Глава 4. ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

В данной главе мы приводим эталонные решения основных типов задач. Если вам удастся освоить заложенные в них методические идеи, то вам будет по силам большинство химических задач. Имейте в виду, что самую сложную задачу всегда можно разложить на несколько типов простых задач, для решения которых используются стандартные приемы, описанные в данной главе.

Мы рассмотрим только задачи 2-го и 8-го уровней сложности, принятых в этой книге. Для решения самых простых задач типа расчетов на избыток-недостаток реагентов или определение выхода реакции рекомендуем вам обратиться к книге [Хомченко, 1986].

Прежде чем перейти к решению задач, предлагаем несколько общих советов.

1. Большинство расчетных задач связано с химическими превращениями. Поэтому решение следует начинать с записи химических уравнений, причем обязательно со всеми коэффициентами. В редких случаях правильный расчет удается провести по схеме реакции.

Все расчеты по уравнениям реакций очень удобно производить в молях, поскольку коэффициенты в уравнениях реакций пропорциональны количеству веществ, вступивших в реакцию. Только в задачах на газовые реакции можно обойтись без молей, поскольку отношение коэффициентов равно отношению объемов веществ (по закону Авогадро).

2. Многие расчетные задачи удается решить с помощью простой стратегии. Величину, которую требуется найти, обозначают за неизвестную переменную и составляют для этой переменной алгебраическое уравнение, пользуясь расчетами по уравнениям реакций.

Грубо говоря, «то, что спрашивают, обозначаем за х. Например, если необходимо определить состав смеси двух веществ, то в качестве неизвестных переменных удобно ввести количества веществ в смеси, х и у. Далее для этих переменных составляется система из двух уравнений, после чего задача решена.

Очень часто удачный выбор переменной приводит к тому, что задача катится к ответу как по рельсам. Поэтому многие из решений, приведенных в данной главе, содержат шаблон «Пусть ... равно х, тогда ...». Чаще всего за х принимают количество вещества, число атомов элемента в молекуле неизвестного соединения или степень протекания реакции.

3. Очень важным является правило округления в химических задачах. При округлении необходимо оставлять не менее трех значащих цифр. Чтобы пояснить, что такое значащая цифра, рассмотрим простой пример. Найдем количество вещества в 1,1 г нитрата цинка

Все нули, стоящие слева в десятичной записи числа, отбрасываются, и после этого начинаются значащие цифры. Поэтому правильное округление дает 0,00582. Совершенно неверно округлять данное число до 0,06, поскольку такая погрешность может привести к огромной ошибке (см., например, задачу 10).