Разложено
Разложено
Химия · 8 класс · Вещества и химические реакции

Расчёты по уравнениям химических реакций

Урок о том, как по известной массе одного вещества в химической реакции найти массу или количество вещества другого участника реакции. Это одна узкая тема из большого раздела программы — атомы и молекулы, химические формулы и валентность, закон постоянства состава веществ, относительная атомная и молекулярная масса, массовая доля элемента, закон сохранения массы, расстановка коэффициентов, классификация реакций, химический эксперимент и расчёты по формулам соединений — это предпосылки и темы других уроков этого блока, здесь они не раскрываются.

Читать урок
Химия
Химия
Журин А.А.
Просвещение, 2022 · 7-е издание, стереотипноес. 92–93
3 частей · 26 минсреднийчитаешь как гость
Расчёты по уравнениям химических реакций | Химия 8 класс26:57
О чём видео
26:57 · одним куском
  • Сколько вещества: количество через массу
  • Пропорция по уравнению реакции
  • Полный расчёт: от массы одного вещества до массы другого

На заводе прокаливают известняк, чтобы получить негашёную известь: CaCO3CaO+CO2CaCO_3\to CaO+CO_2. Взвесить исходный известняк — просто. А как узнать, сколько получится извести и углекислого газа, не проводя реакцию заранее?

Вернёмся к нему в конце урока.
Ментальная карта
как связаны идеи урока
После урока ты сможешь
  1. Находить количество вещества по известной массе и молярной массе: n=mMn=\frac{m}{M}

  2. Составлять и применять пропорцию по коэффициентам уравнения реакции: n(A)n(B)=ab\frac{n(A)}{n(B)}=\frac{a}{b}

  3. Проводить полный расчёт: по массе одного вещества находить массу или количество другого вещества реакции


1
Часть 1 · 8 мин

Сколько вещества: количество через массу

Как посчитать число молей, не считая молекулы поштучно

Молекулы поштучно не сосчитать — их слишком много. Но можно взвесить вещество и, зная массу одного моля (молярную массу), сразу узнать, сколько молей в образце.

Определение
Расчёты по уравнениям химических реакций

Расчёты по уравнениям химических реакций — вычисление массы или количества вещества одного из участников химической реакции по известной массе или количеству вещества другого участника с использованием молярных масс и коэффициентов уравнения.

Ассоциация
Перевод между тремя единицами

Такой расчёт — как обмен валюты через посредника: масса и количество вещества сами по себе не пересчитываются друг в друга напрямую между РАЗНЫМИ веществами, но через связку «масса ↔ количество вещества ↔ пропорция уравнения» перевод возможен. Мнемоника: «масса одного → количество одного → количество другого → масса другого».

Формула
Количество вещества через массу

n=mMn=\dfrac{m}{M}, откуда также m=nMm=nM, где mm — масса вещества, MM — молярная масса, nn — количество вещества.

Ассоциация
Коробки с одинаковыми шурупами

Представь склад, где шурупы продают коробками — в каждой коробке одинаковое число штук, и коробка имеет свой вес. Зная общий вес партии и вес ОДНОЙ коробки, легко узнать число коробок: вес партии делим на вес коробки. Так и моль — это «коробка» из строго определённого числа частиц, а молярная масса — вес этой «коробки». Мнемоника: «маленькое mm делим на большое MM — получаем количество «коробок» nn».

Найдём количество вещества
  1. Дано: масса вещества m=36m=36 г, молярная масса M=18M=18 г/моль

  2. Подставляем в формулу: n=3618n=\dfrac{36}{18}

  3. Получаем n=2n=2 моль

Известно количество вещества 4 моль и молярная масса 20 г/моль. Как быстрее найти массу — по какой из двух формул?

показать

По формуле m=nMm=nM: m=420=80m=4\cdot 20=80 г — умножение, а не деление.

Проверь себя
мини-тест части 1 · вопросы наугад
Вопрос 1 из 3средний

Что такое «расчёты по уравнениям химических реакций» согласно изученному материалу?

