Məsələ 6.
NH
3
-ün katalitik oksdiləşməsi reaksiyasında
NO və H
2
O əmələ gəlirsə N
2
+3H
2
kat
t,
2NH
3
reaksiyasının entalpiyasını
hesablayın.
NH
3
-ın
yanma
istiliyi
∆H
yanma
(NH
3
)=-70 kkal/mol
Həlli: 1 mol NH
3
yananda 70 kkal istilik ayrılır (şərtə görə). Onda:
4NH
3
+5O
2
kat
t,
4NO+6H
2
O+280 kkal ∆H
reak
=- 280 kkal
∆H
reak
= (4∆Hə ·g(NO)+6∆Hə ·g(H
2
O)-4∆Hə ·g (NH
3
);
-280= (4·22+6·(-68)-4∆Hə ·g(NH
3
).
∆Hə ·g(NH
3
)= -10kkal.
Onda: N
2
+3H
2
kat
t,
2NH
3
; ∆H
reak
=-20kkal olar.
Məsələ 7.
Maddələr
∆Hə ·g
(kkal/mol)
∆H
yanma
(C
2
H
5
OH)
(kkal/mol)
CO
2
(q)
-94
-300
H
2
O(q)
-60
C
2
H
5
OH+3O
2
2CO
2
+3H
2
O reaksiyasına əsasən C
2
H
5
OH-ın əmələ gəlmə
entalpiyasını (kkal/mol ilə) hesablayın.
Həlli: ∆H
reak
=(2 ∆Hə ·g(CO
2
)+3∆Hə ·g(H
2
O)- ∆Hə ·g (C
2
H
5
OH)
-300=(2·(-94)+3·(-60))- ∆Hə ·g(C
2
H
5
OH)
-300= -184-180-∆Hə ·g( C
2
H
5
OH)
∆Hə ·g (C
2
H
5
OH)=-64 kkal/mol
Məsələ 8.
I.
H
2
O
(m)
H
2
O (q) ∆H= +x kC
II.
BaO(b) + H
2
O
(m)
Ba(OH)
2
(b) ∆H=-ykC
Reaksiya tənliklərinə əsasən BaO(b)+ H
2
O(q)
Ba(OH)
2
(b) reaksiyasının
entalpiyasını (∆H ilə) hesablayın.
Maddələr
∆Hə ·g(kkal/mol)
NO
+22
H
2
O
-68
Kimya məktəbdə
47
Həlli:
Ümumi tənliyi almaq üçün I tənliyi tərsinə çevirib hər iki tənliyi tərəf-tərəfə
toplamaq lazımdır.
H
2
O(q)
H
2
O(m) ∆H= - xkC
+ BaO(b)+ H
2
O(m) Ba (OH)
2
(b) ∆H= -ykC
BaO+ H
2
O(q) Ba(OH)
2
(b) ∆H= -x-y
Məsələ 9.
2SO
2
(q)+ O
2
(q) 2 SO
3
(q) ∆H=-54 kkal
2S(b)+ 3O
2
(q) 2SO
3
(q) ∆H= -196 kkal
Tənliklərə görə hansı ifadələr doğrudur?
I.
∆Hə ·g (SO
2
)= -71kkal/mol
II.
∆Hə ·g (SO
3
)=-98 kkal/mol
III.
Qaz halında SO
3
, SO
2
-dən ağırdır.
Həlli: 2-ci tənliyə görə ∆Hə ·g(SO
3
)=
1-ci tənliyə görə isə:
-54= 2∆Hə ·g(SO
3
)-2∆Hə ·g (SO
2
) -54= 2·(-98)-2∆Hə·g(SO
2
)
2∆Hə·g (SO
2
)=-196+54=-142 ∆Hə ·g(SO
2
)=-71 kkal/mol
Deməli hər üç ifadə doğrudur.
Məsələ 10.
