10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

§ 26. ҚҰРАМЫНДА БЕЛГІЛІ ҚОСПАСЫ БАР БАСҚА ЗАТТЫҢ МАССАСЫН (КӨЛЕМІН) РЕАКЦИЯ ТЕҢДЕУІ БОЙЫНША ЕСЕПТЕУ

Күнделікті	тіршілігімізде		таза заттар			Бүгінгі сабақта:
сирек кездеседі, мысалы дистилденген су.						• қоспадағы құрауыш­
Көп жағдайда біз заттардың қоспаларын
						тардың массалық және
кездестіреміз. Мысалы, әктас кальций кар­						көлемдік үлестері
бонаты мен әртүрлі қоспалардан тұрады.						туралы ұғымдармен
Сондықтан есеп шығарғанда қоспа және						танысамыз және оларды
таза зат ұғымдарын қолдануға тура келеді.						пайдаланып, есептер
						шығаруды үйренеміз
Қоспаның массасын немесе көлемін 100% деп
алып, қоспаның массалық үлесін ω, көлемдік
үлесін φ деп белгілейді. Есептеу кезінде мына						Тірек ұғымдар
формулалар қолданылады:
ω(қоспа) =	m(қоспа)	· 100%;				• Масса
						• Заттың массалық үлесі
	m(таза зат + қоспа)
						• Қоспа
	V(қоспа)
ω(қоспа) =			· 100%.
	V(таза зат + қоспа)

109

Мұндай есептерді шығару үшін қоспасыз таза заттың массасын не-месе көлемін анықтап, сол бойынша өнімнің немесе бастапқы заттың мөлшерін есептейді.


1-есеп. Құрамында 3,85% қоспасы бар 52 г кальций карбонатын тұз қышқылында еріткенде, қанша кальций хлориді түзіледі?


Шешуі:
1-тәсіл: Пропорция арқылы шешу.

1. 
   Кальций карбонатындағы СаСО₃ қоспаның массасын табамыз:
   

_{m(қоспа) =} ^{ω(қоспа) · m(CaCO}3 ^{+ қоспа)} _; 100%


^{3,85% · 52 г}
m(қоспа) = = 2 г.

2. 
   Таза кальций карбонатының массасын табамыз:
   

m(СаСО₃) = 52 – 2 = 50 г.
3. Реакция теңдеуін жазып, кальций карбонаты формуласының үстіне оның массасын 50 г деп жазамыз, өйткені реакцияға таза зат қатысады. Зат формулаларының үстіне қажетті шамаларды қоямыз.

50г хг

2HCl + CаCО₃ = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

n =	1 моль	n =	1 моль
100	г/моль	111	г/моль
m = 100 г		m = 111 г

4. 
   Пропорция құрып, оны шешеміз:
   

₁₀₀^{50 г}_г = ₁₁₁^xг _г ,

бұдан х = 55,5 г.

Жауабы: 55,5 г.

2-тәсіл. Зат мөлшері арқылы шешу

1. 
   Бірінші тәсілдегідей қоспа мен таза заттың массасын 1- және 2-амал бойынша табамыз.
   
2. 
   Кальций карбонатының зат мөлшерін есептейміз:
   

50 г
^n(CaCO3^{) =} _{100 г/моль} ^{= 0,5 моль.}

3. 
   Химиялық реакция теңдеуін жазып, заттардың үстіне зат мөл­ шерлерін қоямыз:
   

0,5 моль	х моль	+ H2O + CO2↑
2HCl + CаCО3	= CaCl2
n = 1 моль	n = 1 моль

Кальций хлоридінің зат мөлшерін есептейміз.

n(CaCl₂) = 0,5 моль.

110

Енді кальций хлоридінің массасын есептейміз:


m(CаСO₃) = M · n = 111 г/моль · 0,5 моль = 55,5 г.


Жауабы: 55,5 г.


2-есеп. Массасы 18 г AlCl₃ және 2 г қоспадан тұратын техникалық алюминий хлориді үлгісіндегі қоспаның массалық үлесін (%) анық­ таңдар.


Шешуі: үлгінің массасы алюминий хлоридінің массасы мен қоспаның массасының қосындысына тең:


m(үлгі) = m(AlCl₃) + m(қоспа) = 18 + 2 = 20 г.

2-теңдеу бойынша қоспаның массалық үлесін есептейміз:

ω(қоспа) = ^{m(қоспа)} · 100% = ² · 100% = 10%.


m(үлгі) 20


3-есеп. Кальций карбонаты мен кальций оксидінен тұратын 15,6 г үлгіні қыздырды. Нәтижесінде 2,24 л (қ.ж.) газ бөлінді. Үлгідегі каль-ций оксидінің массалық үлесін (%) анықтаңдар.


Шешуі: Қыздыру кезінде кальций карбонаты (кальций оксиді қыздыруға тұрақты) ыдырайды:
t°
CaCO₃ → CaO + CO₂↑

Түзілген көміртек диоксидінің мөлшерін есептейміз:

n(CO ) =	V (CO2 )	=	2,24	= 0,1 моль.
	Vm		22,4
2

Реакция теңдеуіне сәйкес:

n(CaCO₃) = n(CO₂); n(CaCO₃) = 0,1 моль.

CaCO₃ массасын есептейміз:

m(CaCO₃) = n(CaCO₃) · M(CaCO₃) = 100 · 0,1 = 10 г.


m(CaO) = 15,6 – 10 = 5,6 г.

Үлгідегі CaO массалық үлесін анықтаймыз:

ω(CaO) = ^{m(қоспа)} · 100% = ^{5 ,6}


m(үлгі) 15,6

• 
  100% = 35,9%.
  

