ปัญหาเกี่ยวกับการแก้ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา
การแก้ปัญหาการแก้ปัญหาเป็นสิ่งสำคัญสาขาวิชาเคมีในโรงเรียนสมัยใหม่ เด็กหลายคนมีปัญหาในการคำนวณเนื่องจากขาดความเข้าใจในลำดับของงาน ลองวิเคราะห์คำศัพท์บางอย่างที่รวมถึงงานสำหรับการแก้ปัญหาทางเคมีและยกตัวอย่างโซลูชันสำเร็จรูป
เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น
งานถือว่าองค์ประกอบและการแก้ปัญหาของสัดส่วน เนื่องจากว่าความเข้มข้นชนิดนี้จะแสดงเป็นส่วน ๆ ตามน้ำหนักจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดเนื้อหาของสารในสารละลาย
ปริมาณนี้เป็นปริมาณลักษณะของการแก้ปัญหาที่เสนอในปัญหา ขึ้นอยู่กับชนิดของงานมีความจำเป็นต้องกำหนดความเข้มข้นร้อยละใหม่คำนวณมวลของสารคำนวณปริมาตรของสารละลาย
ความเข้มข้นของโมล
ปัญหาเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารละลายมีความสัมพันธ์กับการกำหนดปริมาณของวัสดุในปริมาตรของตัวทำละลาย หน่วยวัดสำหรับค่านี้คือโมล / ลิตร
ในหลักสูตรของโรงเรียนการได้รับแบบนี้จะพบเฉพาะในขั้นอุดมศึกษา
ความเป็นเอกเทศของปัญหาในการแก้ปัญหา
เรานำเสนอปัญหาในการแก้ปัญหาทางเคมีด้วยการตัดสินใจที่จะแสดงลำดับของการกระทำเมื่อแยกวิเคราะห์ อันดับแรกเราทราบว่าคุณสามารถทำภาพวาดเพื่อทำความเข้าใจสาระสำคัญของกระบวนการที่อธิบายไว้ในงานที่เสนอ หากต้องการคุณสามารถสร้างงานในรูปแบบของตารางซึ่งจะมีค่าเริ่มต้นและที่ต้องการ
ภารกิจ 1
ภาชนะบรรจุเกลือ 5% ของสารละลายเกลือ 15% ถูกเทลงในน้ำ 7 ลิตร กำหนดเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของสารในสารละลายใหม่
เพื่อหาปริมาณที่ต้องการเราจะแสดงถึง X โดยคำนวณจากปริมาณของสารในสารละลายแรกตามสัดส่วน: ถ้า 5 คูณด้วย 0.15 เราจะได้ 0.75 กรัม
จากนั้นคำนวณมวลของสารละลายใหม่โดยให้น้ำ 7 ลิตรใส่เข้าไปและเราได้ 12 กรัม
เราพบว่าเปอร์เซ็นต์ของเกลือในสารละลายที่ได้จากการคํานวณค่านี้จะได้จาก (0.75: 12) x 100% = 6.25%
นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของงานที่เกี่ยวข้องกับการใช้สัดส่วนทางคณิตศาสตร์ในการคำนวณ
ภารกิจ 2
ควรใส่ทองแดงเป็นทองแดงจำนวนเท่าใดโดยมีมวล 8 กิโลกรัมบรรจุ 13 เปอร์เซ็นต์ของโลหะบริสุทธิ์เพื่อเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของทองแดงเป็น 25 เปอร์เซ็นต์
ต้องแก้ปัญหาดังกล่าวก่อนกำหนดมวลของทองแดงบริสุทธิ์ในอัลลอยด์เดิม สำหรับนี้คุณสามารถใช้สัดส่วนทางคณิตศาสตร์ เป็นผลให้ปรากฎว่ามวลคือ 8 x 0.13 = 1.04 กก
เราใช้ค่าที่ต้องการสำหรับ x (กรัม) แล้วในอัลลอยใหม่ที่เราได้รับค่าของมัน (1.04 + x) กิโลกรัม เราแสดงมวลของโลหะผสมที่ได้รับเราได้รับ: (8 + x) กิโลกรัม