Reaksiyaya daxil olan maddələr
Reaksiya nəticəsində ayrılan istilik (kkal ilə)
CaO
P
2
O
5
+85
m(qram)
m(qram)
3CaO+P
2
O
5
t
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 170 kkal reaksiyasına əsasən ifadələrdən
hansıları doğrudur? A
r
(Ca)=40; A
r
(P)=31; A
r
(O)=16
I.
71q P
2
O
5
reaksiyaya girmişdir.
II.
13q CaO artıq qalır
III.
Ümumi mol miqdarında 1,5 mol azalma olmuşdur.
Həlli: 3 CaO+ P
2
O
5
Ca
3
(PO
4
)
2
+170
168 q 142 q + 170
84 q 71 q +85
1,5 mol 0,5 mol 0,5 mol
85 kkal istilik ayrılanda 84 q CaO və 84 q P
2
O
5
götürülsə CaO tamamilə
4(52)2015
48
reaksiyaya daxil olur, 84-71=13q P
2
O
5
artıq qalır.
1,5+0,5=2 mol maddə reaksiyaya girir, 0,5 mol alınır.
Onda 2-0,5=1,5 mol azalma baş verir. Deməli, I və III ifadələri doğrudur.
Məsələ 11.
Birləşmə
Kütləsi (qramla)
Q
yanma
(kkal/mol)
Yanma zamanı
ayrılan istilik (kkal
ilə)
C
n
H
2n+2
12
360
144,0
n-i müəyyən edin. A
r
(C)=12; A
r
(H)=1
Həlli: Yanma istiliyi 1 molun yanması zamanı ayrılan istilikdir.
M(C
n
H
2n+2
)=12n+2n+2=14n+2. Deməli:
(14n+2)q yananda 360kkal istilik ayrılır.
12q yananda 144,0 kkal
(14n+2)·144 = 12∙360; n= 2. Birləşmə C
2
H
6
olur.
Məsələ 12.
Reaksiya
2CO+O
2
2CO
2
+136kC
Başlanğıc mol miqdarı
a a
Reaksiya axıradək getdikdə 17 kC istilik ayrılarsa, hansı ifadələr doğrudur?
I.
0,125mol O
2
artıq qalır.
II.
0,25 mol CO
2
əmələ gəlir.
III.
Başlanğıc qarışığın həcmi 11,2 l-dir (n.ş.-də)
Həlli: Həm CO, həm də O
2
-dən 2 mol götürək.
2 mol 2 mol
4 mol götürdükdə 136 kC istilik ayrılarsa
2CO+ O
2
2CO
2
+ 136 2a mol götürdükdə 17kC istilik ayrılar
Burdan a= 0,25mol olur. Onda:
0,25 0,25
2CO + O
2
2CO
2
0,25 0,125 0,25mol
0 0,125mol (arıq qalır) 0,25 mol CO₂
Buradan görünür ki, CO tam sərf olunur, 0,125 mol O
2
artıq qalır, 0,25 mol
CO
2
əmələ gəlir.
V(qarışıq)=
ν
Təhlildən görünür ki, hər üç ifadə doğrudur.
Kimya məktəbdə
49
Məsələ 13.
Yanan
maddə
Kütləsi
(qramla)
Yanması zamanı
ayrılan istilik (kC)
Q
reak
(kC)
Q
ə·g
(CO)
(kC/mol)
C
6
55
X
Y
X və Y-ni müəyyən edin. A
r
(C)=12
2·12
Həlli: 2C + O
2
2CO + Q
reak
2·12q ––––– Q
reak
Q
reak
= X = 220 kC
6q ––––– 55
Q
ə·g
(CO)=
Y=110kC/mol
III. İstiqamətinə görə kimyəvi reaksiyalar iki cür olur:
a)
dönən; b) dönməyən reaksiyalar. Hər iki
istiqamətdə gedən reaksiyalara dönən reaksiyalar deyilir.
