CHEMICKÉ VÝPOČTY Teoie Skutečné hmotnosti atomů jsou velmi malé např.: m 12 C=1,99267.10-26 kg, m 63 Cu=1,04496.10-25 kg. Počítání s těmito hodnotami je nepaktické a poto byla zavedena atomová hmotností jednotka 1u. TOMOVÁ HMOTNOSTNÍ JEDNOTK značí se 1u vedlejší jednotka hmotnosti, kteá slouží k výpočtu skutečných hmotnosti atomů a molekul 1u = 1,66057.10-27 kg byla volena tak, aby hmotnost 1u měla atomová hmotnostní konstanta m u její hmotnost m u =1/12 hmotnosti atomu nuklidu uhlíku 12 C lze ji vyjádřit vztahem: m 12 C m u 1u 12 Např.: tomová hmotnost uhlíku 12 C je 12,00 u tomová hmotnost vodíku potia 1 H je 1,01 u tomová hmotnost mědi 63 Cu je 63,50 u V chemii se však častěji používá elativní vyjádření hmotnosti. RELTIVNÍ TOMOVÁ HMOTNOST PRVKU značí se je bez jednotky udává, kolikát je hmotnost atomu uvažovaného pvku větší než 1/12 hmotnosti atomu 12 C číslo, kteé vyjadřuje pomě atomové hmotnosti příslušného pvku k atomové hmotnostní jednotce lze jej vyjádřit vztahem: X m X a m u Např.: 1 H = 1,01 12 C = 12,00 63 Cu = 63,50 RELTIVNÍ MOLEKULOVÁ HMOTNOST LÁTKY značí se M je bez jednotky udává, kolikát je hmotnost molekuly látky větší než 1/12 hmotnosti atomu 12 C je součtem elativních atomových hmotností všech atomů, kteé tvoří molekulu dané látky lze jej vyjádřit vztahem:
M Y m Y m u Např.: M O 2 = 2. O = 2.16 = 32 M NH 3 = N +3. H = 14 + 3.1 = 17 M CO 2 = C + 2. O = 12 + 2.16 = 44 Vzhledem k částicovému chaakteu látek je nutno znát počet částic, kteý daná látka obsahuje. Potože je počet částic obovský a pakticky nevypočitatelný, byla zavedena veličina zvaná látkové množství. LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ značí se n jednotkou je mol slouží k vyjádření velikosti soubou základních částic je jednou ze 7 základních veličin mezináodní soustavy veličin a jednotek SI lze jím poovnávat množství dvou nebo více látek lze jej vyjádřit vztahem N 23 1 n ; 6,022.10 mol N N.. vogadova konstanta udává počet základních částic obsažených v 1 molu chemické látky N počet částic ve studovaném soubou -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PMTUJ!!! 1 mol libovolné látky obsahuje 6,022.10 23 N jejich základních částic. Např.: 1 mol H 2 SO 4 obsahuje 6,022.10 23 molekul H 2 SO 4. 1 mol H 2 O obsahuje 6,022.10 23 molekul H 2 O. 1 mol u obsahuje 6,022.10 23 atomů u. 1 mol je takové množství látky, kteé obsahuje N 6,022.10 23 jejich základních částic. 1 mol libovolné látky má takovou hmotnost v gamech, kteá se číselně ovná elativní molekulové atomové hmotnosti této látky. Např.: 1 mol molekul H 2 SO 4 má hmotnost 98 g. 1 mol atomů Cu má hmotnost 63,5 g- 1 mol molekul O 2 má hmotnost 32 g. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- MOLÁRNÍ HMOTNOST značí se M jednotkou je g.mol -1 je hmotnost jednoho molu látky číselná hodnota molání hmotnosti pvku sloučeniny vyjádřená v g.mol -1 je ovna hodnotě elativní atomové molekulové hmotnosti pvku sloučeniny
je podíl hmotnosti m této látky a jejího látkového množství n lze jej vyjádřit vztahem: m M ; m. hmotnost látky n n.. látkové množství látky Např.: MHCl = 1,01 + 35,5 = 36,51 g.mol -1 MH 2 = 2.1,01 = 2,02 g.mol -1 MNH 3 = 14 + 3.1,01 = 17,03 g.mol -1 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PMTUJ!!! MH = 1,01 g.mol -1 M H = 1,01 MNH3 = 17 g.mol -1 M NH3 = 17 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PMTUJ!!! Stejná látková množství plynů zaujímají za stejné teploty a tlaku stejný objem. Za nomálních podmínek je objem 1 molu libovolného plynu 22,4 dm 3 l. Nomální podmínky NP jsou: t = 0 o C 273,15 K; p = 101,325 kpa. Např.: 1 mol O 2 32 g zaujímá za NP objem 22,4 dm 3. 1 mol CO 2 44 g zaujímá za NP objem 22,4 dm 3. 3 moly N 2 O 132 g zaujímají za NP objem 3.22,4 = 67,2 dm 3. 2 moly H 2 4,04 g zaujímají za NP objem 2.22,4 = 44,8 dm 3. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- NORMÁLNÍ MOLÁRNÍ OJEM PLYNU značí se V mn a platí V mn = 22,4 dm 3.mol -1 Řešené příklady Příklad 1. Vypočtěte skutečnou hmotnost atomu hliníku! m a l =? l = 27 m u = 1,66057.10-25 kg m l a 27 26 l ma l l. mu 27.1,66057.10 4,48.10 kg mu
