Уравнения химических реакций имеют огромное практическое значение для расчетов, связанных с той или иной реакцией.

Расчёты количеств веществ, участвующих в химических реакциях, называются стехиометрическими.

Стехиометрия – раздел химии, изучающий массовые и объемные отношения между реагентами.

Посмотрим, как можно по уравнениям определить массу и количество веществ, участвующих в реакции. Вспомним, что эти величины связаны между собой уравнением:

Кроме того, в задачах по химическим уравнениям часто используется пропорция.

Рассмотрим примером задачи по химическому уравнению: Вычислить массу оксида железа (II), который образуется при окислении кислородом 11,2 г. железа.

Решение. Составим уравнение химической реакции. По условию задачи железо взаимодействует с кислородом Fe+O2, с образованием оксида железа (II) FeO. Расставим коэффициенты, получим 2Fe+O2→2FeO. Укажем количественные отношения, в которых в данной реакции участвуют исходные вещества и продукты, указанные в задаче, количество вещества по уравнению железа – 2 моль, оксида железа (II) – 2 моль. Найдем количество вещества по условию задачи. Количество вещества железа равно отношению массы железа к его молярной массе. 11,2 г : 56 г/моль = 0,2 моль. Определим искомое в задаче количество вещества. Если из 2 моль железа получается 2 моль оксида железа (II), то из 0,2 моль железа получается х моль оксида железа (II). х = 0,2 · 2 : 2 = 0,2. Количество вещества оксида железа (II) равно 0,2 моль. Найдем массу оксида железа (II). Масса оксида железа (II) равна произведению количества вещества оксида железа (II) на молярную массу оксида железа (II). 0,2 моль 72 г/моль = 14,4 г. Ответ: масса оксида железа (II) равна 14,4 г.

Таким образом, алгоритм решения подобной задачи может быть сведен к следующему:

1.записать условие задачи;

2.составить уравнение реакции;

3.указать количественные отношения, в которых в данной реакции участвуют исходные вещества и продукты;

4.определить количество каждого вещества по известной из условия массе;

5.подписать полученные значения количества веществ под уравнением реакции;

6.определить искомое в задаче количество вещества;

7.найти массу необходимого вещества;

8.записать ответ.

Решим еще одну задачу.

Сколько грамм перекиси водорода необходимо разложить, чтобы получить 8 г. кислорода. Дано: масса кислорода 8 г.

Решение. Составим уравнение химической реакции. Перекись водорода разлагается на воду и кислород. Н2О2→ Н2О + О2. Расставим коэффициенты. 2Н2О2→ 2Н2О + О2. Укажем количественные отношения, в которых в данной реакции участвуют исходные вещества и продукты, указанные в задаче, количество вещества по уравнению перекиси водорода – 2 моль, кислорода – 1 моль. Найдем количество вещества по условию задачи. Количество вещества кислорода равно отношению его массы к молярной массе. 8 г : 32 г/моль = 0,25 моль. Определим искомое в задаче количество вещества. Если из 2 моль перекиси водорода получается 1 моль кислорода, то из х моль перекиси водорода получится 0,25 моль кислорода.

х = 2 · 0,25 : 1 = 0,5. Количество вещества перекиси водорода равно 0,5 моль. Найдем массу перекиси водорода. Масса перекиси водорода равна произведению его количества вещества на молярную массу. 0,5 моль · 34 г/моль = 17 г. Ответ: масса перекиси водорода равна 17 г.

Таким образом, понятие моля в сочетании с химической реакцией является очень удобным инструментом для расчетов. Благодаря этому сочетанию, можно рассчитать необходимые количества реагентов и продуктов в химических реакциях.