1 из 3

2
Часть 2 · 9 мин

Пропорция по уравнению реакции

Коэффициенты уравнения задают отношение количеств веществ

Уравнение реакции — это не только список веществ, но и рецепт: коэффициенты перед формулами показывают, в каком отношении вещества вступают в реакцию и образуются.

Формула
Пропорция по коэффициентам

n(A)n(B)=ab\dfrac{n(A)}{n(B)}=\dfrac{a}{b}, где aa и bb — коэффициенты веществ А и B в уравнении реакции.

Ассоциация
Рецепт блинов

Рецепт: 2 яйца на 1 стакан муки. Захотел испечь вдвое больше — бери 4 яйца на 2 стакана муки: отношение 2 к 1 сохраняется при любом масштабе. Коэффициенты уравнения реакции работают точно так же — отношение количеств веществ (в молях) не меняется, сколько бы вещества ни прореагировало. Мнемоника: «коэффициенты — это рецепт реакции, пропорцию нельзя нарушать».

Схема уравнения реакции: коэффициенты под формулами веществ и подписанные количества молей
Уравнение реакции с коэффициентами и соответствующими количествами молей веществ А и B

Так же можно представить и настоящую реакцию — например, обжиг известняка.

Схема печи для обжига известняка с указанием температурных зон, химической реакции и компонентов процесса
Схема печи для обжига известняка: показаны температурные зоны и химическая реакция разложения
Применим пропорцию на реакции обжига известняка
  1. Реакция: CaCO3tCaO+CO2CaCO_3\xrightarrow{t}CaO+CO_2, все коэффициенты равны 1

  2. Известно: n(CaCO3)=2n(CaCO_3)=2 моль

  3. Составляем пропорцию: n(CaCO3)n(CO2)=11\dfrac{n(CaCO_3)}{n(CO_2)}=\dfrac{1}{1}

  4. Получаем n(CO2)=2n(CO_2)=2 моль — раз коэффициенты равны, количества веществ тоже равны

Коэффициенты веществ А и B в уравнении — 1 и 3. Известно n(A)=1n(A)=1 моль. Чему равно n(B)n(B)?

показать

n(B)=3n(B)=3 моль — из пропорции 1n(B)=13\frac{1}{n(B)}=\frac{1}{3}.

Проверь себя
мини-тест части 2 · вопросы наугад
Вопрос 1 из 3средний

Что, помимо математических формул, необходимо уметь для успешного проведения расчётов по уравнениям?

1 из 3

3
Часть 3 · 9 мин

Полный расчёт: от массы одного вещества до массы другого

Три формулы вместе — стандартная задача по уравнению реакции

Реальная задача редко даёт готовое количество вещества — обычно известна масса. Три формулы урока применяются по цепочке, одна за другой.

Полный расчёт по цепочке
  1. Дано: масса CaCO3CaCO_3 равна m=100m=100 г, молярная масса M(CaCO3)=100M(CaCO_3)=100 г/моль, коэффициенты в реакции CaCO3CaO+CO2CaCO_3\to CaO+CO_2 все равны 1

  2. Шаг 1 — находим количество вещества: n(CaCO3)=mM=100100=1n(CaCO_3)=\dfrac{m}{M}=\dfrac{100}{100}=1 моль

  3. Шаг 2 — применяем пропорцию по коэффициентам: n(CaCO3)n(CO2)=11\dfrac{n(CaCO_3)}{n(CO_2)}=\dfrac{1}{1}, значит n(CO2)=1n(CO_2)=1 моль

  4. Шаг 3 — если нужна масса CO2CO_2 (молярная масса 44 г/моль): m(CO2)=nM=144=44m(CO_2)=n\cdot M=1\cdot 44=44 г

Неверно

Раз известна масса вещества А, можно сразу написать такую же массу для вещества B — оба участвуют в одной реакции

Верно

Нужно пройти все три шага: масса А → количество вещества А → количество вещества B (через коэффициенты) → масса B. Массы напрямую не равны, даже если коэффициенты одинаковы.