Příklad 2. Jakou hmotnost v gamech představuje 5,2.10 23 atomů zlata? Úlohu je nejvhodnější řešit tojčlenkou: 6,022.10 23 atomů u... 196,9665 g u 1 mol 5,2.10 23 atomů u g u přímá úměa ------------------------------------------------------------------------- 6,022.10 5,2.10 23 23 196,9665 23 5,2.10.196,9665 170g 23 6,022.10 Příklad 3. Kolik atomů zinku je obsaženo v 10 g čistého kovu? Úlohu je nejvhodnější řešit tojčlenkou: 6,022.10 23 atomů Zn... 65,4 g Zn 1 mol atomů Zn 10 g Zn přímá úměa ------------------------------------------------------------------ 23 6,022.10 65,4 10 6,022.10 65,4 Příklad 4. 23.10 9,2122.10 22 atomů Zn Kolik molekul CaCO 3 je obsaženo ve 400 g CaCO 3? Úlohu je nejvhodnější řešit tojčlenkou: 6,022.10 23 molekul CaCO 3... 100 g CaCO 3 1 mol molekul CaCO 3 400 g CaCO 3 přímá úměa --------------------------------------------------------------------------------- 23 6,022.10 100 400
23 6,022.10.400 2,4092.10 100 Příklad 5. 24 molekul CaCO 3 Učete, jakému látkovému množství odpovídá 95,8 g Ti! nti =? mti = 95,8 g Ti = 47,9 m Ti m Ti 95,8 n Ti 2 M Ti Ti 47,9 moly Příklad 6. Jakou hmotnost má 1 dm 3 CO 2 za nomálních podmínek? Úlohu je nejvhodnější řešit tojčlenkou: 22,4 dm 3 CO 2... 44 g CO 2 1 mol 1 dm 3 CO 2 g CO 2 přímá úměa -------------------------------------------------------- 22,4 1 44 44 2g 22,4 Příklad 7. Kolik molů C obsahuje 986,8 g aco 3? nc =? maco 3 = 986,8 g MaCO 3 = 197 g.mol -1 m aco 3 986,8 n aco 3 5 molů aco M aco 197 3 V 1 molu aco 3 je obsažen 1 mol C v 5 molech aco 3 je obsaženo 5 molů C. 3
Příklad 8. Jaký objem za NP zaujímá 6 g H 2? Úlohu lze řešit např. tojčlenkou: 2 g H 2 1 mol zaujímá za NP objem. 22,4 dm 3 6 g H 2. dm 3 přímá úměa ----------------------------------------------------------------------------- 2 22,4 6 22,4.6 3.22,4 67,2 2 dm 3 Nebo užitím vzoců: m H 2 6 n H 2 3 M H 2 2 moly 1 mol libovolného plynu zaujímá za NP objem 22,4 dm 3 3 moly vodíku H 2 budou zaujímat objem 3.22,4 = 67,2 dm 3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- VYSVĚTLIVKY: Učivo označené symbolem *** je učeno studentům studijního obou Technické lyceum
Pacovní list Chemické výpočty I 1 Vypočtěte M! a M H 2 O b M H 2 SO 4 c M CuSO 4.5H 2 O d M loh 3 e M MoHSO 4 6 f M ZnSO 4.7H 2 O g M g 2 O h M HNO 3 2 Objasněte pojmy! a látkové množství b mol c vogadova konstanta d nomální molání objem plynu e molání hmotnost látky f elativní atomová hmotnost g elativní molekulová hmotnost 3 Rozhodněte, kteé z následujících údajů jsou uvedeny spávně a kteé chybně. Rozhodnutí zdůvodněte! a N = 14 g.mol -1 b P = 31,0 c M N 2 = 28,0 d MNa = 23,0 g.mol -1 e MZn = 65,4 g.mol -1 f MH 2 SO 4 = 98,1 4 Kteá z následujících hmotnostních množství obsahují přibližně a 6,0 g uhlíku C b 36,0 g destilované vody H 2 O c 0,001 kg vodíku H 2 d 16,0 g kyslíku O 2 e 0,004 kg helia He N atomů či molekul? 2 5 Rozhodněte, kteé z následujících hmotnostních množství plynů zaujímá za nomálních podmínek objem 44,8 litu! a 4,04 g vodíku H 2 b 17 g amoniaku NH 3 c 0,088 kg oidu uhličitého CO 2 d 128 g oidu siřičitého SO 2 6 Klidová atomová hmotnost neznámého pvku je 3,27068.10-25 kg. O kteý pvek se jedná? 7 Vypočti skutečnou hmotnost jednoho atomu chlou! 8 Jakou hmotnost v gamech má 1,32.10 23 atomů tuti? 9 Jaké látkové množství představují 3 g plynného vodíku? Jaký objem zaujme toto množství vodíku za nomálních podmínek? 10 Jakému látkovému množství odpovídá 12,046.10 23 atomů uhlíku?
