Гидрометаллургия — методы получения металлов, основанные на химических реакциях, происходящих в растворах. Электрометаллургия — методы получения металлов, основанные на электролизе, т. е. выделении металлов из растворов или расплавов их соединений при пропускании через них постоянного электрического тока. Этот метод применяют главным образом для получения очень активных металлов — щелочных, щелочноземельных и алюминия, а также для производства легированных сталей. Именно этим методом английский химик Г. Дэви впервые получил калий, натрий, барий и кальций. Пирометаллургия — методы переработки руд, основанные на химических реакциях, происходящих при высоких температурах (греч. пирос — огонь).
Маловато предлагаешь:D вопрос то геморройный) Сразу напишу формулы, но без их вывода) n - количество вещества [моль] M - молярная масса = Mr(Mr - молекулярная масса, ее узнаем из периодической системы) [г/моль] V - объем [л] Vm - молярный объем = const = 22,4 л/моль - при н.у. Под н.у. понимают: p = 1 атм, или 101,325 кПа, или 760 мм. рт. ст. T = 273 К = 0° Если в задаче указаны давление или температура, то нельзя использовать значение 22,4 л/моль - нужно воспользоваться уравнением Менделеева - Клапейрона. Na - число Авогадро = const = 6 * 10²³ частиц N - число частиц m - масса [г]
Теперь сами формулы: m = n*M - вычисление массы вещества (1) V = n*Vm - вычисление объема (2) N = n*Na - вычисление количества частиц (3)
Теперь, заметим, что во всех этих формулах присутствует буква n, тогда будет справедливо вот такое равенство: (4) То есть, если известны: или масса вещества(и его формула конечно), или объем газа, или число частиц вещества, то мы всегда сможем узнать количество вещества. Пример 1. Рассчитайте массу 5 моль нитрата калия. n = 5 моль Пишем формулу для нахождения массы (1): m = n*M M(KNO₃) = 1*Ar(K) + 1*Ar(N) + 3*Ar(O) = 39 + 14 + 3*16 = 101 г/моль Рассчитываем массу: m = n*M = 5 моль*101 г/моль = 505 г
Пример 2. Воду, массой 1,8 г подвергли электролизу. Рассчитайте объем выделившегося кислорода(н.у.). Пишем уравнение: 2H₂O = 2H₂ + O₂( я надеюсь, что с уравнениями проблем нет, иначе - пиши в ЛС, будем разбираться). Найдем количество вещества воды, из формулы (4): n = m/M = 1,8г / 18 г/моль = 0,1 моль (Как рассчитывал М уже не говорю, рассчитывая на то, что ты понял как это делать:D) Смотрим на уравнение реакции теперь. По уравнению разлагается 2 моль воды( коэффициент перед водой = 2) образуется 1 моль кислорода. Пусть из 0,1 моль воды образуется ξ моль кислорода. Составим вот такую пропорцию: 2 моль(H₂O) = 1 моль(O₂) 0,1 моль (H₂O) = ξ моль(O₂) Решая, находим, что: ξ = 0.05 моль Теперь рассчитываем объем кислорода. V = Vm*n = 22,4 л/моль*0,05 моль = 1,12 л
Теперь с примесями, что, да как. Примеси - это вещества, обычно не участвующие в реакции, но составляющие компоненты массы вещества, в реакции участвующего. Обычно массовая доля примесей 15 - 20%. Теперь, введем обозначения: ω(прим.) - массовая доля примесей m(ч.в.) - масса вещества без примесей m(прим.) - масса примесей m(техн.) - масса вещества с примесями. Теперь, вспомнив определение массовой доли, запишем формулку: ω(прим.) = m(прим.)/m(техн.) * 100% (5) ω(ч.в.) = m(ч.в.)/m(техн.) (6) Отсюда ясно видно: m(прим.) = ω(прим.)*m(техн.) (7) m(ч.в.) = ω(ч.в.)*m(техн.) Ну а теперь включим логику, и выведем еще одну важную формулу: m(ч.в.) + m(прим.) = m(техн) (8)
Пример 1: Рассчитайте массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если 1 ц. технического карбида кальция , содержит 64 кг чистого карбида кальция. Во - первых, 1 ц = 100кг Теперь, рассчитаем массу примесей, воспользовавшись формулой (8): m(прим) = 100кг - 64кг = 36кг Теперь рассчитаем массовую долю примесей: ω(прим.) = 36кг/100кг = 0,36 или 36%
Пример 2. Какой объем ацетилена(н.у.) выделится при обработке карбида кальция массой 100г, если массовая доля примесей 36% Во-первых, запишем таки уравнение реакции: CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ - думаю ацетилен найдешь:D Теперь, 36% примесей не будут реагировать, поэтому от них надо избавиться. Почему? А без них жить проще. Рассчитаем сколько %(ω) чистого карбида кальция содержится в 100 граммах. ω(ч.в.) = 100% - ω(прим.) = 100% - 36% = 64% Теперь, рассчитаем массу чистого карбида кальция: m(ч.в.) = ω(ч.в.)*m(техн.) = 0,64*100г = 64г Рассчитаем количество вещества карбида кальция: n =m/M = 64г/64г/моль = 1 моль По уравнению реакции: n(CaC₂):n(C₂H₂) = 1:1 ⇒ n(C₂H₂) = n(CaC₂) = 1 моль Рассчитаем объем: V = Vm*n = 1 моль*22,4 л/моль = 22,4 л ответ: ... Удачи:D Если что-то непонятно ил хочешь попрактиковаться, пиши в ЛС, скину пару - тройку задач:D
Электрометаллургия — методы получения металлов, основанные на электролизе, т. е. выделении металлов из растворов или расплавов их соединений при пропускании через них постоянного электрического тока. Этот метод применяют главным образом для получения очень активных металлов — щелочных, щелочноземельных и алюминия, а также для производства легированных сталей. Именно этим методом английский химик Г. Дэви впервые получил калий, натрий, барий и кальций.
