Как решить задание №4 (стр. 62) — кратко и по делу

Если в задаче: полное сгорание 44 г пропана C₃H₈ по уравнению C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, то объём CO₂ при н.у. = 67,2 л. Ниже — общий алгоритм, расчёт и часто встречаемые ошибки, чтобы вы могли сразу применить метод к любой похожей задаче.

Порядок решения (универсальный алгоритм)

  1. Проверьте и при необходимости уравняйте реакцию (число атомов слева = справа).
  2. Найдите количество вещества (n) исходного реагента: n = m / M (м — масса в граммах, M — молярная масса в г/моль).
  3. По стехиометрии уравнения определите, сколько молей нужного продукта образуется: n(продукт) = n(реагент) × (коэффициент продукта / коэффициент реагента).
  4. Если нужен объём газа при н.у.: V = n × Vм, где Vм = 22,4 л/моль. Если нужна масса продукта: m = n × M(продукта).
  5. Проверяйте единицы и условия (н.у. — 0 °C и 1 атм).

Всегда выписывайте молярные массы (M) и коэффициенты уравнения перед вычислениями — это уменьшит количество ошибок.

Пример решения: сгорание пропана (шаги с числами)

Дано: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O; m(C₃H₈) = 44 г; M(C₃H₈) = 44 г/моль; Vм = 22,4 л/моль.

  1. n(C₃H₈) = 44 / 44 = 1,0 моль.
  2. По уравнению 1 моль C₃H₈ → 3 моль CO₂, значит n(CO₂) = 3 моль.
  3. V(CO₂) = 3 × 22,4 = 67,2 л (при н.у.).
    Если вместо объёма просят массу CO₂: m = 3 × 44 = 132 г.

Не смешивайте молярный объём (л/моль) и молярную массу (г/моль).

Особенности при других условиях и вариантах

  • При T ≠ 0 °C используйте другой молярный объём (например, примерно 22,7 л/моль при 20 °C), если в задаче это указано.
  • Если дан объём реагента при н.у., сначала найдите n = V / Vм, затем продолжайте по стехиометрии.
  • Для газообразных смесей используйте те же коэффициенты — отношения молей не зависят от условий, но перевод на объём зависит от условий.

Частые ошибки

  • Невыровненное уравнение → неверные коэффициенты.
  • Подстановка массы вместо объёма или наоборот без пересчёта (м/г vs л).
  • Забывают пересчитать молярные массы (особенно для сложных ионов).
  • Игнорирование условий (н.у. или иные T и p).

FAQ

  • В: Что делать, если дан объём газообразного реагента?
    О: Сначала n = V / Vм, затем используйте стехиометрические соотношения.
  • В: Можно ли использовать 22,4 л/моль всегда?
    О: В школьных задачах обычно да, если явно не указаны другие условия.
  • В: Как быстро проверить расчёт?
    О: Посчитайте и массу продукта (m = n × M) — если это разумное число, скорее всего всё верно.

Практикуйтесь на похожих уравнениях: меняйте исходные массы или газы, чтобы отработать перевод «масса → моль → моль продукта → объём/массу продукта».