრაცია მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის წყალი და H 3 PO 4 70% ხსნარი (სიმკვრივე 1,6 გ/მლ) იქნება საჭირო H 3 PO 4 10% ხსნარის 0,25 მ 3 მოსამზადებლად (სიმკვრივე 1,1 გ/მლ)? | |
| 6 გ Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O იხსნება 100 მლ წყალში. გამოთვალეთ Al 2 (SO 4) 3-ის მასური წილი და Al 3+ და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებული ხსნარი, რომლის სიმკვრივეა 1 გ/მლ | |
| შერეული ხსნარები: 50 მლ 0,1 M Cr 2 (SO 4) 3 და 200 მლ 0,02 M Cr (NO 3) 3 . გამოთვალეთ Cr 3+ , NO 3 - , SO 4 2- იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. | |
| რა მოცულობის პერქლორინის მჟავას 50%-იანი ხსნარი (სიმკვრივე 1,4 გ/მლ) და წყალია საჭირო 1,05 გ/მლ სიმკვრივის 8%-იანი ხსნარის მოსამზადებლად? | |
| რამდენი გრამი გლაუბერის მარილი Na 2 SO 4 × 10H 2 O უნდა გაიხსნას 200 მლ წყალში ნატრიუმის სულფატის 5%-იანი ხსნარის მისაღებად? | |
| კოლბას დაემატა 1 მლ H 2 SO 4 80% ხსნარი (ხსნარის სიმკვრივე 1,7 გ/მლ) და 5000 მგ Cr 2 (SO 4) 3. ნარევი იხსნება წყალში; ხსნარის მოცულობა მიიყვანეს 250 მლ-მდე. გამოთვალეთ H + , Cr 3+ და SO 4 2– იონების მოლური კონცენტრაციები მიღებულ ხსნარში. |
ცხრილი 6 გაგრძელდა
ქიმიური წონასწორობა
ყველა ქიმიური რეაქცია შეიძლება დაიყოს 2 ჯგუფად: შეუქცევადი რეაქციები, ე.ი. რეაქციები, რომლებიც გრძელდება სულ მცირე ერთი მორეაქტიული ნივთიერების სრულ მოხმარებამდე, და შექცევადი რეაქციები, რომლებშიც არცერთი რეაქციაში მყოფი ნივთიერება მთლიანად არ მოიხმარება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ შექცევადი რეაქცია შეიძლება მიმდინარეობდეს როგორც წინა, ასევე საპირისპირო მიმართულებით. შექცევადი რეაქციის კლასიკური მაგალითია ამიაკის სინთეზი აზოტისა და წყალბადისგან:
N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3.
რეაქციის დაწყებისას სისტემაში საწყისი ნივთიერებების კონცენტრაციები მაქსიმალურია; ამ მომენტში, სწრაფი რეაქციის სიჩქარე ასევე მაქსიმალურია. რეაქციის დაწყებისას სისტემაში ჯერ კიდევ არ არის რეაქციის პროდუქტები (ამ მაგალითში ამიაკი), შესაბამისად, საპირისპირო რეაქციის სიჩქარე ნულის ტოლია. როგორც საწყისი ნივთიერებები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, მათი კონცენტრაცია მცირდება, შესაბამისად, მცირდება პირდაპირი რეაქციის სიჩქარეც. რეაქციის პროდუქტის კონცენტრაცია თანდათან იზრდება, შესაბამისად, საპირისპირო რეაქციის სიჩქარეც იზრდება. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სწრაფი რეაქციის სიჩქარე უდრის საპირისპირო სიჩქარეს. სისტემის ამ მდგომარეობას ე.წ ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობა. ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობაში მყოფ სისტემაში ნივთიერებების კონცენტრაციებს უწოდებენ წონასწორული კონცენტრაციები. ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობაში მყოფი სისტემის რაოდენობრივი მახასიათებელია წონასწორობის მუდმივი.
ნებისმიერი შექცევადი რეაქციისთვის a + b B+ ... ⇆ p P + q Q + ... ქიმიური წონასწორობის მუდმივი (K) გამოხატულება იწერება წილადად, რომლის მრიცხველში არის რეაქციის პროდუქტების წონასწორული კონცენტრაციები. და მნიშვნელში არის საწყისი ნივთიერებების წონასწორული კონცენტრაციები, უფრო მეტიც, თითოეული ნივთიერების კონცენტრაცია უნდა გაიზარდოს რეაქციის განტოლებაში სტექიომეტრიული კოეფიციენტის ტოლ ხარისხზე.
მაგალითად, რეაქციისთვის N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3.
გასათვალისწინებელია, რომ წონასწორობის მუდმივის გამოხატულება მოიცავს მხოლოდ აირისებრი ან დაშლილ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერებების წონასწორულ კონცენტრაციებს. . მყარი ნივთიერების კონცენტრაცია მიჩნეულია მუდმივად და არ იწერება წონასწორობის მუდმივ გამოხატულებაში.
CO 2 (გაზი) + C (მყარი) ⇆ 2CO (გაზი)
CH 3 COOH (ხსნარი) ⇆ CH 3 COO - (ხსნარი) + H + (ხსნარი)
Ba 3 (PO 4) 2 (მყარი) ⇆ 3 Ba 2+ (გაჯერებული ხსნარი) + 2 PO 4 3– (გაჯერებული ხსნარი) K \u003d C 3 (Ba 2+) C 2 (PO 4 3–)
წონასწორობის სისტემის პარამეტრების გამოთვლასთან დაკავშირებული პრობლემების ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი ტიპი არსებობს:
1) ცნობილია საწყისი ნივთიერებების საწყისი კონცენტრაციები; პრობლემის მდგომარეობიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ იპოვოთ ნივთიერებების კონცენტრაციები, რომლებიც რეაგირებდნენ (ან ჩამოყალიბდნენ) წონასწორობის მიღწევის დროისთვის; ამოცანაში საჭიროა გამოვთვალოთ ყველა ნივთიერების წონასწორული კონცენტრაცია და წონასწორობის მუდმივის რიცხვითი მნიშვნელობა;
2) ცნობილია საწყისი ნივთიერებების საწყისი კონცენტრაციები და წონასწორობის მუდმივი. მდგომარეობა არ შეიცავს მონაცემებს რეაქციაში მოხვედრილი ან წარმოქმნილი ნივთიერებების კონცენტრაციის შესახებ. საჭიროა რეაქციაში ყველა მონაწილის წონასწორული კონცენტრაციების გამოთვლა.
