М. Б. Усманова, К. Н. Сакарьянова

 ⁶⁴  2,2;

29

317

2
^M ⁿ²  ^DH2 ^M ^H 

 ²⁸  14;

2

^D воздух <sup>

M</sup> ⁿ²  ^M воздух

 ²⁸  0,95.

29

Рассмотрим такой пример:

1 Дано: Решение:

V(O₂)=(H₂)=30 л 2 M(O₂)=32 г/моль; M(H₂)=2 г/моль.

Н/н: m(O₂)_,

m(H₂) – ?

  ^m

M

 ^V ;

Vm

2
D_Н (О₂) – ?

V  M

m  ;

V_m

^m ^O  ^{ 32 · 30  42,86} г;

² 22,4

^m ^H  ^{ 2 · 30  2,68 г.}

^m ^O2 

2
42,86

22,4

H

2
^D ^O2  <sup>

m</sup> ^H2 

  15,99  16.

2,68

Это отношение равно отношению масс и плотности этих

газов:

_{D } ^m ¹ _

^m ²

^M ¹ _

^M ²

^ ¹

^ ²

Закрепление материала урока.

1. 
   Определите объем (н.у.) кислорода и воздуха, необ- ходимого для сжигания 24 г углерода.
   

Решение:

2. 
   Составление уравнения реакции:
   

C + O₂ = CO₂

, моль 1 1

М, г/моль 12 32

V, л 22,4

2. 
   Расчет объема кислорода:
   

12 г C : 22,4 л O₂ = 24 г C : х л O₂

х = 44,8 л O₂

2. 
   Расчет объема воздуха:
   

318

^Dвозд.

^H2  ^{  0,069;}

D

возд.

O  ³²  1,103.


 
² ₂₉

3. Ответ: 0,069; 1,103.

Домашнее задание. §17.

Уроки 21, 22

Тема урока: Относительная плотность газов. Закон объемных отношений

Цели урока:

1. 
   Объяснить объемные отношения газов в химических реакциях газообразных веществ (закон объемных отно- шений Гей-Люссака).
   
2. 
   Научить пользоваться объемными отношениями га- зов при решении расчетных задач.
   

Ход урока

Опрос домашнего задания.

• 
  Сформулируйте закон Авогадро.
  
• 
  Дайте определение относительной плотности, по каким газам она определяется.
  
• 
  Дайте определение понятию «моль». Какой объем
  

занимает 1 моль газа? В чем отличие стандартных и нор-

мальных условий?

• 
  Какой объем занимает 85 г и 3,5 моль аммиака?
  

Объяснение нового материала.

Объемные отношения газов можно объяснить на при- мере следующих реакций:

,
моль

2 CO+O₂=2CO₂

2 1 2

2 SO+O 2SO

,
моль

2 2

2 1 2

319

моль

2 2

2 1 2

,
моль

n₂+3H₂=2NH₃

1 3 2

V, л 22,4 67,2 44,8

По последнему уравнению реакции:

V(n₂) : V(H₂) : V(nH₃) = 22,4 : 67,2 : 44,8=1:3:2

Из этих записей мы видим, что соотношения коэффи-

циентов перед формулами газов равны соотношению их объемов. На основании этого можно дать определение за- кона объемных отношений Гей-Люссака.

Отношение объемов реагирующих газов и продуктов ре- акции соотносятся как отношение малых целых чисел.

Поэтому при решении задач с участием газообразных ве- ществ можно пользоваться отношениями коэффициентов в химических уравнениях как отношениями объемов газов.

Закрепление материала урока.

С этой целью можно дать следующие задания:

1. 
   Составьте уравнение следующих реакций и опреде- лите объемные отношения реагирующих веществ и про- дуктов реакций:
   

^2H2(г)^+O2(г)^=2H2^O(г) ^CH4(г)^+2O2(г)^=CO2(г)^+2H2^O(г) 2H₂S_(г)+3O_2(г)=2SO₂+2H₂O_(г) ^C4^H10(г)^=C4^H6(г)^+2H2(г)

Массы газов, взятых при одинаковых условиях, в равном объеме разные.

2. 
   Определение относительной плотности.
   

Даны кислород и оксид азота в равных объемах, опре- делите массу оксида азота (IV) и относительную плотность оксида азота по кислороду.

1. 
   Дано: Решение:
   

V(О₂) = V(nО₂) = 20л (н.у.)

Н/н: m(О , nО ) – ?

2. 
   ^m
   

 ^V  m 

M · V _;

2 2

D (nО ) – ?

M V_m V_m

О² 2


² 2
M(О ) = 32 г/моль; _{m O  } ^{32 · 20} _{ 28,57} г.

22,4

M(nО ) = 46 г/моль; m _nO _  ^{46 · 20}  41,07 г.

^{2 2} 22,4
320

O₂ 2

m₂ 28,57

3. Ответ: 28,57 г; 41,07 г; 1,437.

3. 
   Определение относительной плотности газов по во- дороду и воздуху.
   

