Решение задач по формулам

Дано: m (Fe3O4) = 464 т;
Найти: m (Fe) - ?
Решение:
m = n ∙ M
M (Fe3O4) = 232 г/моль
M (Fe) = 56 г/моль
m (Fe3O4) = 1 моль ∙ 232 г/моль = 232 г
m (Fe) = 3 моль ∙ 56 г/моль = 168 г
m (Fe) : m (Fe3O4) = 168 : 232 = 1 : 1,38
Железа в магнитном
железняке будет содержаться
в 1,38 раза меньше, т.е.
m (Fe) = 464 т : 1,38 = 336 т.
Ответ: В 464 т Fe3O4 содержится 336 т Fe.
1 способ.
Соотношение масс веществ
Задача
На завод была доставлена
руда, содержащая 464 т
магнитного железняка
Fe3O4. Какая масса железа
содержится в руде?

Дано: m (Fe3O4) = 464 т
Найти: m (Fe) - ?
Решение:
В 1 моль Fe3O4 содержится 3 моль Fe;
M (Fe3O4) = 232 г/моль
M (Fe) = 56 г/моль
m = n*M
m (Fe3O4) = 1 моль ∙ 232 г/моль = 232 г
m (Fe) = 3 моль ∙ 56 г/моль = 168 г
6
464 т > 232 г в 2 ∙ 10 раз, значит, и масса железа
содержащегося в Fe3O4 , будет во столько же раз большей.
6 6
m (Fe) = 168 г ∙ 2 ∙ 10 г = 336 ∙ 10 или 336 т.
Ответ: В 464 т Fe3O4 содержится 336 т Fe.
2 способ. Сравнение масс веществ.

3 способ. Использование величины «количества вещества» и ее единицы «моль»
M (Fe3O4) = 232 ∙ 10 кг/моль
-3
M (Fe) = 56 ∙ 10 кг/моль
Согласно формуле магнитного железняка 1 моль Fe3O4
содержится 3 моль атомов железа. Применив формулу m = n / M,
определяем количество вещества магнитного железняка в 464 т
руды.
3
464 * 10 кг 6
n (Fe3O4) = = = 2 * 10 моль
-3
232 * 10 кг/моль
6 6
2 * 10 моль Fe3O4 содержит 6 * 10 моль Fe, что соответствует согласно формуле m = n * M:
6 -3 6
m (Fe) = 6 * 10 моль * 56 * 10 кг/моль = 336 * 10 кг или 336 т.

4 способ. Составление пропорций.
В ходе решения задач данным
способом выполняются следующие
последовательные действия:
Установление пропорциональной
зависимости между величинами;
Составление пропорции;
Решение полученной пропорции.

M (Fe3O4) = 232 кг/кмоль
M (Fe) = 56 кг/кмоль
m = n ∙ M
m (Fe3O4) = 1кмоль 232 кг/кмоль = 232 ∙ 10 кг
m (Fe) = 3 кмоль∙56∙ кг/моль = 168 кг
Согласно формуле вещества можно установить
пропорциональную зависимость: в 232 кг Fe3O4 содержится 168 кг Fe, тогда в
464 т Fe3O4 будет содержатся m т Fe.
Составляем пропорцию, которая можно записать в разных вариантах, но при
соединении прямой пропорциональной зависимости:
232 168
а) _______ = ________ ;
464 m (Fe)
б) 232: 168= 464: m (Fe);
в) 464: 232= m (Fe) : 168
Далее можно рассчитать неизвестное:
3
464*10 кг * 168 кг 3
m(Fe)= = 336 * 10 кг
232 кг (336 т)

5 способ. Использование коэффициента пропорциональности
Mr (Fe3O4) = 232
Ar (Fe)= 56
k = m/Mr
k = 464/232= 2
m (Fe) = 2 ∙ 3 ∙ 56 = 336 т.
Так как масса магнитного железняка дана
в тоннах, то и масса железа в нем будет
соответственно в тоннах.

6 способ. Приведение к единицы.
M (Fe3O4) = 232 г/моль
M (Fe) = 56 г/моль
m = n ∙M
m (Fe) = 3 моль ∙ 56 г/моль = 168 г
Согласно формуле магнитного железняка в 232 г
Fe3O4 содержится 168 г Fe, тогда в 1 г Fe3O4
железа будет содержаться в 232 раза меньше, то
есть 168/232 г. В 464 т Fe3O4 железа будет
6
больше, чем в 1 г. в 464∙10 раз, то есть
6 6
168/232 г ∙ 464 ∙ 10 = 336 ∙ 10 г или 336 т.

7 способ. Вывод алгебраических формул и расчет по ней.
Чтобы определить массу вещества по известной
массе элемента в нем, необходимо массу
элемента умножить на относительную
молекулярную массу вещества и разделить на
произведение относительной атомной массы
элемента на индекс при знаке элемента в
формуле этого вещества.
m (эл) = mnAr/ Mr
m (Fe) = 464т ∙ 3 ∙ 56 = 336т
232

8 способ. Использование закона эквивалентов.
На основании закона
эквивалентов:
m1 э1
m2 = э2
где m1 и m2 – масса простых
и сложных веществ;
э1 и э2 – эквивалентные
массы этих веществ.
Также необходимо помнить,
что в ходе решения задач
следует вычислять не
молярные массы, а
эквивалентные массы.
mэ (Fe3O4) = 29 г/моль
mэ (Fe) = 21 г/моль
m (Fe) mэ (Fe)
m (Fe3O4) = mэ (Fe3O4)
464т ∙21г/моль
m (Fe) =
29 г/моль
= 336 т

9 способ. Графический.
В данной задаче значение m (Fe) – x зависит от значений m
(Fe3O4) – y, причем каждому значению m (Fe3O4) соответствует единственное значение m (Fe).
Зависимость между любыми пропорциональными
переменными выражается формулой y = kx. Следовательно,
m (Fe) =k m (Fe3O4).
Коэффициент пропорциональности определяется по формуле
как отношение величины молярной массы магнитного
железняка к величине молярной массы железа в молекуле
Fe3O4 : k = 232:56 ∙3 = 1,38
Для того чтобы построить график прямой
пропорциональности необходимо составить таблицу некоторых
значений функций m (Fe) =1,38 m (Fe3O4).

Таблица значений.
m (Fe) 0 10 20 40 80 120 168
m(Fe3O4) 0 13,8 27,6 55,2 110,4 165,6 232
Любая прямая определяется двумя своими
точками. Поэтому для построения графика
прямой пропорциональной зависимости при
решении химических задач достаточно найти
координаты двух точек графика.
В качестве одной из таких точек целесообразно брать начало координат, а вторая точка определяется по соответствующим величинам, найденным по формуле вещества или уравнению реакции.