ასეთი პრობლემების გადასაჭრელად აუცილებელია გვესმოდეს, რომ ნებისმიერის წონასწორული კონცენტრაცია ორიგინალური ნივთიერებების პოვნა შესაძლებელია რეაქციაში მოხვედრილი ნივთიერების კონცენტრაციის საწყისი კონცენტრაციიდან გამოკლებით:
C წონასწორობა \u003d C საწყისი - რეაქციაში მოხვედრილი ნივთიერების C.
წონასწორული კონცენტრაცია რეაქციის პროდუქტი უდრის წონასწორობის დროს წარმოქმნილი პროდუქტის კონცენტრაციას:
მიღებული პროდუქტის C წონასწორობა \u003d C.
ამრიგად, წონასწორობის სისტემის პარამეტრების გამოსათვლელად, ძალზე მნიშვნელოვანია იმის დადგენა, თუ რამდენმა მოახდინა რეაქცია საწყისი ნივთიერებიდან წონასწორობის მიღწევის დროს და რამდენი რეაქციის პროდუქტი ჩამოყალიბდა. რეაქციაში მოხვედრილი და წარმოქმნილი ნივთიერებების რაოდენობის (ან კონცენტრაციის) დასადგენად ტარდება სტექიომეტრიული გამოთვლები რეაქციის განტოლების მიხედვით.
მაგალითი 6.1აზოტისა და წყალბადის საწყისი კონცენტრაციები წონასწორობის სისტემაში N 2 + 3H 2 ⇆ 2 NH 3 არის შესაბამისად 3 მოლ/ლ და 4 მოლ/ლ. ქიმიური წონასწორობის მიღწევის დროისთვის სისტემაში დარჩა წყალბადის 70% მისი საწყისი რაოდენობით. განსაზღვრეთ ამ რეაქციის წონასწორობის მუდმივი.
პრობლემის პირობებიდან გამომდინარეობს, რომ წონასწორობის მიღწევის დროისთვის წყალბადის 30% რეაგირებდა (პრობლემა 1 ტიპი):
4 მოლ/ლ H 2 - 100%
x mol / l H 2 - 30%
x \u003d 1.2 მოლ / ლ \u003d C პრორეაგ. (H2)
როგორც რეაქციის განტოლებიდან ჩანს, აზოტს წყალბადზე 3-ჯერ ნაკლები უნდა ჰქონდეს რეაქცია, ე.ი. პრორეაქტით. (N 2) \u003d 1,2 მოლ / ლ: 3 \u003d 0,4 მოლ / ლ. ამიაკი წარმოიქმნება 2-ჯერ მეტი, ვიდრე აზოტი რეაგირებს:
სურათებიდან. (NH 3) \u003d 2 × 0,4 მოლ/ლ \u003d 0,8 მოლ/ლ
რეაქციაში ყველა მონაწილის წონასწორული კონცენტრაცია იქნება შემდეგი:
თანაბარი (H 2) \u003d C საწყისი. (H 2) - C proreact. (H 2) \u003d 4 მოლ / ლ - 1.2 მოლ / ლ \u003d 2.8 მოლ / ლ;
თანაბარი (N 2) \u003d C ბეგ. (N 2) – C proreact. (N 2) \u003d 3 მოლ / ლ - 0,4 მოლ / ლ \u003d 2,6 მოლ / ლ;
თანაბარი (NH 3) = C სურათები. (NH 3) \u003d 0,8 მოლ/ლ.
წონასწორობის მუდმივი = 
.
მაგალითი 6.2გამოთვალეთ წყალბადის, იოდის და წყალბადის იოდის წონასწორული კონცენტრაციები H 2 + I 2 ⇆ 2 HI სისტემაში, თუ ცნობილია, რომ H 2 და I 2 საწყისი კონცენტრაციები არის შესაბამისად 5 მოლ/ლ და 3 მოლ/ლ. და წონასწორობის მუდმივი არის 1.
უნდა აღინიშნოს, რომ ამ პრობლემის პირობებში (2 ტიპის დავალება) პირობა არაფერს ამბობს რეაქციაში მოხვედრილი საწყისი ნივთიერებებისა და წარმოქმნილი პროდუქტების კონცენტრაციებზე. ამიტომ, ასეთი პრობლემების გადაჭრისას, ზოგიერთი რეაქციაში მოხვედრილი ნივთიერების კონცენტრაცია, როგორც წესი, აღებულია როგორც x.
დავუშვათ, რომ x mol/l H 2 რეაგირებს დროში წონასწორობის მიღწევისთვის. შემდეგ, როგორც რეაქციის განტოლებიდან გამომდინარეობს, x mol/l I 2 უნდა რეაგირებდეს და 2x mol/l HI უნდა ჩამოყალიბდეს. რეაქციაში ყველა მონაწილის წონასწორული კონცენტრაცია იქნება შემდეგი:
თანაბარი (H 2) \u003d C ბეგ. (H 2) - C proreact. (H 2) \u003d (5 - x) მოლ / ლ;
თანაბარი (I 2) = C beg. (I 2) – C proreact. (I 2) \u003d (3 - x) მოლი / ლ;
თანაბარი (HI) = C სურათები. (HI) = 2x მოლ/ლ.
4x2 = 15 - 8x + x2
3x2 + 8x - 15 = 0
x 1 = -3,94 x 2 = 1,27
მხოლოდ დადებით ფესვს x = 1.27 აქვს ფიზიკური მნიშვნელობა.
ამიტომ, C ტოლია. (H 2) \u003d (5 - x) მოლი / ლ \u003d 5 - 1.27 \u003d 3.73 მოლ / ლ;
თანაბარი (I 2) \u003d (3 - x) მოლი / ლ \u003d 3 - 1.27 \u003d 1.73 მოლ / ლ;
თანაბარი (HI) \u003d 2x მოლ / ლ \u003d 2 1,27 \u003d 2,54 მოლ / ლ.
