Задачи на смеси — очень частый вид задач в химии. Они требуют чёткого представления о том, какие из веществ вступают в предлагаемую в задаче реакцию, а какие нет.
О смеси мы говорим тогда, когда у нас есть не одно, а несколько веществ (компонентов), «ссыпанных» в одну емкость. Вещества эти не должны взаимодействовать друг с другом.
Типичные заблуждения и ошибки, возникающие при решении задач на смеси.
Попытка записать оба вещества в одну реакцию.
Получается примерно так:
«Смесь оксидов кальция и бария растворили в соляной кислоте…»
Уравнение реакции составляется так:
СаО + ВаО + 4HCl = СаCl2 + BaCl2 + 2H2O.
Это ошибка, ведь в этой смеси могут быть любые количества каждого оксида.
А в приведенном уравнении предполагается, что их равное количество.
Предположение, что их мольное соотношение соответствует коэффициентам в уравнениях реакций.
Например:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Количество цинка принимается за х, а количество алюминия — за 2х (в соответствии с коэффициентом в уравнении реакции). Это тоже неверно. Эти количества могут быть любыми и они никак между собой не связаны.
Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов.
Это действие вообще никакого смысла не имеет. Каждая молярная масса может относиться только к отдельному веществу.
Часто в таких задачах используется реакция металлов с кислотами. Для решения таких задач надо точно знать, какие металлы с какими кислотами взаимодействуют, а какие — нет.
Необходимые теоретические сведения.
выражения состава смесей.
Массовая доля компонента в смеси — отношение массы компонента к массе всей смеси. Обычно массовую долю выражают в %, но не обязательно.
ω [«омега»] = mкомпонента / mсмеси
Мольная доля компонента в смеси — отношение числа моль (количества вещества) компонента к суммарному числу моль всех веществ в смеси. Например, если в смесь входят вещества А, В и С, то:
χ [«хи»] компонента А = nкомпонента А / (n(A) + n(B) + n(С))
Мольное соотношение компонентов. Иногда в задачах для смеси указывается мольное соотношение её составляющих. Например:
nкомпонента А : nкомпонента В = 2 : 3
Объёмная доля компонента в смеси (только для газов) — отношение объёма вещества А к общему объёму всей газовой смеси.
III. Напишите структурные формулы и назовите, если возможно по
рациональной номенклатуре следующие соединения:
31. 2,4-диметилгексан; 2,4,6-триметилдекатриен-1,3,5.
32. 2,8,9-триметилундекан; 5-изопропил-2-метилгептин-3.
33. 2,3,5-триметилгексан; 3-этилпентен-1-ин-4.
34. 2,5-димети-3-этилгексан; 4,5-дивинилнонадиен-1,8.
35. 2,2,4-триметилпентан; 4-втор-бутилоктен-2-ин-6.
36. 3,3,4,4-тетраметилгептан; 3,4-диэтилгексен-3.
37. 6-изопропил-2-метил-3-этилнонан; 3,3-диметилбутин-1.
38. 2,5-диметил-4-этилгептан; гексатриен-1,3,5.
39. 2,3,4,5,6-пентаметилгептан; 4-(1,2-диметилпропил)октен-1.
40. 3-изопропил-2,4-диметилпентан; бутен-1-ин-3.
41. 2,2,3-триметилгептан; 4-метилпентен-2.
42. 5-изобутил-4-трет-бутилнонан; 2,5-диметилгексин-3.
43. 3-метил-4-этилгептан; 3-винилнонантриен-1,4,6.
44. 2,4,4-триметилгексан; 2,7-диметилоктин-4.
45. 4-изопропил-3-метил-5-этилгептан; 3-метилпентен-1.
46. 2,2,3,3-тетраметилбутан; 2,2,-диметилгексин-3.
47. 5-(1-изопропил-2-метилпропил)-3-метилдекан; гексадиен-1,5-ин-3.
48. 2,5-диметил-4-пропилгептан; 2,3-диметилбутадиен-1,3.
49. 2,2,5,5-тетраметилгексан; 3-метилпентадиен-1,4.