11 Vypočti hustotu chlou za nomálních podmínek! 12 Jaký objem v litech zaujímá 7.10 26 molekul chlou za nomálních podmínek? 13 Jaké látkové množství oidu uhelnatého zaujme za nomálních podmínek objem 0,11 dm 3? Jakou bude mít toto množství hmotnost? 14 Jakou hmotnost má 2,25.10 22 atomů Cu? 15 Jaká je hmotnost 100 000 000 molekul CO 2? 16 Učete, jakému látkovému množství odpovídá: a 54 g bóu b 120 g NaOH c 75,95 g FeSO 4 d 1,85 kg NaOH e 39,5 kg KMnO 4! 17 Vypočtěte látkové množství CO 2 ve vzoku, kteý obsahuje 1,2.10 23 molekul této látky! 18 Jaký je počet částic obsažený v 88 g CO 2? 19 Jaký objem za NP zaujímá 1 kg kyslíku O 2? 20 Vypočtěte hmotnost: a 10 molů H 2 SO 4 b 2 molů NaOH c 3 molů H 2 d 2 molů CuSO 4.5H 2 O! 21 Jaká je hmotnost 112 dm 3 CO 2 za nomálních podmínek? 22 Vypočtěte objem plynu, kteý za nomálních podmínek zaujímá 0,25 molu jakékoliv plynné látky? 23 Látkové množství butanu C 4 H 10 je 2 moly. Vypočtěte: a objem butanu za nomálních podmínek b hmotnost tohoto množství plynu! 24 Vypočtěte molání hmotnost: a chlou Cl 2 b síy S 8 c oidu měďného Cu 2 O 25 Doplňte! a 1 mol SO 2 za nomálních podmínek zaujímá objem. dm 3. b 1 mol SO 2 za nomálních podmínek má hmotnost... g. b 1 mol SO 2 za nomálních podmínek obsahuje.. molekul SO 2. 26 Vypočtěte látkové množství síy ve vzoku látky o hmotnosti 12,8 g! 27 Jaký počet molekul CO 2 představuje 91,9 mol oidu uhličitého? 28 Učete látkové množství vápníku, kteé odpovídá 160,32 g tohoto pvku!