დავალება ნომერი 7
ცხრილი 7 - No7 დავალების პირობები
ცხრილი 7 გაგრძელდა
სტექიომეტრია- რაოდენობრივი თანაფარდობა რეაქციაში მყოფ ნივთიერებებს შორის.
თუ რეაგენტები შედიან ქიმიურ ურთიერთქმედებაში მკაცრად განსაზღვრული რაოდენობით და რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ნივთიერებები, რომელთა ოდენობის გამოთვლა შესაძლებელია, მაშინ ასეთ რეაქციებს ე.წ. სტექიომეტრიული.
სტექიომეტრიის კანონები:
კოეფიციენტები ქიმიურ განტოლებებში ქიმიური ნაერთების ფორმულების წინ ეწოდება სტექიომეტრიული.
ქიმიური განტოლებების მიხედვით ყველა გამოთვლა ეფუძნება სტოქიომეტრული კოეფიციენტების გამოყენებას და დაკავშირებულია ნივთიერების რაოდენობების (მოლების რაოდენობა) მოძიებასთან.
ნივთიერების რაოდენობა რეაქციის განტოლებაში (მოლების რაოდენობა) = კოეფიციენტი შესაბამისი მოლეკულის წინ.
ნ ა=6.02×10 23 მოლი -1.
η - პროდუქტის რეალური მასის თანაფარდობა მ გვთეორიულად შესაძლებელამდე მ t, გამოხატული ერთეულის წილადებში ან პროცენტებში.
თუ რეაქციის პროდუქტების გამოსავლიანობა არ არის მითითებული პირობით, მაშინ გამოთვლებში იგი აღებულია 100%-ის ტოლი (რაოდენობრივი გამოსავალი).
გაანგარიშების სქემა ქიმიური რეაქციების განტოლებების მიხედვით:
- დაწერეთ ქიმიური რეაქციის განტოლება.
- ნივთიერებების ქიმიური ფორმულების ზემოთ ჩაწერეთ ცნობილი და უცნობი სიდიდეები საზომი ერთეულებით.
- ცნობილი და უცნობი ნივთიერებების ქიმიური ფორმულების ქვეშ ჩაწერეთ რეაქციის განტოლებიდან ნაპოვნი ამ რაოდენობების შესაბამისი მნიშვნელობები.
- პროპორციების შედგენა და ამოხსნა.
მაგალითი.გამოთვალეთ მაგნიუმის ოქსიდის ნივთიერების მასა და რაოდენობა, რომელიც წარმოიქმნება 24 გ მაგნიუმის სრული წვის დროს.
|
მოცემული: მ(მგ) = 24 გ იპოვე: ν (MgO) მ (MgO) |
გამოსავალი: 1. შევქმნათ ქიმიური რეაქციის განტოლება: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO. 2. ნივთიერების ფორმულების ქვეშ მივუთითებთ ნივთიერების რაოდენობას (მოლების რაოდენობას), რომელიც შეესაბამება სტოქიომეტრულ კოეფიციენტებს: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO 2 მოლი 2 მოლი 3. განსაზღვრეთ მაგნიუმის მოლური მასა: მაგნიუმის შედარებითი ატომური მასა Ar(Mg) = 24. იმიტომ რომ მოლური მასის მნიშვნელობა უდრის ფარდობით ატომურ ან მოლეკულურ მასას, მაშინ M(Mg)= 24 გ/მოლი. 4. პირობით მოცემული ნივთიერების მასით ვიანგარიშებთ ნივთიერების რაოდენობას:
5. მაგნიუმის ოქსიდის ქიმიური ფორმულის ზემოთ MgO, რომლის მასა უცნობია, დავაყენეთ xმოლიმაგნიუმის ფორმულაზე მეტი მგდაწერეთ მისი მოლური მასა: 1 მოლი xმოლი 2Mg + O 2 \u003d 2MgO 2 მოლი 2 მოლი
პროპორციების ამოხსნის წესების მიხედვით:
მაგნიუმის ოქსიდის რაოდენობა v(MgO)= 1 მოლი. 7. გამოთვალეთ მაგნიუმის ოქსიდის მოლური მასა: M (მგ)\u003d 24 გ/მოლი, M (O)=16 გ/მოლ. M(MgO)= 24 + 16 = 40 გ/მოლი. გამოთვალეთ მაგნიუმის ოქსიდის მასა: m (MgO) \u003d ν (MgO) × M (MgO) \u003d 1 მოლი × 40 გ / მოლი \u003d 40 გ. პასუხი: ν(MgO) = 1 მოლი; m(MgO) = 40 გ. |
ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტი წვის პროცესის ორგანიზების ამ მეთოდით უნდა შეესაბამებოდეს მდიდარ ნარევებს, რომლებიც ახლოსაა სტოქიომეტრიულთან. ამ შემთხვევაში, ძალიან რთული იქნება მჭლე ნარევების ეფექტური წვის ორგანიზება ალი ფრონტის გავრცელების არასაკმარისად მაღალი სიჩქარის გამო, აალების წყაროების შესუსტების მაღალი ალბათობით, წვის მნიშვნელოვანი ციკლური არაერთგვაროვნებით და, საბოლოოდ, გაუმართაობით. ამრიგად, ამ მიმართულებას შეიძლება ეწოდოს მდიდარი გაზის ჰაერის ნარევების უკიდურესად ნელი წვა.[ ...]
ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტი (a) მნიშვნელოვნად მოქმედებს წვის პროცესზე და წვის პროდუქტების შემადგენლობაზე. აშკარაა, რომ 1.0) ის პრაქტიკულად არ ახდენს გავლენას გრიპის აირების კომპონენტურ შემადგენლობაზე და იწვევს მხოლოდ კომპონენტების კონცენტრაციის შემცირებას წვის პროცესში გამოუყენებელი ჰაერით განზავების გამო.[ ...]