Homogen reaksiyaların əksəriyyəti dönən reaksiyadır. Reaksiyada
iştirak edən və alınan maddələrin hamısı eyni aqreqat halındadırsa
(ya qaz, ya da maye) belə reaksiyalara homogen reaksiyalar deyilir.
Maddələrdən biri fərqli aqreqat halındadırsa belə reaksiyalara
heterogen reaksiyalar deyilir.
b)
Homogen reaksiyalar
Heterogen reaksiyalar
2H
2
(q)+O
2
(q)
2H
2
O
(bux)
N
2
(q)+3H
2
(q) → 2NH
3
(q)
CH
3
COOH
(m)
+CH
3
OH
(m)
→
→ CH
3
COOCH
3(m)
+H
2
O
(m)
2NO(q)+O
2
(q) → 2NO
2
(q)
C(b)+O
2
(q) → CO
2
(q)
2Ca(b)+O
2
(q) → 2CaO(b)
NaH
(b)
+H
2
O
(m)
→ NaOH
(b)
+
H
2
(q)
IV.Oksidləşmə dərəcəsinin dəyişməsinə görə reaksiyalar iki cür olur:
a) oksidləşmə dərəcəsinin dəyişməsi ilə gedən; b) oksidləşmə dərərcəsinin
dəyişməməsi ilə gedən reaksiyalar.
Mübadilə (dəyişmə), neytrallaşma, hidroliz (duzların mürəkkəb efirlərin su
ilə parçalanması) reaksiyaları oksidləşmə reduksiya reaksiyası deyil. Birləşmə,
parçalanma reaksiyaları oksidləşmə reduksiya reaksiyası olada bilər, olmayada
4(52)2015
50
bilər. Əvəzetmə, yanma reaksiyaları, elektroliz, metalların korroziyası
(paslanması) reaksiyaları isə oksidləşmə-reduksiya reaksiyasıdır.
Oksidləşmə dərəcəsi molekulda atomun payına düşən şərti yükdür.
Mürəkkəb maddələrdə elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin cəmi sıfıra
bərabərdir.
Mürəkkəb ionlarda isə elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin cəmi ionun
yükünə bərabərdir. Sabit valentli elementlərin oksidləşmə dərəcəsi ədədi qiymətcə
elementin valentliyinə bərabər olub, işarəcə fərqlənir. Bəsit maddələrin
oksidləşmə dərəcəsi sıfırdır.
Kimyəvi reaksiyalarda elektron verən element oksidləşir, reduksiyaedici
olur, elektron alan element reduksiya olunur, oksidləşdirici olur. Ümumiyyətlə
reduksiyaedicinin oksidləşmə dərəcəsi artır, oksidləşdiricinin oksidləşmə dərəcəsi
isə azalır.
Məsələ 1.
X-in iondakı oksidləşmə dərəcəsini və dövrü
sistemdə yerini müəyyən edin (
8
O).
Həlli:
x -2
(XO
3
)
2-
x+3·(-2)=-2; x=+4
N
üm
= N
x
+ 3·N(
O
+2
6
X
0
1) 2)
32= N(
x
+3·8+2 N( )
x
=6
2 4
Deməli X elementi 2-ci dövrdə IV A qrupunda yerleşir, verilmiş ionda
oksidləşmə dərəcəsi +4 olur.
Məsələ 2. CrCl
3
+ NaOH + NaClO
Na
2
CrO
4
+ NaCl+ H
2
O reaksiyasını
əmsallaşdırın, oksidləşdirici ilə reduksiyaedicinin əmsalları cəmini müəyyən edin.
Həlli: Əvvəlcə oksidləşmə dərəcəsini dəyişən elementlərin oksdiləşmə
dərəcələrini müəyyən edib işarəsinin üzrərində yazmaq, onun əsasında
oksidləşdirici və reduksiyaedicini müəyyən edib, elektron balansı qurmaq
lazımdır. Tapılan əmsal ilk növbədə məhsulun qarşısında yazılır, digər maddələrin
əmsalı onun əsasında tapılır.
