Методическая разработка «Эффективная методика решения задач»

Доступно и понятно каждому ученику

Эффективная методика решения задач

 

Башкин Анатолий Васильевич,

Учитель химии МБОУ СОШ

с. Сырское, Липецкого района,

победитель конкурса

лучших учителей

Российской Федерации 2006 г.

 

Липецк

Решение задач на определение формулы вещества, состоящего из 2-х или 3-х элементов, когда известны их массовые доли, при этом один из элементов неизвестен.

Предлагается алгоритм (методика) решения подобных задач (2 решения).

Задачи для закрепления (3).

 

Для любой химической формулы из 2-х элементов AaBb

выполняется соотношение:

= = const

где nA и nB – количества вещества данного элемента, а и b – индексы.

Для любой химической формулы из 3-х элементов CcAaBb

выполняется соотношение:

= = = const

где nC, nA и nB – количества вещества данного элемента, с, а, b – индексы.

Принимая всю формулу соединения за 100 г. по массе и за 100 %, получаем, что массы этих элементов соответствуют точно цифрам их процентов в данной формуле.

Затем определяем количества вещества известных элементов по формуле:

n =

Далее определяем молярную массу неизвестного элемента (по проценту) и используя constанту для формулы – соотношение количества вещества элемента к его индексу в любой формуле ПОСТОЯННО.

Например:

Задача 1. Определить формулу соединения, если известно, что оно содержит 28 % металла, 24 % серы и 48 % кислорода по массе (3 уровень).

Алгоритм решения:

Всю формулу обозначаем за 100 г. и 100 %, тогда:

m (Me) = 28 г.

m (S) = 24 г.

m (O) = 48 г.

Определяем количества вещества серы (S)

n (S) = = 0,75 моль

Определяем количества вещества кислорода (O)

n (O) = = 3 моль

Соотношение n (S) : n (O) = 0,75 : 3 = 1 : 4 это кислотный остаток серной кислоты – сульфат анион = SO42-

Металлы бывают разные, со степенью окисления +1, +2, +3

 

Возможные варианты солей:

 

а) Me2SO4 б) MeSO4 в) Me2(SO4)3

 

Прорешиваем все варианты:

Первый вариант:

Me2SO4  = = = = = = 0,75

= n (Me) = 1,5 моль

M(Me) = = = 18,67 г/моль

Такого металла нет.

Второй вариант:

MeSO4  = = = = = = 0,75

= n (Me) = 0,75 моль

тогда M(Me) = = 37,33 г/моль

Такого металла тоже нет.

Третий вариант:

Me2(SO4)3  = = = = = = 0,25

= 0,25 n (Me) = 0,5 моль

M(Me) = = 56 г/моль

Искомая формула соли: Fe2(SO4)3

Задачи для закрепления:

Определить формулу соединения, если известно, что оно содержит: 27,48 % металла, 23,66 % фосфора и 48,86 % кислорода по массе.

Ответ: Mg3(PO4)2

Определить формулу соединения, если известно, что оно содержит: 40 % металла, 20 % серы и 40 % кислорода по массе.

Ответ: CuSO4

 

Определить формулу соединения, если известно, что оно содержит: 40 % металла, 12 % углерода и 48 % кислорода по массе.

Ответ: CaCO3

Задача 2. Определить формулу бинарного соединения, если известно, что оно содержит 5,88 % водорода по массе.

Решение:

На неизвестный элемент приходится 100 % - 5,88 % = 94,12 %

Тогда m (Э) = 94,12 г. m (H) = 5,88 г.

 

Предположим возможные варианты формул, так как элемент может принимать валентность

а) ЭН b) ЭН2 с) ЭН3 d) ЭН4

или I, или II, или III, или IV.

Прорешиваем все варианты с определением молярной массы элемента.

ЭН

а) n(Н) = = 5,88 моль.

b) n(Н) = n(Э) = 5,88 моль.

с) М(Э) = = 16 г/моль кислород.

d) ОН такого соединения нет.

ЭН2

а) n(Н) = = 5,88 моль.

b) n(Э) = ½ n(Н) = ½ х 5,88 моль. = 2,94 моль.

с) М(Э) = = 32 г/моль сера.

d) Н2S или H2O2

Варианты ЭН3 и ЭН4 не имеют решения.