Výsledky: 6 u 7 5,887.10-26 kg 8 43,96 g 9 1,5 mol; 33,4 dm 3 10 2 moly 11 3,17 g.dm -3 12 26. 10 3 dm 3 13 4,91.10-3 molu; 1,37.10-1 g 14 2,37 g 15 7,3.10-15 g 16 a 5 molů; b 3 moly; c 0,5 moly; d 46,25 molu; e 250 molů 17 0,2 molu 18 12,044.10 23 20 a 980 g; b 80 g; c 6 g; d 520 g 21 120 g 22 5,6 dm 3 23 a 44,8 dm 3 25 a 22,4; b 64; c 6,022.10 23 26 0,4 molu 27 5,535.10 25 molekul 28 3,929 molu
VÝPOČTY Z CHEMICKÝCH VZORCŮ Teoie Z obecného chemického vzoce sloučeniny y C z lze jednoduchým způsobem přímou úměou vypočítat obsahy jednotlivých pvků skupin, příp. iontů,, C a vyjádřit je hmotnostních jednotkách případně pocentech. Vycházíme přitom z předpokladu, že 1 mol sloučeniny y C z obsahuje molů látky, y molů látky a z molů látky C. Řešené příklady Příklad 1. Kolik olova Pb je obsaženo ve 478 g čistého PbS? Úlohu lze nejlépe řešit opět tojčlenkou: 239 g PbS 1 mol obsahuje.. 207 g Pb hodnoty vyčteme z PSP a M 478 g PbS g Pb hledané hodnoty ----------------------------------------------------------------- přímá úměa 239 478 207 207.478 207.2 414 239 Příklad 2. g Pb Vypočtěte! a Kolik gamů vápníku a kolik gamů kyslíku je obsaženo v 5 gamech CaCO 3? b Jaký je pocentový obsah uhlíku v CaCO 3? Řešíme tojčlenkou: a ve 100,09 g CaCO 3 1 mol je obsaženo.. 40,08 g Ca v 5 g CaCO 3.. g Ca ------------------------------------------------------------------------------- 100,09 5 40,08 40,08.5 2 100,09 g Ca
ve 100,09 g CaCO 3 1 mol je obsaženo.. 3.16,0 g O v 5 g CaCO 3.. g O ------------------------------------------------------------------------------- 100,09 3.16,0 5 3.16,0.5 2, 4 100,09 b g O 100,09 g CaCO 3 1 mol.... 100 % 12,01 g C 1 mol.. % ------------------------------------------------------------------------------- 100,09 100 12,01 100.12,01 12 % 100,09 C Příklad 3. Kolik kilogamů kyslíku obsahuje vzoek oidu železitého obsahující 10 kg železa? Oid železitý má vzoec Fe 2 O 3 Úlohu lze nejlépe řešit opět tojčlenkou: 159,7 g Fe 2 O 3 1 mol obsahuje..111,7 g Fe 2. 55,85 hodnoty vyčteme z PSP a M kg Fe 2 O 3.... 10 kg Fe ------------------------------------------------------------------------ přímá úměa 159,7g 111,7 g 10kg 10kg.159,7g 111,7 g 14,3kg Fe 2 O 3 14,3 kg Fe 2 O 3 obsahuje 10 kg Fe Vzoek oidu železitého obsahující 10 kg železa obsahuje 14,3 10 = 4,3 kg kyslíku.
Teoie Často se k výpočtům z chemických vzoců používá hmotností zlomek. HMOTNOSTNÍ ZLOMEK w pvku ve sloučenině S značí se w hmotnostní zlomek w pvku ve sloučenině S je oven podílu hmotnosti m pvku obsaženého ve sloučenině S a hmotnosti této sloučeniny ms slouží k vyjádření velikosti soubou základních částic je jednou ze 7 základních veličin mezináodní soustavy veličin a jednotek SI lze jím poovnávat množství dvou nebo více látek lze jej vyjádřit vztahem.. S M S n M n m S m w ; 1 0; w % 100 hmotnostní w Poznámka:*** Hmotnostní zlomek w pvku ve sloučenině y.... y y n M n m M m m w M M y M M y m m w w.... M w M w M m M m n n y místo M a M lze u atomů uvádět Řešené příklady Příklad 5. Vypočtěte hmotnostní zlomek kyslíku v oidu uhličitém! O = 16 M CO 2 = 44 hodnoty vyčteme z PSP % 72,7 0,727 44 2.16 O w