დიალკილქლორთიოფოსფატის მისაღებად რეაქციის სტოიქიომეტრულ კოეფიციენტებზე და 2 კრიტერიუმისთვის ოპტიმალური ხსნარის საფუძველზე ვაწესებთ შეზღუდვას X3 = -0,26 (1,087 მოლ/მოლი).[ ...]
| 24.5 |
ეს იძლევა სტოქიომეტრიული კოეფიციენტის მნიშვნელობას პოლიფოსფატის მიღებისთვის 1/us,p = g P/g COD(HAc).[ ...]
მაგიდაზე. 24.5 გვიჩვენებს სტოიქიომეტრიული გამოსავლიანობის ფაქტორებს, რომლებიც განსაზღვრულია სუფთა კულტურის სერიულ რეაქტორებში ჩატარებულ ექსპერიმენტებში. ეს მნიშვნელობები საკმაოდ კარგად არის შეთანხმებული, მიუხედავად სხვადასხვა მიკრობიოლოგიური ზრდის პირობებისა.[ ...]
გამოთქმიდან (3.36) ვპოულობთ სტოიქიომეტრულ კოეფიციენტს "sat.r = 0.05 გ P/g COD (HAc).[ ...]
[ ...]
მაგალითი 3.2-დან შეგიძლიათ იპოვოთ ძმარმჟავას მოცილების განტოლების სტოქიომეტრიული კოეფიციენტები: 1 მოლი HAs (60 გ HAs) მოითხოვს 0,9 მოლი 02 და 0,9 32 = 29 გ 02.[ ...]
| 3.12 |
ამ ფორმულებში პირველი საწყისი მასალა შედის ყველა სტექიომეტრულ განტოლებაში და მისი სტექიომეტრიული კოეფიციენტი არის V/, = -1. ამ ნივთიერებისთვის მოცემულია lu ტრანსფორმაციის ხარისხები თითოეულ სტექიომეტრულ განტოლებაში (ყველა მათგანი - K). (3.14) და (3.15) განტოლებებში ვარაუდობენ, რომ i-ე კომპონენტი - პროდუქტი, რომლისთვისაც განისაზღვრება სელექციურობა და მოსავლიანობა, იქმნება მხოლოდ 1-ელ სტექიომეტრულ განტოლებაში (შემდეგ E / \u003d x () . ამ ფორმულების კომპონენტები იზომება მოლში (აღნიშვნა LO, როგორც ტრადიციულად მიღებულია ქიმიურ მეცნიერებებში.[ ...]
რედოქსის განტოლებების შედგენისას, ნაპოვნია სტექიომეტრიული კოეფიციენტები ელემენტის დაჟანგვისთვის რეაქციამდე და მის შემდეგ. ნაერთებში ელემენტის დაჟანგვა განისაზღვრება ატომის მიერ პოლარული და იონური ბმების წარმოქმნაზე დახარჯული ელექტრონების რაოდენობით, ხოლო დაჟანგვის ნიშანი - შემაკავშირებელი ელექტრონული წყვილების გადაადგილების მიმართულებით. მაგალითად, ნატრიუმის იონის დაჟანგვა NaCl ნაერთში არის +1, ხოლო ქლორის -I.[ ...]
უფრო მოსახერხებელია მიკრობიოლოგიური რეაქციის სტოიქიომეტრიის წარმოდგენა სტექიომეტრიული ბალანსის განტოლებით, ვიდრე მოსავლიანობის ფაქტორის ცხრილების სახით. მიკრობიოლოგიური უჯრედის კომპონენტების შემადგენლობის ასეთი აღწერა მოითხოვდა ემპირიული ფორმულის გამოყენებას. ექსპერიმენტულად დადგინდა C5H702N უჯრედის ნივთიერების ფორმულა, რომელიც ხშირად გამოიყენება სტექიომეტრიული განტოლებების მომზადებისას.[ ...]
მაგიდაზე. სურათი 3.6 გვიჩვენებს ტიპიური მნიშვნელობები კინეტიკური და სხვა მუდმივებისთვის, ისევე როგორც სტექიომეტრიული კოეფიციენტები, აერობული ურბანული ჩამდინარე წყლების გაწმენდის პროცესისთვის. უნდა აღინიშნოს, რომ ცალკეულ მუდმივებს შორის არის გარკვეული კორელაცია, ამიტომ აუცილებელია მუდმივთა სიმრავლის გამოყენება ერთი წყაროდან და არა ცალკეული მუდმივების შერჩევა სხვადასხვა წყაროდან. მაგიდაზე. 3.7 აჩვენებს მსგავს კორელაციას.[ ...]
მეთოდი სტანდარტიზებულია იოდის ცნობილი რაოდენობებით, გარდაქმნილი ოზონად, სტოქიომეტრიული კოეფიციენტის საფუძველზე, რომელიც უდრის ერთს (1 მოლი ოზონი გამოყოფს 1 მოლ იოდს). ამ კოეფიციენტს ადასტურებს მთელი რიგი კვლევების შედეგები, რომელთა საფუძველზეც დადგინდა ოზონის სტოქიომეტრიული რეაქციები ოლეფინებთან. განსხვავებული კოეფიციენტით, ამ შედეგების ახსნა რთული იქნება. თუმცა, სამუშაოში აღმოჩნდა, რომ მითითებული კოეფიციენტი არის 1.5. ეს შეესაბამება იმ მონაცემებს, რომლის მიხედვითაც pH 9-ზე მიიღება ერთის ტოლი სტექიომეტრიული კოეფიციენტი და მჟავე გარემოში გაცილებით მეტი იოდი გამოიყოფა, ვიდრე ნეიტრალურ და ტუტეში.[ ...]
ტესტები ჩატარდა სრული დატვირთვით და მუდმივი ამწე ლილვის სიჩქარით 1500 წთ1. ჰაერის ჭარბი კოეფიციენტი მერყეობდა 0,8 დიაპაზონში [ ...]
ცოცხალ ბუნებაში მატერიალური პროცესები, ბიოგენური ელემენტების ციკლები დაკავშირებულია ენერგიის ნაკადებთან სტოქიომეტრიული კოეფიციენტებით, რომლებიც განსხვავდება ყველაზე მრავალფეროვან ორგანიზმებში მხოლოდ ერთი და იგივე რიგის ფარგლებში. ამავდროულად, კატალიზის მაღალი ეფექტურობის გამო, ორგანიზმებში ახალი ნივთიერებების სინთეზისთვის ენერგიის ხარჯები გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ამ პროცესების ტექნიკური ანალოგები.[ ...]