50. 3,4-диметил-4-этилгептан; 4-метилпентин-1.
IV. Напишите структурные формулы для следующих соединений:
51. пара-дихлорбензол;2-циклопентил-3,3-диметилпентан.
52. ди-пара-толилметан; 3-метилциклобутен.
53. α-метилнафталин; 5,5-диметилциклопентадиен-1,3.
54. дифенил; 1-винил-3-изопропилциклогексан.
55. пара-пропилтолуол; 1,2-диметил-3-циклопропилциклопропан.
56. 1,8-диметилнафталин; 1,2-диметил-4-изобутилциклопентан.
57. орто-хлортолуол; 2-метилциклогексадиен-1,3.
58. 2,2,4,4-тетраметил-3-фенилпентан; 1,1,3-триэтилциклобутан.
59. мета-нитротолуол; 1,2-дициклобутилэтан.
60. дифенилдихлорметан; 1,2,3,5-тетраметилциклопентен-1.
61. 9-метилфенантрен; 1,3-дитретбутилциклобутан.
62. 1,3,5-тринитробензол; 1-циклогексил-2-фенилэтан.
63. 1,3-димети-2-этилбензол; 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан.
64. 1,5-диметилнафталин; 1,2,3-триметилциклопропан.
65. пара-хлорвинилбензол; 1,3-диизопропилциклопентан.
66. 2,3-диметил-4-(2-толил)гексан; 4-этилциклогексен-1.
67. пара-диэтилбензол; 3-хлорциклопропен-1.
68. 1,3,5-три-трет-бутилбензол; 1,3-диметилциклобутадиен-1,3.
69. орто-хлорэтилбензол; 1,1-дибромциклопентан.
70. 1,3,5-триметилбензол; 1-циклогексил-3-циклопропилбутан.
Задачи на смеси — очень частый вид задач в химии. Они требуют чёткого представления о том, какие из веществ вступают в предлагаемую в задаче реакцию, а какие нет.
О смеси мы говорим тогда, когда у нас есть не одно, а несколько веществ (компонентов), «ссыпанных» в одну емкость. Вещества эти не должны взаимодействовать друг с другом.
Типичные заблуждения и ошибки, возникающие при решении задач на смеси.
Попытка записать оба вещества в одну реакцию.
Получается примерно так:
«Смесь оксидов кальция и бария растворили в соляной кислоте…»
Уравнение реакции составляется так:
СаО + ВаО + 4HCl = СаCl2 + BaCl2 + 2H2O.
Это ошибка, ведь в этой смеси могут быть любые количества каждого оксида.
А в приведенном уравнении предполагается, что их равное количество.
Предположение, что их мольное соотношение соответствует коэффициентам в уравнениях реакций.
Например:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Количество цинка принимается за х, а количество алюминия — за 2х (в соответствии с коэффициентом в уравнении реакции). Это тоже неверно. Эти количества могут быть любыми и они никак между собой не связаны.
Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов.
Это действие вообще никакого смысла не имеет. Каждая молярная масса может относиться только к отдельному веществу.
Часто в таких задачах используется реакция металлов с кислотами. Для решения таких задач надо точно знать, какие металлы с какими кислотами взаимодействуют, а какие — нет.
Необходимые теоретические сведения.
выражения состава смесей.
Массовая доля компонента в смеси — отношение массы компонента к массе всей смеси. Обычно массовую долю выражают в %, но не обязательно.
ω [«омега»] = mкомпонента / mсмеси
Мольная доля компонента в смеси — отношение числа моль (количества вещества) компонента к суммарному числу моль всех веществ в смеси. Например, если в смесь входят вещества А, В и С, то:
χ [«хи»] компонента А = nкомпонента А / (n(A) + n(B) + n(С))
Мольное соотношение компонентов. Иногда в задачах для смеси указывается мольное соотношение её составляющих. Например:
nкомпонента А : nкомпонента В = 2 : 3
Объёмная доля компонента в смеси (только для газов) — отношение объёма вещества А к общему объёму всей газовой смеси.
φ [«фи»] = Vкомпонента / Vсмеси