Жауабы: ω(CaO) = 35,9%.

4-есеп. Массасы 0,3 г көміртекті толық жаққанда алынған көмір­ тек (IV) оксидін массасы 200 г, массалық үлесі 3,42% барий гидроксиді ерітіндісі Ba(OH)₂ арқылы өткізді. Тұнбаның массасын анықтаңдар.

111

Шешуі: Көміртектің жану реакциясының теңдеуін жазамыз:

	C + O2 =CO2↑				(1)
Көміртектің зат мөлшерін есептейміз:
n(C) =	m	=	0 ,3	= 0,025 моль.
	M	12

Реакция теңдеуіне сәйкес:


n(CO₂) = n(C); n(CO₂) = 0,025 моль.

Ba(OH)₂-нің ерітіндідегі массасын есептейміз:

m(Ba(OH)	) =	ω · m(ерітінді)	=	3,42 ⋅ 200	= 6,84 г.
		100%		100%
2

Ba(OH)₂-нің зат мөлшерін есептейміз:

m(Ba(OH)	) =	m( Ba ( OH)2 )	=	6,84	= 0,04 моль.
2		M( Ba ( OH)2 )	171

Ba(OH)₂ барий гидроксиді көміртек оксидімен СО₂ келесі теңдеу бойынша реакцияға түседі:

Ba(OH)2 + СО2 → BaСО3↓ + H2O

(2)

Химиялық реакция теңдеуіне сәйкес 0,025 моль көміртек оксиді СО₂ 0,04 моль барий гидроксидімен Ba(OH)₂ реакцияға түседі. Демек, барий гидроксиді артық мөлшерде, сондықтан тұнбаның BaСO₃ массасын СО₂ бойынша есептейміз.

Демек,
n(BaCO₃) = n(CO₂); n(BaCO₃) = 0,025 моль.

Тұнбаның массасы:

m(BaCO₃) = n(BaCO₃) · M(BaCO₃) = 0,025 · 197 = 4,93 г.


Жауабы: m(BaCO₃) = 4,93 г.

Кейде есеп шығарғанда қоспа және таза зат ұғымдарын қолдануға тура келеді. Бұндай есептерді шығару үшін қоспасыз таза заттың массасын немесе көлемін анықтап, сол бойынша өнімнің немесе бастапқы заттың мөлшерін есептейді.

•1. Көмірдегі көміртектің массалық үлесі 95%. 54 г қорғасын (II) оксидін

	тотықсыздандыру үшін осы көмірдің қандай массасы жұмсалады? Көміртек оның
•2.	(II) оксидіне дейін тотығады.	Жауабы: 5,05 г
	Массасы 187,5 г көмір жанғанда көлемі 336 л (қ.ж.) көміртек (IV) оксиді түзіледі.
•3.	Көмірдегі көміртектің массалық үлесін есептеңдер.	Жауабы: 96%
	Құрамында кальций карбонаты бар 100 г кенді өртегенде 19,6 л (қ.ж.) газ бөлінді.
	Кендегі кальций карбонатының массалық үлесін есептеңдер.	Жауабы: 87,5%.

112

•4.	Мыс пен темірдің 20 г қоспасын тұз қышқылының артық мөлшерімен әрекет­
	тестіргенде 5,6 л (қ.ж.) газ бөлінді. Металдардың қоспадағы массалық үлесін
•5.	анықтаңдар.	Жауабы: 70% темір, 30% мыс.
	Калий перманганаты мен калий хлоратынан тұратын массасы 8,06 г қоспаны
	айырғанда 1,568 л (қ.ж.) оттек түзілді. Қоспаның құрамындағы заттардың массасын
•6.	есептеңдер:	Жауабы: 3,16 г KMnO4; 4,9 г KClO3.
	Алюминий мен мырыштан тұратын массасы 2 г құйманы сілті ерітіндісімен өңдеді.
	Нәтижесінде 1,904 л (қ.ж.) сутек бөлінді. Қоспадағы металдардың массалық
•7.	үлестерін есептеңдер:	Жауабы: 32,5% Zn, 67,5% Al.
	Көлемдері 67,2 м3 сутек пен 44,8 м3 азот арасында (қ.ж.) реакция жүргізді. Алынған
	аммиактың көлемі қандай газбен ластанған?

Жауабы: V: 44,8 м3; V(N2) = 22,4 м3.
•8. Көлемі 1,6 л (қ.ж.) көміртек (ІV) оксиді мен азоттың қоспасын әк суы арқылы өткізгенде 2 г тұнба түзілді. Қоспадағы газдардың көлемдік үлесін анықтаңдар.
•9. Құрамында 0,1% қоспасы бар массасы 2 г ас содасын сірке қышқылымен өңдегенде
түзілген­ көмірқышқыл газы бисквитті торттың қанша көлем (қ.ж.) шұрықтарын тол­ тырады? Реакция сызбанұсқасы: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O
Жауабы: V (CO2) = 0,53 л.
•10*.Қоймада құрамында 4% қоспасы бар 10 кг аммоний сульфаты мен 2% қоспасы бар 2 кг сөндірілген әк дұрыс сақталмаған. Егер көктемде 200 г әк қалса, неше литр аммиак қойманың желдеткішінен ұшып кеткен? Қанша килограмм аммоний сульфаты бақшаға себілмеді?
Жауабы: V(NH3) = 1,065 л ұшып кетеді; m₂(NH₄)₂SO₄) = 3,14 кг аммоний сульфаты бақшаға себілмеді.