Пирометаллургия — методы переработки руд, основанные на химических реакциях, происходящих при высоких температурах (греч. пирос — огонь).
Сразу напишу формулы, но без их вывода)
n - количество вещества [моль]
M - молярная масса = Mr(Mr - молекулярная масса, ее узнаем из периодической системы) [г/моль]
V - объем [л]
Vm - молярный объем = const = 22,4 л/моль - при н.у. Под н.у. понимают:
p = 1 атм, или 101,325 кПа, или 760 мм. рт. ст.
T = 273 К = 0°
Если в задаче указаны давление или температура, то нельзя использовать значение 22,4 л/моль - нужно воспользоваться уравнением Менделеева - Клапейрона.
Na - число Авогадро = const = 6 * 10²³ частиц
N - число частиц
m - масса [г]
Теперь сами формулы:
m = n*M - вычисление массы вещества (1)
V = n*Vm - вычисление объема (2)
N = n*Na - вычисление количества частиц (3)
Теперь, заметим, что во всех этих формулах присутствует буква n, тогда будет справедливо вот такое равенство:
То есть, если известны: или масса вещества(и его формула конечно), или объем газа, или число частиц вещества, то мы всегда сможем узнать количество вещества.
Пример 1.
Рассчитайте массу 5 моль нитрата калия.
n = 5 моль
Пишем формулу для нахождения массы (1):
m = n*M
M(KNO₃) = 1*Ar(K) + 1*Ar(N) + 3*Ar(O) = 39 + 14 + 3*16 = 101 г/моль
Рассчитываем массу:
m = n*M = 5 моль*101 г/моль = 505 г
Пример 2.
Воду, массой 1,8 г подвергли электролизу. Рассчитайте объем выделившегося кислорода(н.у.).
Пишем уравнение:
2H₂O = 2H₂ + O₂( я надеюсь, что с уравнениями проблем нет, иначе - пиши в ЛС, будем разбираться).
Найдем количество вещества воды, из формулы (4):
n = m/M = 1,8г / 18 г/моль = 0,1 моль (Как рассчитывал М уже не говорю, рассчитывая на то, что ты понял как это делать:D)
Смотрим на уравнение реакции теперь.
По уравнению разлагается 2 моль воды( коэффициент перед водой = 2) образуется 1 моль кислорода. Пусть из 0,1 моль воды образуется ξ моль кислорода. Составим вот такую пропорцию:
2 моль(H₂O) = 1 моль(O₂)
0,1 моль (H₂O) = ξ моль(O₂)
Решая, находим, что:
ξ = 0.05 моль
Теперь рассчитываем объем кислорода.
V = Vm*n = 22,4 л/моль*0,05 моль = 1,12 л
Теперь с примесями, что, да как.
Примеси - это вещества, обычно не участвующие в реакции, но составляющие компоненты массы вещества, в реакции участвующего. Обычно массовая доля примесей 15 - 20%.
Теперь, введем обозначения:
ω(прим.) - массовая доля примесей
m(ч.в.) - масса вещества без примесей
m(прим.) - масса примесей
m(техн.) - масса вещества с примесями.
Теперь, вспомнив определение массовой доли, запишем формулку:
ω(прим.) = m(прим.)/m(техн.) * 100% (5)
ω(ч.в.) = m(ч.в.)/m(техн.) (6)
Отсюда ясно видно:
m(прим.) = ω(прим.)*m(техн.) (7)
m(ч.в.) = ω(ч.в.)*m(техн.)
Ну а теперь включим логику, и выведем еще одну важную формулу:
m(ч.в.) + m(прим.) = m(техн) (8)
Пример 1:
Рассчитайте массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если 1 ц. технического карбида кальция , содержит 64 кг чистого карбида кальция.
Во - первых, 1 ц = 100кг
Теперь, рассчитаем массу примесей, воспользовавшись формулой (8):
m(прим) = 100кг - 64кг = 36кг
Теперь рассчитаем массовую долю примесей:
ω(прим.) = 36кг/100кг = 0,36 или 36%
Пример 2.
Какой объем ацетилена(н.у.) выделится при обработке карбида кальция массой 100г, если массовая доля примесей 36%
Во-первых, запишем таки уравнение реакции:
CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ - думаю ацетилен найдешь:D
Теперь, 36% примесей не будут реагировать, поэтому от них надо избавиться. Почему? А без них жить проще.
Рассчитаем сколько %(ω) чистого карбида кальция содержится в 100 граммах.
ω(ч.в.) = 100% - ω(прим.) = 100% - 36% = 64%
Теперь, рассчитаем массу чистого карбида кальция:
m(ч.в.) = ω(ч.в.)*m(техн.) = 0,64*100г = 64г
Рассчитаем количество вещества карбида кальция:
n =m/M = 64г/64г/моль = 1 моль
По уравнению реакции:
n(CaC₂):n(C₂H₂) = 1:1 ⇒ n(C₂H₂) = n(CaC₂) = 1 моль
Рассчитаем объем:
V = Vm*n = 1 моль*22,4 л/моль = 22,4 л
ответ: ...
Удачи:D Если что-то непонятно ил хочешь попрактиковаться, пиши в ЛС, скину пару - тройку задач:D