ძრავის მახასიათებლების გაზომვები და მავნე გამონაბოლქვის ემისიები ყველა წვის კამერისთვის განხორციელდა ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტის ცვლილებების ფართო სპექტრში, სტექიომეტრიული მნიშვნელობიდან უკიდურესად მჭლე ნარევამდე. ნახ. 56 და 57 გვიჩვენებს ძირითად შედეგებს, რაც დამოკიდებულია a-ზე, მიღებულ იქნა 2000 წთ სიჩქარით და ფართო ღია დროსელზე. აალების წინსვლის კუთხის მნიშვნელობა შეირჩა მაქსიმალური ბრუნვის მოპოვების მდგომარეობიდან.[ ...]
ფოსფორის მოცილების ბიოლოგიური პროცესი რთულია, ამიტომ, რა თქმა უნდა, ჩვენი მიდგომა ძალიან გამარტივებულია. მაგიდაზე. 8.1 წარმოდგენილია სტოქიომეტრიული კოეფიციენტების ნაკრები, რომელიც აღწერს FAO-ს მონაწილეობით მიმდინარე პროცესებს. ცხრილი რთულად გამოიყურება, მაგრამ მასში უკვე განხორციელდა გამარტივებები.[ ...]
ერთ-ერთ უახლეს ნაშრომში ვარაუდობენ, რომ 1 მოლი NO2 იძლევა 0,72 გ-იონს NO7. სტანდარტიზაციის საერთაშორისო ორგანიზაციის მიერ მოწოდებული მონაცემების მიხედვით, სტოქიომეტრიული კოეფიციენტი დამოკიდებულია გრისის ტიპის რეაგენტების შემადგენლობაზე. შემოთავაზებულია ამ რეაგენტის ექვსი ვარიანტი, რომლებიც განსხვავდება მისი კომპონენტების შემადგენლობით და მითითებულია, რომ შთანთქმის ეფექტურობა ყველა ტიპის შთანთქმის ხსნარისთვის არის 90%, ხოლო სტოქიომეტრიული კოეფიციენტი, შთანთქმის ეფექტურობის გათვალისწინებით, მერყეობს 0.8-დან. 1. NEDA-ს რაოდენობის შემცირება და სულფანილის მჟავას სულფანილამიდით (თეთრი სტრეპტოციდი) ჩანაცვლება ამ კოეფიციენტის უფრო დიდ მნიშვნელობას იძლევა. ნაშრომის ავტორები ამას ხსნიან HN02-ის დაკარგვით გვერდითი რეაქციების დროს NO-ს წარმოქმნის გამო.[ ...]
ბიოქიმიური ჩამდინარე წყლების გამწმენდი ნაგებობების დაპროექტებისას და მათი მუშაობის გაანალიზებისას, ჩვეულებრივ გამოიყენება შემდეგი საპროექტო პარამეტრები: ბიოლოგიური დაჟანგვის სიჩქარე, ელექტრონის მიმღების სტექიომეტრიული კოეფიციენტები, ზრდის ტემპი და გააქტიურებული ლამის ბიომასის ფიზიკური თვისებები. ბიორეაქტორში მომხდარ ბიოლოგიურ გარდაქმნებთან დაკავშირებით ქიმიური ცვლილებების შესწავლა შესაძლებელს ხდის სტრუქტურის მუშაობის საკმაოდ სრული სურათის მიღებას. ანაერობული სისტემებისთვის, რომელიც მოიცავს ანაერობულ ფილტრებს, ასეთი ინფორმაცია საჭიროა გარემოს ოპტიმალური pH მნიშვნელობის უზრუნველსაყოფად, რაც მთავარი ფაქტორია გამწმენდი ნაგებობების ნორმალურ ფუნქციონირებაში. ზოგიერთ აერობულ სისტემაში, როგორიცაა ნიტრიფიკაცია, გარემოს pH-ის კონტროლი ასევე აუცილებელია მიკრობული ზრდის ოპტიმალური სიჩქარის უზრუნველსაყოფად. დახურული გამწმენდი ნაგებობებისთვის, რომლებიც პრაქტიკაში შევიდა 60-იანი წლების ბოლოს, რომლებიც იყენებენ სუფთა ჟანგბადს (ჟანგბადის ავზი), ქიმიური ურთიერთქმედების შესწავლა აუცილებელი გახდა არა მხოლოდ pH კონტროლისთვის, არამედ გაზსადენის აღჭურვილობის საინჟინრო გაანგარიშებისთვის.[ . ..]
კატალიზური კონვერტაციის სიჩქარის მუდმივი k ზოგად შემთხვევაში მოცემულ ტემპერატურაზე არის პირდაპირი, საპირისპირო და გვერდითი რეაქციების სიჩქარის მუდმივების ფუნქცია, აგრეთვე საწყისი რეაგენტების და მათი ურთიერთქმედების პროდუქტების დიფუზიის კოეფიციენტები. ჰეტეროგენული კატალიზური პროცესის სიჩქარე განისაზღვრება, როგორც ზემოთ აღინიშნა, მისი ცალკეული ეტაპების შედარებითი სიჩქარით და შემოიფარგლება მათგან ყველაზე ნელით. შედეგად, კატალიზური რეაქციის რიგი თითქმის არასოდეს ემთხვევა რეაქციის მოლეკულურობას, რომელიც შეესაბამება ამ რეაქციის განტოლების სტოქიომეტრულ თანაფარდობას, ხოლო კატალიზური გარდაქმნის სიჩქარის მუდმივის გამოსათვლელი გამონათქვამები სპეციფიკურია კონკრეტული ეტაპებისა და პირობებისთვის. მისი განხორციელებისთვის.[ ...]
