"Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс апр 01, 2018 10:29 pm

Помимо Третьякова есть и другие, где указано, что NO вполне себе проявляет окислительные свойства по отношению к сильным восстановителям, а раскалённый оксид меди вполне можно отнести к таковым.
На бегу посчитал и действительно, по задумке авторов задачи реагируют оба, с ответом сходится.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 9:30 am

amik писал(а):
Вс апр 01, 2018 10:29 pm
Помимо Третьякова есть и другие, где указано, что NO вполне себе проявляет окислительные свойства по отношению к сильным восстановителям, а раскалённый оксид меди вполне можно отнести к таковым.
На бегу посчитал и действительно, по задумке авторов задачи реагируют оба, с ответом сходится.
Не подскажите, как именно Вы считали? Я что-то никак не могу прийти к правильному ответу. Буду очень признателен.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 3:11 pm

Основная проблема - определить доли NO и NO2 в газовой смеси.
Запишем уравнения соответствующих реакций:
3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O; Cu + NO = CuO + 1/2N2
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O; 2Cu + NO2 = 2CuO + 1/2N2
Дальнейший подход к решению может быть разным, привожу свой, причём промежуточные вычисления опускаю :)
Рассмотрим случай, когда медь реагирует с азоткой, образуя только NO. Из заданного по условию количества HNO3(0,6 моль) выделяется соответствующее количество оксида азота(II) и привес массы раскалённой меди за счёт перехода в оксид меди в этом случае составит 2,4 г.
во втором случае, когда образуется только NO2, привес должен бы составить 9,6 г.
Составляем уравнение с одной переменной х, где х - доля NO в газовой смеси. Решаем и получаем х=0,75.
Дальше уже чистая арифметика.

Можете аналогично рассмотреть и свой первоначальный вариант, когда NO не реагирует с медью. Данные для этого случая уже есть, но результат явно не сойдётся с ответом, поскольку сходится первый.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 4:34 pm

amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 3:11 pm
Дальше уже чистая арифметика.
Извините, что так туплю, но какая именно чистая арифметика? Мы же не знаем хим. количество смеси, так что доля NO ничего не даёт, или я ошибаюсь?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 5:03 pm

Надо подумать :wink:
Доли NO и NO2 в смеси свидетельствуют о том, в какой пропорции протекает та или иная реакции растворения меди. Там же существенно разный расход HNO3 на растворение, количество которой задано в условии.
При растворении меди с образованием NO растворится в 1,5 раза больше меди, чем в случае восстановления HNO3 до NO2, 3/8 против 1/4, соответственно и концентрация нитрата в растворе будет больше.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 5:23 pm

Спасибо Вам за наводящие советы, однако я всё равно никак не могу додуматься. Заметил у себя такую особенность: если я решу задачу неправильным методом, то по-другому я решить её уже не смогу, сколько бы я на ней не сидел, а сидел я над этой задачей уже 2 дня. Поэтому очень прошу Вас привести целиком, как Вы решали эту задачу, так как сам я уже её, скорее всего, не смогу решить.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 5:46 pm

А зачем оно вам и мне заодно?
Задачи из сборника действительно нестандартные, хорошего олимпиадного уровня, а если не справляетесь, то может и не стоит продолжать?
Из присутствующих здесь профессионалов, добившихся немалых успехов по карьерной научной лестнице, тоже мало кто решит, на то она и олимпиада для школьников, выявляющих нестандартно и быстро мыслящую молодёжь.
Проку с этого(умения решать придуманные учителями задачи), как выясняется, никакого :dontknow:

P.S. ИМХО подсказок уже дано более чем :?
P.S.2 Последний раз решал такое для себя на Московской городской олимпиаде -надцать пять лет тому назад, причём это было не так, как сейчас, с кучей доступных в интернете пособий с примерами решения и сотрудниками-тренерами из МГУ. Некрасова с Рипан-Четяну (учебника Третьякова тогда не было, а что было по органике уже не помню) в зубы и вперёд.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 6:26 pm

С задачами из сборника я справляюсь, и решил их уже немалое количество, а на этой конкретно - застопорился. Так что плохого в том, чтобы попросить помощи у более опытных в этом деле людей? К тому же, из моего не слишком большого, правда, опыта, могу сказать, что олимпиады выявляют не самую нестандартно и быстро мыслящую молодёжь, а самую усердную. Действительно нестандартных задач на олимпиадах, по крайней мере в Беларуси, очень мало, поэтому я и прорабатываю этот сборник чисто из интереса. Но, раз Вы не хотите всё-таки рассказывать решение целиком, то придётся доходить до него самостоятельно. В любом случае, спасибо за оказанную помощь.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10701
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Пн апр 02, 2018 6:32 pm

Решите задачу в формулировке что образуется лишь NO, он и реагирует. (узнайте привес трубки)
Потом решите ее в формулировке что образуется лишь NO2. (аналогично)
А потом что доля Х кислоты реагирует по первому варианту а доля (1-x) по второму. При этом наконец сыграет реальный привес трубки.

