Не понимаю, как решать задачи по химии на избыток/недостаток! Я в отчаянии!

Химия - это один из тех предметов, которые вызывают много вопросов и вызывают затруднения у учеников. Особенно это касается задач, которые требуют вычисления количества вещества, когда в реакции один из компонентов является избыточным или недостаточным.

Если вы как раз столкнулись с такой задачей и не понимаете, как ее решить, не отчаивайтесь! В этой статье мы разберемся, как решать задачи по химии на избыток или недостаток.

Избыток реагента

Избыток реагента - это ситуация, когда один из реагентов присутствует в реакции в большем количестве, чем это необходимо, чтобы пройти реакцию полностью.

Для решения задач по химии на избыток реагента можно использовать следующий алгоритм:

Найти количество молярной массы избыточного реагента.
Найти количество молярной массы ограничивающего реагента.
Найти количество полученного продукта по молярной массе продукта.

Давайте рассмотрим пример:

№1. Реакция между хлоридом кальция CaCl2 и натриевым карбонатом Na2CO3 проводится соответственно с растворами массой 10 г CaCl2 и 14 г Na2СО3. Определить, сколько гр. избыточного реагента останется в растворе?

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl

Решение:

1 шаг. Найдем количество молярной массы избыточного реагента (Na2CO3):

m (Na2CO3) = 14 г

M (Na2CO3) = 2 × 23 + 1 × 12 + 3 × 16 = 106 г

n (Na2CO3) = m (Na2CO3) / M (Na2CO3) = 0,132 моль

2 шаг. Найдем количество молярной массы ограничивающего реагента (CaCl2):

m (CaCl2) = 10 г

M (CaCl2) = 40 + 2 × 35,5 = 111 г

n (CaCl2) = m (CaCl2) / M (CaCl2) = 0,09 моль

3 шаг. Т.к. из реакции видно, что 1 моль CaCl2 дает 1 моль продукта, то для того, чтобы найти массу продукта (в нашем случае - CaCO3) необходимо просто умножить количество молярной массы ограничивающего реагента на молярную массу продукта:

m (CaCO3) = n (CaCl2) × M (CaCO3) = 0,09 × (40 + 1 × 12 + 3 × 16) = 9,54 г

Когда мы нашли количество массы продукта, мы можем понять, сколько избыточного реагента осталось в реакционной смеси:

m (Na2CO3) (остаток) = m (Na2CO3) - n (CaCl2) × M (Na2CO3) = 14 - 0,09 × 106 = 4,34 г

Таким образом, в реакционной смеси останется 4,34 г Na2CO3.

Недостаток реагента

Ситуация с недостатком реагента возникает, когда один из реагентов присутствует в реакции в меньшем количестве, чем необходимо для того, чтобы реакция прошла полностью.

Для решения задач по химии на недостаток реагента можно использовать следующий алгоритм:

Найти количество молярной массы недостающего реагента.
Найти количество молярной массы продукта.
Определить количество молярной массы ограничивающего реагента.
Определить количество молярной массы избыточного реагента.
Найти количество полученного продукта по молярной массе продукта.

Пример:

№2. Допустим, что мы хотим получить воду, смешав 2 г водорода и 16 г кислорода. Определить, сколько продукта мы получим и какой реагент ограничивает реакцию.

2H2 + O2 → 2H2O

Решение:

1 шаг. Найдем количество молярной массы недостающего реагента (H2):

m (H2) = 2 г

M (H2) = 2 г/моль

n (H2) = m (H2) / M (H2) = 1 моль

2 шаг. Найдем количество молярной массы продукта (H2O):

m (H2O) = ? M (H2O) = 2 × 1 + 1 × 16 = 18 г/моль

n (H2O) = n (H2) = 1 моль

3 шаг. Найдем количество молярной массы ограничивающего реагента:

n (O2) = n (H2) / 2 = 0,5 моль

m (O2) = n (O2) × M (O2) = 0,5 × 32 = 16 г

4 шаг. Найдем количество молярной массы избыточного реагента:

m (H2) (избыток) = m (H2) - n (O2) × M (H2) = 2 - 0,5 × 2 = 1 г

5 шаг. Найдем количество продукта:

m (H2O) = n (H2O) × M (H2O) = 1 × 18 = 18 г

Таким образом, мы получим 18 г воды, а ограничивающим реагентом будет кислородный газ, а избыточным - водород.

Вывод

Задачи на избыток и недостаток реагентов могут вызвать трудности, но если вы следуете алгоритму и поймете основную идею реакции, они станут более простыми. После этого вы сможете легко решать такие задачи по химии и получать наивысшие оценки!