ნეიტრალიზაციის რეაქციის გასაკონტროლებლად, უნდა იცოდეთ რამდენი მჟავა ან ფუძე უნდა დაამატოთ ხსნარს სასურველი pH-ის მისაღებად. ამ პრობლემის გადასაჭრელად შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტექიომეტრიული კოეფიციენტების ემპირიული შეფასების მეთოდი, რომელიც ტარდება ტიტრაციის გამოყენებით.[ ...]
პალატაში წვის პროდუქტების წონასწორული შემადგენლობა განისაზღვრება მასის მოქმედების კანონით. ამ კანონის თანახმად, ქიმიური რეაქციების სიჩქარე პირდაპირპროპორციულია საწყისი რეაგენტების კონცენტრაციისა, რომელთაგან თითოეული აღებულია იმ ხარისხით, რომელიც ტოლია სტექიომეტრული კოეფიციენტის, რომლითაც ნივთიერება შედის ქიმიური რეაქციის განტოლებაში. საწვავის შემადგენლობიდან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ წვის პროდუქტები, მაგალითად, თხევადი სარაკეტო საწვავი პალატაში შედგება CO2, H20, CO, NO, OH, N2, H2, N. H, O, მყარი სარაკეტო საწვავისთვის - A1203, N2, H2, HC1, CO, CO2, H20-დან T= 1100...2200 K.[ ...]
ბუნებრივი აირის ორეტაპიანი წვის გამოყენების შესაძლებლობის დასასაბუთებლად ჩატარდა ადგილობრივი ტემპერატურის განაწილების, აზოტის ოქსიდების და წვადი ნივთიერებების კონცენტრაციების განაწილების ექსპერიმენტული კვლევები ალი სიგრძის გასწვრივ სანთურში მიწოდებული ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტის მიხედვით. . ექსპერიმენტები ჩატარდა ბუნებრივი აირის წვით PTVM-50 ქვაბის ღუმელში, რომელიც აღჭურვილი იყო VTI მორევის სანთლით, პერიფერიული გაზის გამტარი გამონადენით მბრუნავ განივი ჰაერის ნაკადში. დადგენილია, რომ ag O.wb-ზე საწვავის წვის პროცესი მთავრდება 1f/X>out = 4.2 მანძილზე, ხოლო ag = 1.10 - bf10out = 3.6 მანძილზე. ეს მიუთითებს წვის პროცესის გახანგრძლივებაზე სტექიომეტრიულისგან მნიშვნელოვნად განსხვავებულ პირობებში.[ ...]
პროცესის პარამეტრების გამარტივებული მატრიცა გააქტიურებული შლამით ნიტრიფიკაციის გარეშე წარმოდგენილია ცხრილში. 4.2. აქ ვარაუდობენ, რომ სამი ძირითადი ფაქტორი ხელს უწყობს კონვერტაციის პროცესს: ბიოლოგიური ზრდა, დეგრადაცია და ჰიდროლიზი. რეაქციის სიჩქარე მითითებულია მარჯვენა სვეტში, ხოლო ცხრილში წარმოდგენილი კოეფიციენტები სტექიომეტრიულია. ცხრილის მონაცემების გამოყენებით, შეგიძლიათ დაწეროთ მასის ბალანსის განტოლება, მაგალითად, ადვილად რღვევადი ორგანული ნივთიერებისთვის Be in სრულყოფილად გაღვივებულ რეაქტორში. ტრანსპორტზე პასუხისმგებელ გამონათქვამებს ახსნა არ სჭირდება. ჩვენ ვპოულობთ ორ გამონათქვამს, რომლებიც აღწერს ნივთიერების ტრანსფორმაციას სტოქიომეტრიული კოეფიციენტების (ამ შემთხვევაში) "კომპონენტის" სვეტების გამრავლებით ცხრილის მარჯვენა სვეტის შესაბამის რეაქციის სიჩქარეზე. 4.2.[ ...]
ნახ. 50 გვიჩვენებს წვის პროდუქტებში Wx-ის შემცველობის ცვლილებას (გ/კვტ.სთ) ნარევის შემადგენლობისა და ანთების დროიდან გამომდინარე. იმიტომ რომ NOx-ის წარმოქმნა დიდწილად დამოკიდებულია გაზის ტემპერატურაზე, ადრეული აალების დროს იზრდება NOx-ის გამოყოფა. 1 Ux-ის წარმოქმნის დამოკიდებულება ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტზე უფრო რთულია, რადგან არსებობს ორი საპირისპირო ფაქტორი. 1NHOx-ის წარმოქმნა დამოკიდებულია ჟანგბადის კონცენტრაციაზე წვის ნარევში და ტემპერატურაზე. ნარევის დახრილობა ზრდის ჟანგბადის კონცენტრაციას, მაგრამ ამცირებს წვის მაქსიმალურ ტემპერატურას. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ მაქსიმალური შემცველობა მიიღწევა სტექიომეტრიულზე ოდნავ ღარიბ ნარევებთან მუშაობისას. ჰაერის ჭარბი კოეფიციენტის იმავე მნიშვნელობებში ეფექტურ ეფექტურობას აქვს მაქსიმალური.[ ...]
ნახ. სურათი 7.2 გვიჩვენებს მეთანოლის კონცენტრაციის ექსპერიმენტულ დამოკიდებულებას NO3-N კონცენტრაციაზე სრული გადაადგილების ბიოფილტრის გამოსასვლელში. ექსპერიმენტული წერტილების დამაკავშირებელი ხაზები ახასიათებს ნივთიერების განაწილებას ფილტრის გასწვრივ სხვადასხვა Smc/Sn შეფარდებით.მრუდების დახრილობა შეესაბამება სტოქიომეტრიული კოეფიციენტის მნიშვნელობას: 3,1 კგ CH3OH/კგ NO -N.
ურთიერთქმედება ნივთიერებების კონცენტრაციების წონასწორობის მუდმივთან დამაკავშირებელი კავშირი არის მასის მოქმედების კანონის მათემატიკური გამოხატულება, რომელიც შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: მოცემული შექცევადი რეაქციისთვის ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობაში, პროდუქტის შეფარდება. რეაქციის პროდუქტების წონასწორული კონცენტრაციები საწყისი ნივთიერებების წონასწორობის კონცენტრაციის პროდუქტთან მოცემულ ტემპერატურაზე არის მუდმივი მნიშვნელობა და თითოეული ნივთიერების კონცენტრაცია უნდა გაიზარდოს მისი სტექიომეტრიული კოეფიციენტის სიძლიერემდე.[ ...]