Příklad 6. Kolik gamů železa je obsaženo ve 100 g oidu železitého? Lze řešit tojčlenkou viz podobné příklady výše esp. vzocem po hmotnostní zlomek: Fe = 55,85 M Fe 2 O 3 = 159,7 hodnoty vyčteme z PSP 2.55,85 w Fe 0,6994 159,7 69,94 % Ve 100 g Fe 2 O 3 je obsaženo 100 g. 0,6994 = 69,94 g Fe Teoie Výpočet empiického a molekulového vzoce*** Empiický vzoec udává složení sloučeniny z kteých pvků a v jakém poměu jsou atomy těchto pvků ve sloučenině zastoupeny. Molekulový vzoec udává skutečný počet atomů a jejich duh v molekule sloučeniny může být totožný se stechiometickým nebo je jeho celistvým násobkem Stechiometický vzoec Molekulový vzoec NaCl NaCl H 2 O H 2 O NO 2 N 2 O 4 HO H 2 O 2 CH C 6 H 6 Postup: 1 chemická analýza učí množství jednotlivých pvků ve sloučenině v hmotnostních pocentech 2 je-li sloučenina tvořena pvky., C, má empiický vzoec y C z ;, y, z jsou celá čísla 3 počet látkových množství molů pvků ve sloučenině :y :z je dán vztahem p p pc : y : z : : C p, p, p.. obsah dané látky v hmotnostních pocentech c. elativní atomové hmotnosti pvků 4 získaný pomě :y :z upavíme vydělením nejnižším číslem poměu a získáme pomě nejmenších celých čísel :y:z 5 máme-li učit molekulový vzoec sloučeniny, musíme znát M sloučeniny
Příklad 7.*** Zkoumaná látka má složení: 82,80 % C a 17,20 % H. Fyzikálně chemickými metodami byla stanovena elativní molekulová hmotnost této látky M = 58. Učete empiický a molekulový vzoec této sloučeniny! : y pc : C ph H 82,80 12 17,20 : 1 6,9 :17,20 : y 1: 2,5 2 : 5 Empiický vzoec: C 2 H 5, jeho M = 29 58 Molekulový vzoce: 2, tj. C2 H 5. 2 = C 4 H 10 29 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- VYSVĚTLIVKY: Učivo označené symbolem *** je učeno studentům studijního obou Technické lyceum
Pacovní list Výpočty z chemických vzoců 1 Kolik gamů dusíku, vodíku, síy a kyslíku je obsaženo v 264,32 gamech NH 4 2 SO 4? 2 Kolik kilogamů Na je obsaženo v 861 kilogamech Na 2 S? 3 Kolik gamů kystalové vody obsahuje 13 gamů MgSO 4.7H 2 O? 4 Kolik gamů bezvodého síanu měďnatého obsahuje 17,0 g jeho pentahydátu o čistotě 91 %? 5 Kolik pocent dusíku obsahuje: a dusičnan sodný chilský ledek b dusičnan vápenatý noský ledek 6 Kolik pocent kystalové vody je obsaženo v CuSO 4.5H 2 O? 7 Kolik kilogamů cínu, železa a hliníku lze teoeticky získat z: a 50 kg SnO 2 b 40 kg Fe 2 O 3 c 27 kg l 2 O 3 8 Vypočtěte hmotnostní zlomek hliníku l v l 2 O 3! 9 Vypočtěte hmotnost dusíku N ve 3 tunách amoniaku NH 3! 10 Vypočtěte hmotnostní zlomek: a vodíku H ve vodě H 2 O b cínu Sn v oidu cíničitém SnO 2 c mědi Cu a vody H 2 O v pentahydátu síanu měďnatého CuSO 4.5H 2 O! 11 Vypočtěte hmotnostní zlomky složení MgCO 3! 12 Vypočtěte hmotnostní zlomek g v g! 13 40 vagónů veze náklad udy. Každý vagón obsahuje 20 t udy, kteá obsahuje 70 % Fe 2 O 3. Vypočtěte hmotnost a hmotnostní zlomek čistého Fe přepavovaného v nákladu. 14 Železná uda obsahuje 90 % Fe 3 O 4. Vypočtěte: a kolik Fe obsahuje 1 tuna udy b jakou hmotnost má uda, kteá obsahuje 1 tunu Fe! 15 Vypočtěte hmotnost vápníku a fosfou ve fosfoečnanu vápenatém, jehož hmotnost je 100 g! 16 Kolik hmotnostních pocent vodíku obsahuje ethanol? 17 Kolik gamů vody obsahuje skalice modá o hmotnosti 123 g? 18 Úbytek hmotnosti při zahřívání hydatovaného síanu vápenatého CaSO 4.nH 2 O o hmotnosti 10 g činil 2,1 g. Jaká je hmotnost dehydatovaného síanu a jaký je empiický vzoec hydátu? 19 ***nalýzou mineálu bylo zjištěno jeho složení a vyjádřeno v hmotnostních pocentech: 79,9 % Cu a 20,1 % S. Učete empiický vzoec sloučeniny a její název! 20 ***nalýzou bylo vypočteno, že látka obsahuje 14,0 % sodíku, 19,5 % síy, 39,0 % kyslíku a 27,5 % hydatované vody. Učete empiický vzoec!
