Під час окиснення міді масою 12,8 г виділилася теплота 27,6 кДж. Обчисліть, який об'єм кисню (н. у.) витратився і маса купрум (ІІ) оксиду утворилася. Складіть термохімічне рівняння реакції
Відомо: m(Cu)=12,8 г. Знайти V(O2)-? m(CuO)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
12,8 г x л у г
2Сu + O2 = 2CuO ; ΔН=-552 кДж
128 г 22,4 л 160 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль міді Cu і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум (ІІ) оксиду CuO. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4л.
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 2 моль:
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, M(Cu)=64 г/моль.
Маса 1 моль=64 г, а маса 2 моль=128 г.
Mr(CuО)=Ar(Cu)+Ar(О)=64+16=80, M(CuО)=80 г/моль.
Маса 1 моль=80 г, а маса 2 моль=160 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму міді.
12,8 г / 128 г=х л / 22,4 л, звідси х=(12,8 г•22,4 л)/128 г=2,24 л.
Пропорція для обчислення маси купрум (ІІ) оксиду CuO.
12,8 г / 128 г=у г / 160 г, звідси х=(12,8 г•160 г)/128 г=16 г.
Складемо термохімічне рівняння.
1. Обчислимо кількість речовини міді масою 12,8 г за формулою y=m/M.
y(Cu)=12,8 г / 128 г/моль = 0,1 моль.
2. Обчислюємо тепловий ефект реакції. За умовою задачі при окисненні
0,1 моль міді виділяється 27,6 кДж теплоти
2 моль міді - х кДж теплоти.
Складаємо пропорцію для обчислення теплового ефекта реакції і розв'язуємо її.
0,1 моль / 2 моль = 27,6 кДж / х кДж, звідси х = (27,6 кДж • 2 моль) / 0,1 моль = 552 кДж.
Записуємо термохімічне рівняння: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
Відповідь: V(О2)=2,24 л; m(CuO)=16 г; термохімічне рівняння
2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, M(Cu)=64 г/моль.
Mr(CuО)=Ar(Cu)+Ar(О)=64+16=80, M(CuО)=80 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини міді Cu у масою 12,8 г за формулою y=m/M.
y(Cu)=12,8 г : 64 г/моль=0,2 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль міді Cu і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум (ІІ) оксиду CuO, кількість речовини міді і купрум (ІІ) оксиду однакова, а кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж міді, тому y(CuО)=y(Cu)=0,2 моль, а y(O2)=y(Cu):2=0,2 моль:2 =0,1 моль.
Знаходимо об'єм кисню О2 кількістю речовини 0,1 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
V(О2)=0,1 моль • 22,4 л/моль= 2,24 л.
Знаходимо масу купрум (ІІ) оксиду CuO кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=y•M.
m(CuО)=0,2 моль • 80 г/моль=16 г.
Обчислюємо тепловий ефект реакції. За умовою задачі при окисненні
0,1 моль міді виділяється 27,6 кДж теплоти
2 моль міді - х кДж теплоти.
Складаємо пропорцію для обчислення теплового ефекту реакції і розв'язуємо її.
0,1 моль / 2 моль = 27,6 кДж / х кДж, звідси х = (27,6 кДж • 2 моль) / 0,1 моль = 552 кДж.
Записуємо термохімічне рівняння: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
Відповідь. V(О2)=2,24 л; m(CuO)=16 г; термохімічне рівняння
2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
12,8 г x л у г
2Сu + O2 = 2CuO ; ΔН=-552 кДж
128 г 22,4 л 160 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль міді Cu і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум (ІІ) оксиду CuO. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4л.
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 2 моль:
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, M(Cu)=64 г/моль.
Маса 1 моль=64 г, а маса 2 моль=128 г.
Mr(CuО)=Ar(Cu)+Ar(О)=64+16=80, M(CuО)=80 г/моль.
Маса 1 моль=80 г, а маса 2 моль=160 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму міді.
12,8 г / 128 г=х л / 22,4 л, звідси х=(12,8 г•22,4 л)/128 г=2,24 л.
Пропорція для обчислення маси купрум (ІІ) оксиду CuO.
12,8 г / 128 г=у г / 160 г, звідси х=(12,8 г•160 г)/128 г=16 г.
Складемо термохімічне рівняння.
1. Обчислимо кількість речовини міді масою 12,8 г за формулою y=m/M.
y(Cu)=12,8 г / 128 г/моль = 0,1 моль.
2. Обчислюємо тепловий ефект реакції. За умовою задачі при окисненні
0,1 моль міді виділяється 27,6 кДж теплоти
2 моль міді - х кДж теплоти.
Складаємо пропорцію для обчислення теплового ефекта реакції і розв'язуємо її.
0,1 моль / 2 моль = 27,6 кДж / х кДж, звідси х = (27,6 кДж • 2 моль) / 0,1 моль = 552 кДж.
Записуємо термохімічне рівняння: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
Відповідь: V(О2)=2,24 л; m(CuO)=16 г; термохімічне рівняння
2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, M(Cu)=64 г/моль.
Mr(CuО)=Ar(Cu)+Ar(О)=64+16=80, M(CuО)=80 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини міді Cu у масою 12,8 г за формулою y=m/M.
y(Cu)=12,8 г : 64 г/моль=0,2 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль міді Cu і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль купрум (ІІ) оксиду CuO, кількість речовини міді і купрум (ІІ) оксиду однакова, а кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж міді, тому y(CuО)=y(Cu)=0,2 моль, а y(O2)=y(Cu):2=0,2 моль:2 =0,1 моль.
Знаходимо об'єм кисню О2 кількістю речовини 0,1 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
V(О2)=0,1 моль • 22,4 л/моль= 2,24 л.
Знаходимо масу купрум (ІІ) оксиду CuO кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=y•M.
m(CuО)=0,2 моль • 80 г/моль=16 г.
Обчислюємо тепловий ефект реакції. За умовою задачі при окисненні
0,1 моль міді виділяється 27,6 кДж теплоти
2 моль міді - х кДж теплоти.
Складаємо пропорцію для обчислення теплового ефекту реакції і розв'язуємо її.
0,1 моль / 2 моль = 27,6 кДж / х кДж, звідси х = (27,6 кДж • 2 моль) / 0,1 моль = 552 кДж.
Записуємо термохімічне рівняння: 2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.
Відповідь. V(О2)=2,24 л; m(CuO)=16 г; термохімічне рівняння
2Сu+O2=2CuO; ΔН=-552 кДж.