საბჭოთა კავშირში პოლეჟაევისა და გირინას მეთოდი გამოიყენება ატმოსფეროში NO¡¡-ის დასადგენად. ეს მეთოდი იყენებს KJ-ის 8%-იან ხსნარს აზოტის დიოქსიდის დასაჭერად. მიღებულ ხსნარში ნიტრიტის იონების განსაზღვრა ხორციელდება გრის-ილოსვეის რეაგენტის გამოყენებით. კალიუმის იოდიდის ხსნარი ბევრად უფრო ეფექტურია NO2-ის შთამნთქმელი, ვიდრე ტუტე ხსნარი. თავისი მოცულობით (მხოლოდ 6 მლ) და ჰაერის ნაკადის სიჩქარით (0,25 ლ/წთ), არაუმეტეს 2% NO2 სრიალებს შთანთქმის მოწყობილობაში ფოროვანი მინის ფირფიტით. შერჩეული ნიმუშები კარგად არის შემონახული (დაახლოებით ერთი თვე). KJ ხსნარით NOa-ს შთანთქმის სტოქიომეტრიული კოეფიციენტი არის 0,75 გარღვევის გათვალისწინებით. ჩვენი მონაცემებით, NO არ ერევა ამ მეთოდში NO: NOa კონცენტრაციების 3: 1 თანაფარდობით.[ ...]
ამ მეთოდის უარყოფითი მხარე, რომელიც ფართოდ არის დანერგილი მაღალტემპერატურული ნარჩენების დამუშავების პრაქტიკაში, არის ძვირადღირებული ტუტე რეაგენტების (NaOH და Na2CO3) გამოყენების აუცილებლობა. ამრიგად, შესაძლებელია მრავალი ინდუსტრიის საჭიროებების დაკმაყოფილება, რომლებსაც სჭირდებათ მცირე რაოდენობით თხევადი ნარჩენების განეიტრალება ქიმიური შემადგენლობის კომპონენტების ფართო სპექტრით და ქლორორგანული ნაერთების ნებისმიერი შემცველობით. თუმცა, ქლორის შემცველი გამხსნელების წვას სიფრთხილით უნდა მივუდგეთ, რადგან გარკვეულ პირობებში (1 > 1200 ° C, ჭარბი ჰაერის კოეფიციენტი > 1,5), გამონაბოლქვი აირები შეიძლება შეიცავდეს ფოსგენს - მაღალტოქსიკურ ნახშირბადის ქლორს, ან ნახშირმჟავას ქლორიდს (COC12). ). ამ ნივთიერების სიცოცხლისათვის საშიში კონცენტრაციაა 450 მგ 1 მ3 ჰაერზე.[ ...]
ნაკლებად ხსნადი მინერალების ან მათი გაერთიანებების გამორეცხვის ან ქიმიური ამინდობის პროცესები ხასიათდება ახალი მყარი ფაზების წარმოქმნით; წონასწორობა მათსა და დაშლილ კომპონენტებს შორის გაანალიზებულია თერმოდინამიკური მდგომარეობის დიაგრამების გამოყენებით. აქ ფუნდამენტური სირთულეები, როგორც წესი, წარმოიქმნება პროცესების კინეტიკის აღწერის აუცილებლობასთან დაკავშირებით, რომლის გარეშეც მათი განხილვა ხშირად არ არის გამართლებული. შესაბამისი კინეტიკური მოდელები მოითხოვს ქიმიური ურთიერთქმედების ასახვას ექსპლიციტური ფორმით - რეაგენტების ნაწილობრივი კონცენტრაციების მეშვეობით cx კონკრეტული რეაქციების სტექიომეტრიული კოეფიციენტების V. გათვალისწინებით.
რეაქციაში თითოეული ნივთიერებისთვის არის ნივთიერების შემდეგი რაოდენობა:
i-ე ნივთიერების საწყისი რაოდენობა (ნივთიერების რაოდენობა რეაქციის დაწყებამდე);
მე-ე ნივთიერების საბოლოო რაოდენობა (რეაქციის ბოლოს ნივთიერების რაოდენობა);
რეაქციაში მოხვედრილი (საწყისი ნივთიერებებისთვის) ან წარმოქმნილი ნივთიერების რაოდენობა (რეაქციის პროდუქტებისთვის).
ვინაიდან ნივთიერების რაოდენობა არ შეიძლება იყოს უარყოფითი, საწყისი ნივთიერებებისთვის
მას შემდეგ, რაც >.
რეაქციის პროდუქტებისთვის >, შესაბამისად, .
სტოქიომეტრიული თანაფარდობები - შეფარდებები რეაქტიული ნივთიერებების ან რეაქციის პროდუქტების რაოდენობებს, მასებს ან მოცულობებს შორის (აირებისთვის), გამოითვლება რეაქციის განტოლების საფუძველზე. რეაქციის განტოლებების გამოყენებით გამოთვლები ეფუძნება სტექიომეტრიის ძირითად კანონს: რეაქციაში მყოფი ან წარმოქმნილი ნივთიერებების რაოდენობების თანაფარდობა (მოლებში) უდრის რეაქციის განტოლებაში შესაბამისი კოეფიციენტების თანაფარდობას (სტოქიომეტრიული კოეფიციენტები).
ალუმოთერმული რეაქციისთვის, რომელიც აღწერილია განტოლებით:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe,
რეაქციაში მოხვედრილი ნივთიერებებისა და რეაქციის პროდუქტების რაოდენობა დაკავშირებულია როგორც
გამოთვლებისთვის უფრო მოსახერხებელია ამ კანონის სხვა ფორმულირების გამოყენება: რეაქციის შედეგად მიღებული ან წარმოქმნილი ნივთიერების რაოდენობის თანაფარდობა მის სტექიომეტრულ კოეფიციენტთან არის მუდმივი მოცემული რეაქციისთვის.