Назови по порядку три шага расчёта массы вещества B по известной массе вещества А.

показать

1) n(A)=m(A)M(A)n(A)=\frac{m(A)}{M(A)}; 2) n(B)n(B) по пропорции коэффициентов; 3) m(B)=n(B)M(B)m(B)=n(B)\cdot M(B).

Проверь себя
мини-тест части 3 · вопросы наугад
Вопрос 1 из 3средний

В каких единицах измеряется молярная масса вещества (MM) в системе, представленной в тексте?

1 из 3

Массу известняка CaCO3CaCO_3 переводим в количество вещества по формуле n=mMn=\frac{m}{M}. Коэффициенты уравнения CaCO3CaO+CO2CaCO_3\to CaO+CO_2 все равны 1, значит по пропорции n(A)n(B)=ab\frac{n(A)}{n(B)}=\frac{a}{b} получаем такое же количество молей CaOCaO и CO2CO_2. Осталось умножить каждое количество вещества на его собственную молярную массу (m=nMm=nM) — и масса извести и углекислого газа известна заранее, без проведения реакции.

Возвращаемся к вопросу урока
Главное за минуту
что нужно унести из урока
  • Количество вещества через массу: n=mMn=\frac{m}{M}, откуда m=nMm=nM

  • Коэффициенты уравнения реакции задают пропорцию количеств веществ: n(A)n(B)=ab\frac{n(A)}{n(B)}=\frac{a}{b}

  • Полный расчёт — три шага по цепочке: масса → количество вещества → пропорция → количество/масса другого вещества

  • Равенство коэффициентов даёт равенство количеств вещества, но НЕ равенство масс — массы дополнительно зависят от молярных масс

Термины урока
Количество вещества (nn)

Число молей вещества; связано с массой формулой n=mMn=\frac{m}{M}

Молярная масса (MM)

Масса одного моля вещества, измеряется в г/моль

Коэффициент уравнения

Число перед формулой вещества в уравнении реакции, задающее отношение количеств веществ

Шпаргалка
Формулы количества вещества
n=mMn = \dfrac{m}{M}

количество вещества через массу

m=nMm = nM

масса через количество вещества

n(A)n(B)=ab\dfrac{n(A)}{n(B)} = \dfrac{a}{b}

пропорция по коэффициентам уравнения

Порядок расчёта
Масса вещества А

перевести в количество вещества n(A)

Пропорция

найти n(B) по коэффициентам уравнения

Количество вещества B

перевести в массу вещества B

Секретный факт

Число частиц в одном моле — постоянная Авогадро, примерно 6,02×10236{,}02\times 10^{23}. Это число настолько огромно, что если бы моль монет раздали всем людям на Земле поровну, каждому досталось бы больше триллиона монет.

Повторялка
осталось ещё 58 · круг ≈ 15 мин
Вопрос1/58

Как называются вычисления массы или количества вещества по известным данным другого участника реакции?

нажми, чтобы перевернуть
Ответ1/58

Расчёты по уравнениям химических реакций.

отметь: знал или нет
выучено0%
Задание экзамена здесь появится в старших классах — сначала формула, экзамен потом.
Босс урока
случайные вопросы по всему уроку — каждый раз новые
Босс: собери всё вместе
итоговый тест урока
Вопрос 1 из 8трудный

Что является основным инструментом для вычисления массы продукта реакции, если известна масса исходного реагента?

1 из 8

Инфографика

весь урок одной картинкой — нажми, чтобы рассмотреть
инфографика «Расчёты по уравнениям химических реакций»

Слайды

13 слайдов по всему уроку — нажми на слайд, чтобы рассмотреть
Слайд page-0001.jpg
Слайд page-0002.jpg
Слайд page-0003.jpg
Слайд page-0004.jpg
Слайд page-0005.jpg
Слайд page-0006.jpg
Слайд page-0007.jpg
Слайд page-0008.jpg
Слайд page-0009.jpg
Слайд page-0010.jpg
Слайд page-0011.jpg
Слайд page-0012.jpg
Слайд page-0013.jpg