ในปัญหาเปอร์เซ็นต์ของโลหะในอัลลอยด์ใหม่คือร้อยละ 25 สมการทางคณิตศาสตร์สามารถทำได้
ความหลากหลายของการแก้ปัญหางานรวมอยู่ในงานทดสอบเพื่อตรวจสอบระดับของความรู้เรื่องของผู้สำเร็จการศึกษาจากระดับที่สิบเอ็ด เราให้เงื่อนไขและแนวทางแก้ไขปัญหาประเภทนี้
ภารกิจ 3
กำหนดปริมาตร (ภายใต้สภาวะปกติ) ของก๊าซที่เก็บรวบรวมไว้หลังการเติมอลูมิเนียมบริสุทธิ์ 0.3 มิลลิลิตรในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 20% (1.19 กรัมต่อมิลลิลิตร) 20%
ลำดับของการคำนวณในงานนี้:
- ขั้นแรกคุณต้องกำหนดมวลของโซลูชัน
- จากนั้นคำนวณปริมาณด่าง
- เมื่อเปรียบเทียบกับค่าพารามิเตอร์ที่ได้รับแล้วจะมีการขาดแคลน การคำนวณต่อไปจะดำเนินการกับสารที่ถ่ายในปริมาณที่ไม่เพียงพอ
- เราเขียนสมการปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างสารเริ่มต้นเราจัดให้มีค่าสัมประสิทธิ์ เราคำนวณตามสมการ
น้ำหนักของสารละลายด่างที่ใช้ในงานคือ 160 x 1.19 = 190.4 กรัม
มวลของสารจะเท่ากับ 38.08 กรัม ปริมาณของสารอัลคาไลเป็น 0.68 โมล ในสภาพกล่าวกันว่าปริมาณอลูมิเนียมเป็น 0.3 โมลดังนั้นโลหะนี้จึงอยู่ในสภาพไม่ดี
การคำนวณที่ตามมาจะดำเนินการในนั้น ปรากฎว่าปริมาณก๊าซจะอยู่ที่ 0.3 x 67.2 / 2 = 10.08 ลิตร
ปัญหาสำหรับการแก้ปัญหาประเภทนี้ในผู้สำเร็จการศึกษาทำให้เกิดปัญหาสูงสุด เหตุผลสำหรับความไม่เพียงพอของลำดับของการกระทำเช่นเดียวกับในกรณีที่ไม่มีการเป็นตัวแทนที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐาน
งาน 4
งานในหัวข้อ "โซลูชัน" อาจรวมถึงและการกำหนดสารบริสุทธิ์ที่มีเปอร์เซ็นต์ของสิ่งสกปรก ลองยกตัวอย่างของงานดังกล่าวเพื่อให้พวกไม่ได้มีปัญหากับการใช้งาน
คำนวณปริมาตรของก๊าซที่ได้จากการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นบน 292.5 กรัมของเกลือที่มีสิ่งสกปรก 20%
ลำดับของการกระทำ:
- คำนึงถึง 20% ของสิ่งสกปรกที่มีอยู่ในสภาพของปัญหานั้นจำเป็นต้องตรวจสอบเนื้อหาของสารด้วยมวล (80%)
- เรากำหนดสมการของปฏิกิริยาทางเคมีเราจัดให้มีค่าสัมประสิทธิ์ เราคำนวณปริมาตรของแก๊สที่พัฒนาโดยใช้ปริมาตรโมเลกุล
มวลของสารตามข้อเท็จจริงที่ว่ามีสิ่งสกปรกอยู่ที่ 234 กรัม และเมื่อคำนวณสมการนี้เราจะพบปริมาตร 89.6 ลิตร
ปัญหา 5
อะไรบ้างที่เสนอในหลักสูตรของโรงเรียนสำหรับวิชาเคมีของปัญหาของการแก้ปัญหา? นี่คือตัวอย่างของงานที่เกี่ยวข้องกับความต้องการในการคำนวณมวลของผลิตภัณฑ์
ตะกั่วซัลไฟด์ (II) มีมวล 95.6 กรัมทำปฏิกิริยากับสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% จำนวน 300 มิลลิลิตร (ความหนาแน่น: 1.1222 กรัม / มล.) ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาคือ (เป็นกรัม) ...