+3 +1 +6 -1
2CrCl
3
+ 4NaOH + 3NaClO
2Na
2
CrO
4
+3NaCl + 2H
2
O
Red-ci oks-ci
Ion
N( )ümumi
XO
3
2-
32
Kimya məktəbdə
51
+3 +6
Cr -3 Cr
+1 -1
Cl +2 Cl
Oksidləşdirici ilə reduksiyaedicinin əmsalları cəmi 2+3=5 olur.
Məsələ 3.
Ca + HNO
3
Ca(NO
3
)
2
+ N
2
O + H
2
O reaksiyasında turşunun neçə faizi
(mol ilə) reduksiya olunub?
Həlli:
Məsələ 2-dəki kimi reaksiya tənliyini əmsallaşdırıb sonra suala cavab
vermək lazımdır.
0 +5 +2 +1
4Ca + 10HNO
3
4Ca(NO
3
)
2
+ N
2
O + H
2
O
0 +2
Ca -2
Ca
+5 +1
2N +8 2N
Deməli 10N
+5
-dən 2N
+1
-
ə reduksiya olunub.
Onda
turşu reduksiya olunub.
Məsələ 4. FeSO
4
+ NaClO + NaOH + H
2
O → NaCl + Fe(OH)
3
+ Na
2
SO
4
tənliyində oksidləşdirici ilə reduksiyaedicinin əmsalalrı cəmini müəyyən edək.
Həlli:
+2 +1 -1 +3
2Fe
SO
4
+ NaClO + 4NaOH + H
2
O → NaCl + 2Fe(OH)
3
+ 2Na
2
SO
4
Red-ci ok-ci
+2 +3
Fe -1 Fe
+1 -1
Cl +2 Cl
Oksidləşdirici ilə reduksiyaedicinin əmsalları cəmi 2+1=3 olur.
Məsələ 5.
Fe+ O
2
→ Fe
3
O
4
reaksiyasında oksidləşdirici 6N
A
sayda elektron alarsa,
neçə qram reduksiyaedici reaksiyaya daxil olar? A
r
(Fe)=56
3 2
2 3
2
1
4
8
4
1
1
2
2
1
4(52)2015
52
Həlli:
0 0 +3 -2
Əvvəlcə reaksiyanı əmsallaşdırmaq lazımdır. 4Fe + 3O
2
→ 2Fe
2
O
3
red-ci ok-ci
0 +3
2Fe
-6
2Fe
0 -2
O
2
+4 2O
Tənlikdən görünür ki, oksidləşdiricinin (O
0
) 6 atomu reduskiya olunub (O
-2
)
Yəni oksidləşdirici 12 N
A
( ) alanda → 4·56q Fe reaksiyaya girir.
6N
A
( ) alanda → X q Fe reaksiyaya daxil olur.
X=
Məsələ 6. Fe+HCl → reaksiyasında oksidləşdirici 1,204·10
23
elektron almışdırsa,
neçə qram reduskiyaedici reaksiyaya daxil olar? A
r
(Fe)=56
Həlli:
0 +1 +2 0
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
2H
+1
+2
H
2
0
Red-ci oks-ci
Oksidləşdirici 2 mol yəni 2·6,02·10
23
alanda 1 mol Fe reaksiyaya daxil
olur. Onda:
56qFe → 2·6,02·10
23
XqFe → 1,204·10
23
X= 5,6 q Fe
1.4. Maddə kütləsinin saxlanması qanunu əsasında məsələlərin həlli üsulları
Reaksiya zamanı atomlar yalnız bir maddənin tərkibindən başqasına keçə
bilər və yaxud molekulların parçalanması nəticəsində əmələ gəlmiş atomlar
şəraitdən asılı olaraq bir-biri ilə yenidən birləşərək başqa maddələrə çevrilə bilər.