21 ***Spálením 0,162 g oganické látky obsahující S, H, O vzniklo 0,235 g oidu uhličitého a 0,112 g vody. Učete empiický vzoec sloučeniny! 22 ***500 cm 3 plynného uhlovodíku měřeno za NP má hmotnost 0,581 g. Uhlovodík obsahuje 92,24 % uhlíku a 7,76 % vodíku. Vypočtěte jeho molekulový vzoec! 23 ***nalýzou sloučeniny bylo zjištěno její složení ve hmotnostních pocentech: 70,48 % tuti, 8,44 % uhlíku, 9,84 % dusíku a 11,24 % kyslíku. Jaký stechiometický empiický vzoec má tato sloučenina? 24 ***nalýzou 0,9534 g čenohnědé sloučeniny bylo zjištěno, že obsahuje 0,8644 g olova a 0,0890 g kyslíku. Vypočtěte: a hmotnostní zlomky obou pvků ve sloučenině b empiický vzoec sloučeniny! 25 Po analýze mineálu o hmotnosti 0,8000 g bylo zjištěno, že obsahuje 0,63 g cínu a zbytek odpovídá obsahu kyslíku. Vypočtěte pocentový obsah pvků a zjistěte empiický vzoec daného mineálu! Výsledky: 1 56,04 g dusíku; 16,16 g vodíku; 64,12 g síy; 128 g kyslíku 2 507,38 kg 3 6,65 g 4 9,89 g 5 a 16,48 %; b 17,07 % 6 36,08% 8 0,53 9 2,47 t 10 a 0,112; b 0,79; c 0,3608 11 wmg = 0,289; wo = 0,569; wc = 0,142 12 0,58 13 392 t Fe; wfe = 0,49 14 a 651 kg; b 1535 kg 16 0,13 17 44,4 g 18 CaSO 4.2H 2 O 19 Cu 2 S; sulfid měďný 20 Na 2 S 2 O 8.5H 2 O pentahydát peoodisíanu sodného 21 C 3 H 7 O 3 22 C 2 H 2 23 C 2 N 2 O 2 Hg 24 a wpb = 0,9066; wo = 0,0934; b Pb 3 O 4 25 78,8%; 21,2%; SnO 2
VÝPOČTY Z CHEMICKÝCH ROVNIC Teoie Základní pavidla po výpočty z chemických ovnic: 1 chemickou eakci vyjádříme spávně vyčíslenou chemickou ovnicí 2 zapíšeme molání hmotnosti u látek, kteé souvisí s řešením 3 patřičné údaje sestavíme do úměy, kteou vyřešíme Pamatuj!!! Poměy látkových množství vzájemně eagujících látek jsou ovny poměů příslušných stechiometických koeficientů v ovnici chemické eakce. a + b c C + d D n n b ; a n C n D c d ; n n C a c apod. Řešené příklady Příklad 1. Jaké množství uhličitanu sodného a chloidu vápenatého je třeba k získání 200 g uhličitanu vápenatého? 1 Na 2 CO 3 + CaCl 2 2 NaCl + CaCO 3 2 M 105,99 110,99 100,99 3 105,99 g Na 2 CO 3... 100,99 g CaCO 3 g Na 2 CO 3. 200 g CaCO 3 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 105,99 100,99 200 105,99.200 209,90 100,99 g Na 2 CO 3 110,99 g CaCl 2... 100,99 g CaCO 3 g CaCl 2. 200 g CaCO 3 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 110,99 100,99 200
110,99.200 219,80 100,99 Příklad 2. g CaCl 2 Kolik tun páleného vápna vznikne tepelným ozkladem 50 tun vápence? Čistota vápence je 90 %. 1 CaCO 3 CaO + CO 2 2 M 100,09 56,08 3 50 t CaCO 3... 100 % t CaCO 3. 90 % --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 90.50 45 100 t 100,09 t CaCO 3... 56,08 t CaO 45 t CaCO 3.. t CaO --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 45.56,08 25, 2 100,09 Příklad 3. t CaO Kolik gamů chloečnanu daselného je třeba ozložit, aby se získalo 100 litů kyslíku měřeno za nomálních podmínek? 1 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 2 M 2. 122,55 3 1 mol libovolného plynu zaujímá za NP objem 22,4 litu! 2. 122,55 g KClO 3...3. 22,4 litů O 2 g KClO 3. 100 litů O 2 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 100.2.122,55 364,7 3.22,4 g KClO 3