Решение:

2. M(SO₂) = 64 г/моль M(nH₃) = 17 г/моль M(Cl₂) = 71 г/моль M(возд.) = 29 г/моль M(Н₂) = 2 г/моль

^{D SO   64  2,2; D} ^SO  ^{ 64  32;}

возд. _{2 29}

17

H₂ 2 ₂

17

29
^Dвозд_. ^nH3  <sup>  0,59; DH


   2 H</sup>возд.
71

D Cl 2,45; D

29 ²

^nH3  ^{  8,5;}


2

 
Cl  ⁷¹  35,5.

2 ₂

4. 
   Определение плотности газов.
   

Плотность – масса 1 литра газа, взятого при нормаль- ных условиях.

Решение:

2. M(SO₂) = 64 г/моль M(nH₃) = 17 г/моль M(Cl₂) = 71 г/моль

^ ^SO2  <sup>

</sup> ^Cl2  ^

64

22,4

71

22,4

^{ 2,857 г/л; } ^nH3  ^

 3,169 ^г/л.

17

22,4

 0,758 г/л;

5. 
   Определение объема газа (н. у.) и числа молекул по
   

известной массе газа и обратные задачи.

Определите объем (н. у.), количество вещества и число молекул в 25 г оксида серы (ІV).

1. Дано: Решение:

m(SO₂) = 25 г 2. M(SO₂) = 64 г/моль

Н/н: V, N,  – ?

  ^m  ^V  ^N M V_m N_A

321

  ^m

M

 ²⁵  0,39 моль

64

  ^V V<sub>m

 V   · Vm ;</sub> V = 0,39 · 22,4 = 8,736 л

  ^N N_A

 N   · N_A ;

N = 0,39 · 6,02 · 10²³ = 2,35 · 10²³ молекул.

6. 
   Определите массу, количество вещества и число моле- кул 89,6 л оксида серы (ІV).
   

1. Дано: Решение:

V(SO₂) = 89,6 л 2. M(SO₂) = 64 г/моль

Н/н: m, N,  – ?

  ^V Vm

;   ^89,6  4

22, 4
моль

  ^m

M

 m   · M; ^{m = 4 · 64 = 256 г.}

  ^N N_A

 N   · N_A

; ^{N = 4 · 6,02 · 1023 =}

= 24,04 · 10²⁴ молекул.

6. 
   Определение массы, объема и числа молекул газа при известном количестве вещества, 7 моль сернистого газа (SO₂).
   

1. Дано: Решение:

 (SO ) = 7 моль 2. M(SO ) = 64 г/моль

2 2
Н/н: m, N, V – ?

  ^m

M

  ^V V_m
 m   · M; ^{m=7 · 64=448 г}
_{ V   · Vm ;} V=7 · 22,4 = 156,8 л

  ^N N_A

 N   · N_A

; ^{N = 7 · 6,02 · 1023 =}

= 42,14 · 10²³ молекул.

1) При взаимодействии равных объемов (500 л при нормальных условиях) азота и водорода образуется амми- ак. Рассчитайте массы реагирующих газов.

322

1. Дано: V(n₂)=V(H₂)=500л (н.у.)

H/н: m(n ); m(H )–?

Решение:

2. N₂+ 3H₂ = 2NH₃

, моль 1 3 2

V, л	22,4	67,2	44,8
M, г/моль	28	2	17
m, г	28	6	34

2 2

^{3.   m  V  N ; } ^N  ^{ } ^H  ^

500

 22,32 моль

M V N

^{2 2} 22,4

m A

4. По уравнению реакций:

1 моль N₂:2 моль NH₃=22,32 моль N₂: х моль nH₃

x=44,64 моль

^5.   ^V

V_m

 V   · V_m

; ^V(nH₃^{)=22,32 · 44,8=999,936 л}

m _ V M V_m

 m  ^{M · V} ;

V_m

^m ^N  ^{ 28 · 500  625 г; m} ^H  <sup> 2 · 500  44,64 г

2</sup> 22,4 ² 22,4

6. Ответ: 625г N₂; 44,64 г H₂; 999,936 л NH₃

2. Какой объем воздуха потребуется для сжигания 20 литров (н.у.) аммиака? Реакция идет по этому уравне- нию: 4NH_3(г) + O_2(г)= 2N_2(г) + 6H₂O_(г)

1. 
   Дано: Решение:
   

V(nH₃) = 20 л 2. 4NH₃(г)+3O₂(г)=2N₂(г)+6H₂O(г)

, моль 4 3 2 6

^{Н/н: V(возд.) – ?} V, л 4 · 22,4 3 · 22,4

3. 
   Запишем отношение объемов:
   

V(nH₃) : V(O₂) = 4 : 3

3. 
   Найдем объем кислорода по уравнению реакции:
   

4 л NH₃ : 3 л O₂ = 20 л NH₃ : х л O₂

х = 15 л O₂

3. 
   Пересчитаем V(O₂) на воздух:
   

w (O₂) = 20%

100 л воздуха : 20 л O₂= x л воздуха : 15 л O₂

x = 75 л воздуха

Домашнее задание. §18, 19.

3. 
   Ответ: 75 л воздуха.
   

323