Kimyəvi reaksiyaya daxil olan maddələrdəki atomların sayı həmişə reaksiyadan
sonra alınan maddələrdəki atomların sayına bərabər olur. Atomların kütləsi
dəyişməyən sabit kəmiyyət olduğundan belə nəticəyə gəlmək olar ki, reagentlərin
(reaksiyaya daxil olan maddələr) kütlələrinin cəmi, reaksiya məhsullarının
(reaksiya nətcəsində alınan maddələr) kütlələrinin cəminə bərabər olmalıdır.
Kimyəvi tənliklər ona görə əmsallaşdırılır ki, bu qayda ödənilsin.
Bizə sadə görünən bu cür nəticəyə alimlər çoxlu kimyəvi təcrübələr
6
3
2
4
2
3
Kimya məktəbdə
53
aparmaqla və bu təcrübələri ətraflı tədqiq etməklə gəlmişlər. İlk dəfə (bizim
eradan əvvəl) yunan filosofu Epikür materyanın itməməsi və saxlanmaması
qanunun mövcud olduğunu söyləmiş, orta əsrlərdə fransız alimi Pyer Qassendi,
sonralar isə ingilis alimi Robert Boyl belə bir qanunun olduğunu qəbul edərək
ondan istifadə etmişlər.
Məşhur rus alimi M.V. Lomonosov “Maddə kütləsinin saxlanması
qanunu”nun olduğu haqda ilk dəfə 1748-ci ildə alman alimi Eylerə məktub
yazmışdır. 1760-cı ildə isə, o, retorta adlanan qabda metalları (qurğuşun və b.)
közərtmiş, təcrübədən əvvəl və sonra dəqiq çəkisini təyin edərək kütlələrin
dəyişmədiyini, sabit qaldığını isbat etmişdir. Fransız alimi A.L. Lavuazye də M.V.
Lomonosovun işlərindən xəbərsiz 1785-ci ildə suyun H
2
və O
2
-dən alınması
təcrübəsində kütlələrin sabit qaldığını isbat edərək “Maddə kütləsinin saxlanması
qanunu”nu bir daha sübuta yetirmiş və onu kimya elminə daxil etmişdir.
Maddə kütləsinin saxlanması qanunu hazırda belə ifadə olunur:
Kimyəvi reaksiyaya daxil olan maddələrin kütlələri cəmi reaksiyadan
alınan maddələrin kütlələri cəminə bərabərdir.
Kimya elminin və istehsalatının inkişaf etməsi üçün bu qanunun böyük
əhəmiyyəti olmuş və olmaqdadır.
Maddə kütləsinin saxlanması qanunu əsasında kimyəvi tənliklər üzrə
müxtəlif praktik hesablamalar aparmaq mümkündür:
a)
Reaksiyaya daxil olan müəyyən miqdar maddədən reaksiya nəticəsində
nə qədər məhsul alına bilər;
b)
Müəyyən miqdar məhsul almaq üçün başlanğıc maddədən nə qədər
götürülməlidir və s.
Məsələ 1. İkivalentli metalın 20 qramı oksigenlə birləşərək 28 qram XO əmələ
gətirir:
a) reaksiyaya daxil olan oksigenin həcmini (n.ş.-də litrlə) hesablayın; b)
metalın nisbi atom kütləsini müəyyən edin. A
r
(O)=16
Həlli: Reaksiya tənliyini yazıb, maddə kütləsinin saxlanması qanununa
əsasən oksigenin kütləsini müəyyən edirik; m(O
2
)=28-20=8 q
20q 8q 28q
2X + O
2
→ 2XO
2A
r
32
4(52)2015
54
a) V(O
2
)= ·
b) A
r
(X)
Məsələ 2. Birvalentli metalın oksidinin 12,4 qramı su ilə birləşərək həmin metalın
16 qram hidrooksidini əmələ gətirir.
a) reaksiyaya daxil olan suyun mol miqdarını hesablayın;
b) metalın nisbi atom kütləsini müəyyən edin.
M
r
(H
2
O)=18; A
r
(O)=16
Dostları ilə paylaş: |