ზოგადად, ფორმის რეაქციისთვის
aA + bB = cC + dD,
სადაც პატარა ასოები აღნიშნავენ კოეფიციენტებს, ხოლო დიდი ასოები აღნიშნავენ ქიმიურ ნივთიერებებს, რეაქტიული ნივთიერებების რაოდენობა დაკავშირებულია:
ამ თანაფარდობის ნებისმიერი ორი წევრი, რომელიც დაკავშირებულია თანასწორობით, ქმნის ქიმიური რეაქციის პროპორციას: მაგალითად,
თუ რეაქციის წარმოქმნილი ან რეაქციაში მოხვედრილი ნივთიერების მასა ცნობილია რეაქციისთვის, მაშინ მისი რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით
და შემდეგ, ქიმიური რეაქციის პროპორციის გამოყენებით, შეიძლება მოიძებნოს რეაქციის დარჩენილი ნივთიერებები. ნივთიერებას, რომლის მასით ან რაოდენობითაც გვხვდება რეაქციაში სხვა მონაწილეთა მასები, რაოდენობები ან მოცულობები, ზოგჯერ საცნობარო ნივთიერებას უწოდებენ.
თუ მოცემულია რამდენიმე რეაგენტის მასა, მაშინ დარჩენილი ნივთიერებების მასების გამოთვლა ხდება იმ ნივთიერების მიხედვით, რომელიც დეფიციტურია, ანუ მთლიანად მოხმარებულია რეაქციაში. ნივთიერებების რაოდენობას, რომლებიც ზუსტად ემთხვევა რეაქციის განტოლებას ჭარბი ან დეფიციტის გარეშე, ეწოდება სტოქიომეტრიული სიდიდეები.
ამრიგად, სტოქიომეტრულ გამოთვლებთან დაკავშირებულ ამოცანებში მთავარი მოქმედება არის საცნობარო ნივთიერების პოვნა და მისი რაოდენობის გამოთვლა, რომელიც შევიდა ან წარმოიქმნა რეაქციის შედეგად.
ცალკეული მყარი ნივთიერების რაოდენობის გამოთვლა
სად არის ცალკეული მყარი A-ს რაოდენობა;
ცალკეული მყარი A-ს მასა, გ;
ნივთიერების მოლური მასა A, გ/მოლი.
ბუნებრივი მინერალის ან მყარი ნივთიერებების ნარევის რაოდენობის გაანგარიშება
მიეცით ბუნებრივი მინერალური პირიტი, რომლის ძირითადი კომპონენტია FeS 2. გარდა ამისა, პირიტის შემადგენლობაში შედის მინარევები. ძირითადი კომპონენტის ან მინარევების შემცველობა მითითებულია მასის პროცენტებში, მაგალითად, .
თუ ძირითადი კომპონენტის შინაარსი ცნობილია, მაშინ
თუ ცნობილია მინარევების შემცველობა, მაშინ
სად არის ცალკეული ნივთიერების რაოდენობა FeS 2, მოლი;
მინერალური პირიტის მასა, გ.
ანალოგიურად, კომპონენტის რაოდენობა მყარი ნივთიერებების ნარევში გამოითვლება, თუ ცნობილია მისი შემცველობა მასის ფრაქციებში.
სუფთა სითხის ნივთიერების რაოდენობის გაანგარიშება
თუ მასა ცნობილია, მაშინ გაანგარიშება მსგავსია ცალკეული მყარისთვის.
თუ სითხის მოცულობა ცნობილია, მაშინ
1. იპოვეთ სითხის ამ მოცულობის მასა:
m f = V f s f,
სადაც m W არის g სითხის მასა;
V W - სითხის მოცულობა, მლ;
c w არის სითხის სიმკვრივე, გ/მლ.
2. იპოვეთ სითხის მოლების რაოდენობა:
ეს ტექნიკა შესაფერისია მატერიის ნებისმიერი საერთო მდგომარეობისთვის.
განსაზღვრეთ ნივთიერების რაოდენობა H 2 O 200 მლ წყალში.
გამოსავალი: თუ ტემპერატურა არ არის მითითებული, მაშინ წყლის სიმკვრივე ითვლება 1 გ/მლ, მაშინ:
გამოთვალეთ გახსნილი ნივთიერების რაოდენობა ხსნარში, თუ ცნობილია მისი კონცენტრაცია
თუ ცნობილია ხსნარის მასური წილი, ხსნარის სიმკვრივე და მისი მოცულობა, მაშინ
m r-ra \u003d V r-ra s r-ra,
სადაც m p-ra არის ხსნარის მასა, g;
V p-ra - ხსნარის მოცულობა, მლ;
r-ra-სთან ერთად - ხსნარის სიმკვრივე, გ/მლ.
სად არის გახსნილი ნივთიერების მასა, გ;
გახსნილი ნივთიერების მასური წილი, გამოხატული%.
განსაზღვრეთ აზოტმჟავას ნივთიერების რაოდენობა 500 მლ 10%-იან მჟავას ხსნარში 1,0543 გ/მლ სიმკვრივით.
განსაზღვრეთ ხსნარის მასა
m r-ra \u003d V r-ra s r-ra \u003d 500 1,0543 \u003d 527,150 გ
განსაზღვრეთ სუფთა HNO 3-ის მასა
განსაზღვრეთ HNO 3-ის მოლების რაოდენობა
თუ ცნობილია ხსნარისა და ნივთიერების მოლური კონცენტრაცია და ხსნარის მოცულობა, მაშინ
სად არის ხსნარის მოცულობა, l;
i-ე ნივთიერების მოლური კონცენტრაცია ხსნარში, მოლ/ლ.
ცალკეული აირისებრი ნივთიერების რაოდენობის გამოთვლა
თუ მოცემულია აირისებრი ნივთიერების მასა, მაშინ იგი გამოითვლება ფორმულით (1).
თუ ნორმალურ პირობებში გაზომილი მოცულობა მოცემულია, მაშინ ფორმულის მიხედვით (2), თუ აირისებრი ნივთიერების მოცულობა იზომება სხვა პირობებში, მაშინ ფორმულის მიხედვით (3), ფორმულები მოცემულია 6-7 გვერდებზე.
