Расчёты по уравнению реакции

Коэффициенты в уравнении показывают мольные отношения веществ: в реакции \(\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}\) на 2 моль водорода расходуется 1 моль кислорода и образуется 2 моль воды. Это и есть ключ к любому расчёту — расчёт по уравнению реакции: зная количество одного участника, по коэффициентам находят количество любого другого.

Алгоритм

1. Записать уравнение реакции и проверить коэффициенты.
2. Перевести данные в моли: \(n = m : M\), \(n = V : 22{,}4\), для раствора \(n = m(\text{р-ра}) \cdot \omega : M\) или \(n = c \cdot V\).
3. Найти количество искомого вещества по отношению коэффициентов: \(n(\mathrm{X}) = n(\mathrm{A}) \cdot \nu(\mathrm{X}) : \nu(\mathrm{A})\).
4. Перевести ответ в требуемые единицы: \(m = n \cdot M\), \(V = n \cdot 22{,}4\).

Пример с газом

Какой объём углекислого газа (н. у.) выделится при действии избытка соляной кислоты на 25 г карбоната кальция?

\[ \ce{CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 ^} \]

\[ n(\ce{CaCO3}) = \frac{25}{100} = 0{,}25\ \text{моль}; \qquad n(\ce{CO2}) = n(\ce{CaCO3}) = 0{,}25\ \text{моль}; \qquad V(\ce{CO2}) = 0{,}25 \cdot 22{,}4 = 5{,}6\ \text{л} \]

Пример с раствором

Сколько граммов гидроксида натрия нужно для нейтрализации 200 г 9,8 %-го раствора серной кислоты?

\[ \ce{2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O} \]

\[ m(\ce{H2SO4}) = 200 \cdot 0{,}098 = 19{,}6\ \text{г}; \quad n(\ce{H2SO4}) = 0{,}2\ \text{моль}; \quad n(\ce{NaOH}) = 2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\ \text{моль}; \quad m(\ce{NaOH}) = 16\ \text{г} \]

Пример с массой продукта

Какая масса оксида меди(II) образуется при разложении 19,6 г гидроксида меди(II)?

\[ \ce{Cu(OH)2 ->[t^\circ] CuO + H2O}; \qquad n = \frac{19{,}6}{98} = 0{,}2\ \text{моль}; \qquad m(\ce{CuO}) = 0{,}2 \cdot 80 = 16\ \text{г} \]

Оформление ответа

В заданиях 26–28 ответ записывают числом с точностью, указанной в условии (до целых, десятых или сотых), без единиц измерения. В задаче 34 нужно записать уравнения реакций, все расчёты с единицами и ход рассуждения: что в избытке, что выпало в осадок, что осталось в растворе. Промежуточные значения не округляйте грубо — ошибка накапливается.