ลำดับของการแก้ปัญหา:
- การแก้ปัญหาของสารที่เราแปลผ่านสัดส่วนเป็นมวล
- ต่อไปเราจะกำหนดปริมาณของคอมโพเนนต์แหล่งข้อมูลแต่ละรายการ
- หลังจากเปรียบเทียบผลลัพธ์แล้วให้เลือกสารที่ไม่ได้รับในปริมาณที่เพียงพอ
- การคำนวณจะดำเนินการสำหรับสารที่ถ่ายในข้อบกพร่อง
- เราเขียนสมการทางเคมีและคำนวณมวลของสารที่ไม่รู้จัก
เราคำนวณสารละลายเปอร์ออกไซด์เป็น 336.66กรัม มวลของสารจะตรงกับ 100,99 กรัม คำนวณจำนวนไฝก็จะ 2.97 ตะกั่วซัลไฟด์จะอยู่ที่ 95.6 / 239 = 0.4 โมล (อยู่ในภาวะขาดแคลน)
เราสร้างสมการปฏิสัมพันธ์ทางเคมี เรากำหนดค่าที่ต้องการจากโครงการและได้รับ 121.2 กรัม
งาน 6
ค้นหาปริมาณก๊าซ (โมล) ที่สามารถรับได้โดยการยิงด้วยความร้อนที่ 5.61 กิโลกรัมของเหล็ก (II) ซัลไฟด์ที่มีความบริสุทธิ์ 80%
ขั้นตอน:
- เราคำนวณมวลของ FeS บริสุทธิ์
- เราเขียนสมการทางเคมีของมันกับอากาศออกซิเจน เราทำการคำนวณเกี่ยวกับปฏิกิริยา
โดยน้ำหนักสารสุทธิ 4488 กรัมปริมาณของส่วนประกอบที่จะกำหนดคือ 51 ลิตร
ปัญหา 7
สารละลายเตรียมจาก 134.4 ลิตร (ภายใต้สภาวะปกติ) ของซัลเฟอร์ออกไซด์ (4) เพิ่มสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 25% 1.5 ลิตรเป็น 1.28 กรัมต่อมิลลิลิตร ตรวจสอบมวลของเกลือที่เกิดขึ้น
ขั้นตอนวิธีการคำนวณ:
- เราคำนวณมวลของสารละลายด่างด้วยสูตร
- เราพบมวลและจำนวนโมลของโซดาไฟ
- เราคำนวณค่าซัลเฟอรออกไซดเดียวกัน (4)
- จากอัตราส่วนของดัชนีที่ได้รับเราจะตรวจสอบองค์ประกอบของเกลือที่เกิดขึ้นเรากำหนดข้อบกพร่อง มีการคำนวณหาข้อบกพร่อง
- เราบันทึกปฏิกิริยาเคมีกับค่าสัมประสิทธิ์การคำนวณมวลของเกลือใหม่โดยข้อบกพร่อง
เป็นผลให้เราได้รับ:
- สารละลายด่างคือ 1171.875 กรัม
- โดยน้ำหนักโซเดียมไฮดรอกไซด์จะเท่ากับ 292.97 กรัม;
- ในโมลของสารนี้มี 7.32 โมล;
- เราคำนวณสำหรับซัลเฟอร์ออกไซด์ (4) เราได้ 6 โมล;
- อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์เกลือเฉลี่ยจะเกิดขึ้น;
- เราได้รับ 756 กรัม
ภารกิจ 8
สำหรับสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์ 100 กรัมสารละลายไนเตรตเงิน 100 กรัมจะเติม 100 กรัม กำหนดมวล (เป็นกรัม) ของตะกอน
ขั้นตอนวิธีการคำนวณ:
- เราคำนวณมวลและปริมาณแอมโมเนียมคลอไรด์
- เราคำนวณมวลและปริมาณของสารในเกลือ - ไนเตรตเงิน
- เรากำหนดสารที่เริ่มแรกในปริมาณที่ไม่เพียงพอเราจะทำการคำนวณข้อมูลดังกล่าว
- เราเขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเราจะทำการคำนวณมวลของตะกอน
แอมโมเนียมคลอไรด์โดยน้ำหนักจะเป็น 10 กรัมโดยมีปริมาณ 0.19 โมล ไนเตรตเงินถูกนำมาใช้ 10 กรัมซึ่งเป็น 0.059 โมล เมื่อคำนวณความขาดแคลนเราจะได้เกลือจำนวน 8.46 กรัม
เพื่อที่จะรับมือกับงานที่ซับซ้อน,(ในอัตราเคมีไม่ จำกัด ) คุณจำเป็นต้องมีอัลกอริทึมของตนเองและมีทักษะการใช้คอมพิวเตอร์บางอย่าง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องรู้ถึงเทคโนโลยีในการทำสมการทางเคมีเพื่อให้สามารถจัดค่าสัมประสิทธิ์ในกระบวนการ
แม้ทักษะขั้นพื้นฐานและทักษะแม้จะเป็นงานที่ง่ายที่สุดในการพิจารณาความเข้มข้นร้อยละของสารในสารละลายหรือส่วนผสมจะดูเหมือนว่าการทดสอบจะเป็นไปอย่างยากลำบากและร้ายแรง