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 6:37 pm

Гесс писал(а):
Пн апр 02, 2018 6:32 pm
Решите задачу в формулировке что образуется лишь NO, он и реагирует. (узнайте привес трубки)
Потом решите ее в формулировке что образуется лишь NO2. (аналогично)
А потом что доля Х кислоты реагирует по первому варианту а доля (1-x) по второму. При этом наконец сыграет реальный привес трубки.
Спасибо, но это я уже сделал. А вот дальнейшие расчёт осуществить не могу.

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 6:44 pm

Если через NO, то 2,4 г, если через NO2 - 9,6 г.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10701
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Пн апр 02, 2018 6:46 pm

тогда 2.4*Х+9.6*(1-Х)=4.6
мне считать лень, amik пишет что Х=0.75
Сколько нитрата меди образуется в первом решении? сколько во втором?

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 6:49 pm

Когда весь газ - NO, образуется 42,3 г нитрата, когда газ NO2 - 28,2 г. Я понял, к чему идёт речь, и сам досчитал до количества нитрата (оно равно 0,20625 моль), а вот с нахождением количества газов у меня небольшая загвостка.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 6:59 pm

Гесс писал(а):
Пн апр 02, 2018 6:46 pm
мне считать лень, amik пишет что Х=0.75
Красивая цифра в промежуточном результате меня и подвигла на вывод, что авторами так и было задумано.
Гесс писал(а):
Пн апр 02, 2018 6:46 pm
Сколько нитрата меди образуется в первом решении? сколько во втором?
Там еще не забыть посчитать потерю массы раствора из-за улетучивания газов из системы :)
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10701
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Пн апр 02, 2018 7:10 pm

Pavel_2291 писал(а):
Пн апр 02, 2018 6:49 pm
а вот с нахождением количества газов у меня небольшая загвостка.
amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 3:11 pm
Составляем уравнение с одной переменной х, где х - доля NO в газовой смеси. Решаем и получаем х=0,75.
amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 3:11 pm
3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O;
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O;
Ну давайте пойдем самым тупым путем
3 * | 3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O;
2 * | Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O;
11Cu + 32HNO3 = 11 Cu(NO3)2 + 6NO + 2NO2 + 16H2O
соотношение газов 6:2=3:1=0.75:0.25 - вот вам суммарное "уравнение" (реально суммарное - сумма двух независимых). Слева вся прореагировавшая азотка, справа весь образовавшийся нитрат.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10701
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Пн апр 02, 2018 7:13 pm

amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 6:59 pm
Там еще не забыть посчитать потерю массы раствора из-за улетучивания газов из системы :)
вычисляем массу воды в исходном растворе кислоты, прибавляем массу образовавшейся воды, прибавляем массу нитрата - вот она, масса раствора.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 7:15 pm

Ни разу не против, но записывать некое суммарное уравнение ИМХО можно только для личного употребления. Оно не имеет физического смысла, иначе как в приложении для конкретной задачи.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10701
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Пн апр 02, 2018 7:19 pm

amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 7:15 pm
Ни разу не против, но записывать некое суммарное уравнение ИМХО можно только для личного употребления. Оно не имеет физического смысла, иначе как в приложении для конкретной задачи.
разумеется. Оно сумма двух независимых уравнений. Подобных суммарных можно записать любое количество, при этом соотношение газов в уравнениях будет от 1:9999[9]... до 9999[9]...:1
Я ж говорю что пойдем самым тупым путем. Можно красивше, но мне лень. Я маленькая ленивая песчинка...

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Пн апр 02, 2018 7:22 pm

А-ха-ха, это про песчинку...
Гесс писал(а):
Пн апр 02, 2018 7:13 pm
вычисляем массу воды в исходном растворе кислоты, прибавляем массу образовавшейся воды, прибавляем массу нитрата - вот она, масса раствора.
Считал по-другому, 100 г исходного + растворённая( по молям) медь - улетучившиеся окислы азота. Цифры явно должны сойтись, но на удобстве своего решении не настаиваю.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Пн апр 02, 2018 7:51 pm

Странно, я делал точно так же, но ответы не сошлись. Да и в уравнении по-моему ошибка:
amik писал(а):
Пн апр 02, 2018 3:11 pm
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O;
Перед NO2 должна быть двойка. А в остальном так же складывал, высчитывал количество газов, а ответ не сходился.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя