Курс школьной химии представляет собой вводное пособие в сложную науку. С самого начала ученики пытаются понять, как решать расчетные задачи. Пусть на первых этапах они имеют маленькое практическое применение, но если школьник узнал о том, например, как находить массу вступивших в реакцию веществ, то он вполне может претендовать на серьезные достижения.
Рассмотрим простой пример задачи, на основе которой можно научиться решать более сложные. Предположим, что на полное сгорание оксида углерода (II) вам понадобилось 11,2 литра. Сколько граммов CO2 вам удалось получить?
1. Составим уравнение реакции.
CO + O2 = CO2
2. Уравняем по кислороду. Есть некоторое правило, которое в большинстве случаев может вам помочь. Начинайте расставлять коэффициенты с того вещества, количество атомов которого нечетно. В данном случае это кислород в молекуле CO. К нему поставим коэффициент 2. Так как слева образовалось два атома углерода, а справа - один, то и перед CO2 поставим 2. Таким образом, получаем:
2CO + O2 = 2CO2
Как видите, в левой и правой частях по четыре атома кислорода. Углерод также находится в балансе. Следовательно, уравняли верно.
3. Далее необходимо найти количество O2. Определение молекулярной массы для школьников слишком громоздко и тяжко для запоминания, поэтому воспользуемся другим методом. Вспомним, что существует молярный объем, который равен 22,4 л/моль. Вам необходимо найти, сколько молей (n) вступило в реакцию: n=V/V м. В нашем случае n=0,5 моль.
4. Теперь составим пропорцию. Количество вступившего в реакцию кислорода в два раза меньше n (CO2). Это следует из того, что 0,5 моль /1 = x моль /2. Простое отношение двух величин помогло составить верное уравнение. Когда мы нашли x = 1, можем получить ответ на вопрос, как находить массу.
5. Правда для начала придется вспомнить еще одну формулу: m=M*n. Последнюю переменную нашли, но что делать с M? Молярная масса - это экспериментально установлено значение относительно водорода. Именно она обозначается буквой M. Теперь мы знаем, что m(CO2)= 12 г/моль * 1 моль = 12 г. Вот и получили ответ. Как видите, нет ничего сложного.
Эта задача весьма легкая относительно множества других. Однако главное - понять, как находить массу. Представьте себе молекулу какого-нибудь вещества. Давно известно, что моль состоит из 6*10^23 молекул. В то же время в Периодической системе существует установленная масса элемента на 1 моль. Иногда надо рассчитать молярную массу вещества. Предположим M(H20)=18 граммов/моль. То есть одна молекула водорода имеет M=1 грамм/моль. Но вода содержит в себе два атома H. Также не забываем о наличии кислорода, что дает нам еще 16 граммов. Суммируя, получаем 18 граммов/моль.
Теоретический подсчет массы впоследствии будет иметь практическое применение. Особенно для учащихся, которых ожидает химический практикум. Не стоит бояться этого слова, если вы учитесь в непрофильной школе. Но если химия - ваш профильный предмет, лучше не запускать базовые понятия. Итак, теперь вы знаете о том, как находить массу. Помните, что в химии очень важно быть последовательным и внимательным человеком, который не только знает некоторые алгоритмы, но и умеет их применять.
