Методичний посібник з хімії з рішення розрахункових задач на знаходження складу та молекулярної формули сполуки

Відділ освіти Бердянського виконавчого комітету Бердянської міської ради

Методичний кабінет загальноосвітньої школи I-III ступенів №1

Методичний посібник

для вчителів та учнів

з рішення розрахункових задач

у 7-11 класах та при підготовки до ДПА та ЗНО

на знаходження складу та молекулярної формули сполуки

Підготувала

вчитель хімії вищої категорії методист

Бузівська Л.П.

Заслухано на засіданні методичного міського об'єднання

2013-2014 рік

Починаючи з навчання хімії у 7 класі вчитель формує навички рішення розрахункових задач виведення формул неорганічних сполук вивчаючи тему "Масова частка елемента в сполуках (W)", "Знаходження формули за масовими частками елемента в сполуках". При цьому вчитель формує загальну здатність, що базується на значеннях, досвіді, цінностях, здобутих завдяки навчанню. Це і є композиція.

На уроках з перерахованих тем у учнів формуються інформаційні, полікультурні, саморозвитку та самоосвіти, продуктивної творчої діяльності та інші компетенції. На таких уроках вчитель застосовує взаємозв'язок знань між такими предметами: математикою, фізикою, біологією, географією та іншими. Це допомагає вчителю не тільки давати суму знань, а навчити учнів орієнтуватися в цілому світі, щоб вони могли застосовувати свої знання на практиці. Тому девіз мого кожного уроку: "Знання не тільки треба здобувати - важливіше їх треба вміти застосовувати!"

Тому в основу методів активного навчання покладено такі принципи:

1. індивідуальна відповідальність;

2. принцип реальної участі;

3. позитивна взаємодія;

4. вміння здобувати аби який результат;

5. аналізувати здобутий результат та реально його оцінювати

Давньогрецький вислів "Учень не чаша, яку необхідно заповнити, а факел, який потрібно запалити ". І якщо вчителю вдалося запалити хоча б один-два факела, значить він плідно працює. Це його результат! А нові інтерактивні технології спрямовані не тільки на засвоєння знань, умінь і навичок, але й на розвиток особистості, мислення учнів, творчий підхід до оперування набутими знаннями, навчання способів самостійного здобуття нових знань, тобто формування усіх компетентностей особистості сучасного учня та застосування добутих знань і навичок в житті при необхідності. Так учні застосовують добуті знання, практичні навички при здачі ДПА та ЗНО.

Розрахункові задачі різних видів на розрахунок та встановлення формули сполуки є типовими задачами на ЗНО та ДПА.

Хотілось би звернути увагу на типи таких задач, їх різноманітність та способи і методи рішення.

Перший тип. Розрахування масової частки елементу в сполуках

Приклад №1

Хімічна формула мінерального добрива поташу K₂CO₃. Визначте:

1. якісний і кількісний склад сполуки;

2. відносну молекулярну масу;

3. масові частки елементів

1. Записуємо скорочену умову задачі

2. Розраховуємо Mr

3. Складаємо пропозицію, прийняв Mr за 100%

Дано: Рішення:

K₂CO₃ 1) Mr(K₂CO₃) = (39 x 2)+12+(16 x 3) = 138

W(K) - ? 2) 138_K2CO3 - 100%

W(C) - ? 78(K) - x%

W(O) - ? x = 78 ^. 100% = 57%

138

3) 138_K2CO3 - 100%

12(C) - y

y = 12 ^.100% =9%

138

W(C) = 9%

4) W(O) = 100% - (57% + 9%) = 34%

W(O) =34%

Відповідь: W(K) = 57%, W(C) = 9%, W(O) = 34%

При розрахуванні масової долі елемента в долях Mr(K₂CO₃) приймаємо за 1. Відповідь в долях.

Задача 2

Масові частки Калію, Хрому і Оксигену в складі сполуки відповідно дорівнюють 26,53%; 35,37% і 38,1%. Знайти формулу сполуки.

Дано: Рішення:

W(K)=26,53% - Ціль: треба встановити кількість атомів K, Cr, O

W(Cr)=35,37% - Приймаємо їх за x, y, z відповідно формулі

W(O)=38,1% Відповідно до закону сталості складу речовини співвідношення

KxCryOz - ? атомів у молекулі речовини таке саме, як і співвідношення кіль-

кості речовини елементів у будь-якій довільній кількості речо-

вини: x : y : z=n(K) : n(Cr) : n(O)

Припускаємо, що маса невідомої речовини 100 г, тоді:

m(K)=26,53 г

m(Cr)=35,37 г

m(O)=38,1 г

За формулою n= обчислюємо кількість речовин кожного елемента:

^{m(K)=39г/моль n(K)= = 0,68 моль}

^{m(Cr)=52г/моль n(Cr)= = 0,68 моль}

^{m(O)=16г/моль n(O)= = 2,38 моль}

Підставляємо дані. n(K, Cr, O) в попередню формулу, отримуємо співвідношення:

x : y : z = 0,68 : 0,68 : 2,38 = 1 : 1 :3,5

Число атомів не може бути цілим числом тому помножуємо на два:

x : y : z = 2 : 2 :7

Підставляємо значення x, y, z в загальну формулу: K₂Cr₂O₇

Відповідь: формула сполуки - K2Cr2O7

Задача №3 (ЗНО, 2011р., з. 57)

Один із компонентів ДНК амінокислота, має наступний склад у масових відсотках: W(C)=39,7%; W(N)=46,4%; W(O)=10,6%; W(H)=3,3%. Складіть найпростішу формулу амінокислоти і укажіть її відносну молекулярну масу.

Дано: Рішення:

W(C)=39,7% 1) x : y : z : k = n(C) : n(H) : n(N) : n(O)

W(N)=46,4% 2) n(C) = = 3,3 (моль)

W(O)=10,6% 3) n(H) = =3,3 (моль)

W(H)=3,3% 4) n(N)= = 3,3 (моль)

CxHyNzOk - ? 5) n(O)= =0,6 (моль)

6) Складаємо відношення та перетворюємо у цілі числа:

x: y: z: k = 3,3: 3,3: 3,3: 0,6 = 1: 1: 1: 5,5 =2: 2: 2: 11

Складаємо формулу сполуки: C₂H₂M₂O₁₁

Розрахуємо Mr (C₂H₂M₂O₁₁ ) =(12 x 2) + (1 x 2) + (14 x 2) + (16 x 11) = 24+ 2+ 28+ 176 = 230

Відповідь: формула сполуки C₂H₂M₂O₁₁ , Mr(C₂H₂M₂O₁₁ ) = 230.

Задача №4 (ЗНО 2009р., 55)

Визначте молекулярну формулу речовини, що входить до складу скелету найпростіших тварин аконтарій, якщо масові частки елементів в ньому складають: W(Sr)=47,83%; W(S)=17,39%; W(O)=34,78%. Обчисліть суму індексів атомів елементів.

Дано: Рішення:

W(Sr)=47,83% 1) x: y: z = n(Sr): n(S): n(O)

W(S)=17,39% 2) n(Sr) = = 0,54

W(O)=34,78% 3) n(S) = = 0,54

SrxSyOz - ? 4) n(O) = = 2,17

5) x: y: z = 0,54: 0,54: 2,17 = 1: 1: 4

6) Складаємо формулу сполуки: SrSO₄

7) Cума коефіцієнтів: 6

Відповідь: SrSO₄, 6.

Рік 2012

1. Обчисліть число атомів Оксигену в одній молекулі нітроген оксиду, в якому масова частка Оксигену становить 69,6%.

Дано: Рішення:

W(O)=69,6% 1) W(N)= 100% - 69,6% = 31,4%

NxOy - ? 2)x_N: y_O = : = 2,17: 4,33 = 1:2

Формула оксиду: NO₂

Відповідь: 2

2. Укажіть число атомів Оксигену, що містяться у складі однієї молекули нітроген оксиду, якщо масова частка атомів Нітрогену в ньому становить 25,93%.

Дано: Рішення:

W(Mn)=63,2% 1) W(O)=100% - 63,2% = 36,8%

Mn_xO_y - ? 2) x_Mn: y_o= : = 1,15: 2,3 = 1: 2

Формула: Mn0₂

Відповідь: 2

3. Укажіть число атомів Оксигену, що містяться у складі однієї формульної одиниці ферум оксиду, якщо масова частка атомів Феруму в ньому становить 70%.

Дано: Рішення:

W(Fe) = 70% 1) W(O)= 100% - 70% = 30%

Fe_xO_y - ? 2) x_Fe: y_O = : = 1,25: 1,875 = 1,5: 3,75 = 37,5 = 2: 3

Формула: Fe₂O₃

Відповідь: 3.

Рік 2014

1. Укажіть число атомів Карбону, що містяться у складі однієї молекули алкану, в якому масова частка Карбону становить 80%.

Дано: Рішення:

W(C)=80% 1) W(H)=100% - 80% =20%

C_xO_y - ? 2) x_c : y_H = : = 6,7: 20 = 1: 3 = 2: 6

Формула C₂H₆

Відповідь: 2.

2. Укажіть число атомів Оксигену, що містяться у складі однієї формульної одиниці хром оксиду, якщо вміст Хрому в ньому становить 61,9%.

Дано: Рішення:

W(Cr)=61,9% 1) W(O)= 100% - 61,9% = 38,1%

Cr_xO_y -? 2) x_Cr : y_O = : = 1,2: 2,4 = 1: 2

Формула: CrO₂

Відповідь: 2.