Příklad 4. Vypočtěte hmotnost kyslíku, kteý beze zbytku zeaguje s 2,656 g vodíku, a hmotnost vody, kteá při eakci vznikne! 1 O 2 + 2 H 2 2 H 2 O 2 M 32 2. 2 2. 18 3 2. 2 g H 2.....32 g O 2 2,656 g H 2. g O 2 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 2,656 32 21,25 2 2 g O 2 Potože platí zákon zachování hmotnosti: Součet hmotností všech eaktantů se ovná součtu hmotnosti všech poduktů. 21,25 g O 2 + 2,656 g H 2 = 23,90 g H 2 O Příklad 5. Vypočtěte hmotnost zinku, kteého je třeba k přípavě 483 g síanu zinečnatého! 1 Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 2 M 65,4 162 3 65,4 g Zn.... 162 g ZnSO 4 g Zn... 483 g ZnSO 4 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 483.65,4 195 162 Příklad 6***. g Zn Sulfid železnatý eaguje s kyselinou chloovodíkovou podle eakce: FeS + 2 HCl FeCl 2 + H 2 S a Kolik gamů chloidu železnatého vznikne eakcí 250 g sulfidu železnatého? b Jaká bude spotřeba v mililitech 37 % kyseliny chloovodíkové? Hustota 37 % HCl je 1,183 g.ml -1 1 FeS + 2 HCl FeCl 2 + H 2 S
2 M 87,91 2. 36,46 126,75 3 a z 87,91 g FeS vznikne... 126,75 g FeCl 2 z 250 g FeS.. g FeCl 2 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 250.126,75 360,45 87,91 g FeCl 2 b z 2. 36,46 g HCl100 %... 126,75 g FeCl 2 z g HCl.. 360,45 g FeCl 2 --------------------------------------------------------------------------- přímá úměa 360,45 236,46 207,37 126,75 g HCl 100% Spotřebu 37 % HCl vypočítáme nepřímou úměou čím vyšší koncentace kyseliny, tím je ji k eakci potřeba menší množství 100 % HCl. 207,37 g 37 % HCl g ---------------------------------------------------------------------------- 100 37 207,37 100 207,37 560, 46 37 g HCl Objem kyseliny učíme ze vztahu: m V V m 560,46 V 37% HCl 473,76 ml HCl 1,183 37% -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- VYSVĚTLIVKY: Učivo označené symbolem *** je učeno studentům studijního obou Technické lyceum
Pacovní list Výpočty z chemických ovnic 1 Uhlí obsahuje síu ve fomě mineálu pyitu FeS 2. Při spalování pyitu vzniká oid siřičitý a železitý. Vypočtěte hmotnost SO 2, kteým se zamoří ovzduší spálením 1 tuny uhlí, obsahující 2,5 hm. % pyitu! 4 FeS 2 + 11 O 2 8 SO 2 + 2 Fe 2 O 3 2 Kolik gamů NH 4 NO 3 se temicky ozloží za vzniku 5 litů N 2 O? Jaké je v molech a gamech množství vzniklého oidu? měřeno za nomálních podmínek NH 4 NO 3 N 2 O + 2 H 2 O 3 Jaký objem CO 2 měřeno za NP vznikne ozkladem 125 g CaCO 3, kteý obsahuje 10 % nečistot? 4 Kolik kg oidu uhelnatého lze vyobit ze 100 m 3 měřeno za NP oidu uhličitého podle ovnice: C + CO 2 2 CO, jestliže při daných technologických podmínkách eakce pobíhá z 80 %? 5 Elementání chlo eaguje v hokém vodném oztoku KOH podle schématu: Cl 2 + KOH KCl + KClO 3 + H 2 O Učete látkové množství chlou, kteé je teoeticky potřeba k získání 10 g KClO 3! 6 Při zvýšené teplotě eaguje oid nikelnatý s amoniakem podle schématu: NiO + NH 3 Ni + H 2 O + N 2 Jestliže eakci podle 1,7 g NH 3, kolik vzniklo gamů dusíku? 7 Rozpuštění zinku v kyselině solné je vyjádřeno schématem: Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 Vypočtěte hmotnost vzniklého ZnCl 2 a hmotnost spotřebovaného chloovodíku, jestliže eakcí povedou v mikoapaatuře vzniklo 4,48 cm 3 měřeno za NP vodíku! 8 Vypočti hmotnost železných pilin a síy, jichž je třeba k výobě 880 kg sulfidu železnatého FeS. Reakce pobíhá podle ovnice: Fe + S FeS 9 Vypočti hmotnost vodíku a dusíku, kteé se sloučí při výobě 2,0 kg amoniaku NH 3. Reakce pobíhá podle ovnice: N 2 + 3 H 2 2 NH 3 10 Kolik gamů je železa je třeba, aby se z oztoku CuSO 4.5H 2 O vytěsnilo 5 g mědi? 11 Kolik litů vodíku vznikne eakcí 10 g zinku s kyselinou chloovodíkovou? 12 Kolik gamů bomu se uvolní, působí-li chlo na 0,5 g oztoku bomidu hořečnatého? 13 Kolik gamů kyseliny dusičné se dá připavit v laboatoři zahříváním 170 g dusičnanu sodného s koncentovanou kyselinou síovou? 14 Kolik mědi vytěsní železo ze 100 g 5 % oztoku síanu měďnatého? 15 Kolik hydoidu sodného vznikne eakcí 5 g sodíku s vodou? 16 Z kolika tun vápence se získá 1 tuna páleného vápna? 17 Kolik gamů a litů oidu siřičitého vznikne shořením 4 g síy?
18 Čevená uda měděná kupit oid měďný obsahuje 36 % hlušiny. Kolik kilogamů mědi se vyobí ze 2,5 tuny této udy? 19 Kolik stříba se vyobí z 1 tuny agentitu sulfid stříbný, neobsahuje-li žádnou hlušinu? 20 Kolik litů kyslíku vznikne elektolýzou 4,5 g vody? 21 Kolik gamů NaOH vznikne hydolýzou 26,5 g uhličitanu sodného? 22 Kolik litů sulfanu vznikne, působíme-li kyselinou chloovodíkovou na 10 g sulfidu železnatého? 23 Kolik gamů NaOH je třeba na neutalizaci 315 g 20 % kyseliny dusičné? 24 Kolik ml 21 % amoniaku je třeba na přípavu 40,4 g dusičnanu amonného neutalizací kyselinou dusičnou? Hustota 21 % NH 3 je 0,9224 g.cm -3 25 Ověřte výpočtem, zda následující tvzení je spávné: a vodík, kteý vznikne eakcí 1 g Zn s kyselinou síovou má stejnou hmotnost jako vodík vzniklý eakcí 1 g zinku s kyselinou chloovodíkovou b vodík, kteý vznikne eakcí 1 g Zn s kyselinou chloovodíkovou má stejnou hmotnost jako vodík, kteý vznikne eakcí 1 g hliníku s kyselinou chloovodíkovou 26 Kolik gamů NaCl potřebujeme na přípavu 14,3 g gcl sážením oztoku NaCl dusičnanem stříbným? NaCl + gno 3 NaNO 3 + gcl 27 Učete hmotnost síy teoeticky potřebné k výobě 20 t SO 3! S + 3 O 2 2 SO 3 28 Vypočti hmotnost O 2 nutného k oidaci 1,828 g H 2 a hmotnost H 2 O vzniklého touto eakcí! 2 H 2 + O 2 2 H 2 O 29 Vypočtěte látkové množství dusíku, kteé zeaguje s 24 moly vodíku na amoniak a látkové množství amoniaku, kteý přitom vznikne! 30 Jaké je látkové množství a hmotnost zinku a chloovodíku, potřebného k přípavě chloidu zinečnatého o hmotnosti 50 g? 31 Vypočtěte hmotnost železa a síy, kteé se musí sloučit, abychom získali sulfid zinečnatý o hmotnosti 0, 66 g! 32 Kolik ml 96 % H 2 SO 4 o hustotě 1,84 g.cm -3 by bylo možné připavit dokonalým vypažením 100 g sfaleitu ZnS a dokonalým zachycením SO 2? ZnS + 3 O 2 ZnO + 2 SO 2 33 Esteifikací jsme připavili ethyleste kyseliny octové. Vypočtěte hmotnost kyseliny octové, kteá se spotřebovala při vzniku 5 g ethylesteu kyseliny octové! CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O :
Výsledky: 1 26,69 kg 2 17,86 g; 0,223 mol; 9,82 g oidu 3 25,2 dm 3 4 400 kg 5 2,45.10-1 molu 6 1,40 g 7 mhcl = 1,46.10-2 g; mzncl 2 = 2,72.10-2 g 8 mfe = 559 kg; ms = 321 kg 9 mn = 1,65 kg; mh = 0,35 kg 10 4,39 g 11 3,43 l 12 0,434 g 13126,02 g 14 2 g 15 8,69 g 16 1,785 t 17 7,99 g; 2,795 l 18 1421,1 kg 19 870,62 kg 20 2,8 l 21 10 g NaOH 22 3,87 g H 2 S; 2,54 l H 2 S 23 40g 24 44,38 ml 25 a ano; b ne 26 5,85 g NaCl 27 8,01 t 28 14,51 g; 16,34 g 29 8 molů; 16 molů 30 0,367 molu; mzn = 23,99 g; mhcl = 26,89 g 31 mfe = 0,42 g; ms = 0,24 g 32 57 ml 33 3,41 g