Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Химические олимпиады: проблемы "за кадром"
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=28&t=796
Page 1 of 3

Author:  KripTon [ 28 Oct 2010 16:54 ]
Post subject:  Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

Комментарий модератора.
Выделил обсуждение проблем, связанных с химическими олимпиадами, в отдельную тему.

_________________________
Помогите пожалуйста решить следующую задачу:
Раствор нитрата серебра массой 1000г с w=5.1% подвергли электролизу, при этом на катоде выделилось 10.8г в-ва. Затем в электролизер добавили 500г с w=13.5% раствора хлорида меди (II). Раствор снова подвергли электролизу до выделения на аноде 8.96л газа. Определите массовые доли в-в в конечном растворе.
Мои мысли:
Я нашел массу чистого AgNO3=51г, далее электролиз этой соли:
AgNO3=Ag(+)+NO3(-)
катод: Ag(+)+2e=Ag (получается именно этого в-ва 10.8г?)
анод: NO3(-)
Далее также нашёл массу CuCl2, мне непонятно что получится после электролиза 2-х этих солей.

Author:  Volodymyr [ 28 Oct 2010 17:48 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

KripTon wrote:
Помогите пожалуйста решить следующую задачу:
Раствор нитрата серебра массой 1000г с w=5.1% подвергли электролизу, при этом на катоде выделилось 10.8г в-ва. Затем в электролизер добавили 500г с w=13.5% раствора хлорида меди (II). Раствор снова подвергли электролизу до выделения на аноде 8.96л газа. Определите массовые доли в-в в конечном растворе.
Мои мысли:
Я нашел массу чистого AgNO3=51г, далее электролиз этой соли:
AgNO3=Ag(+)+NO3(-)
катод: Ag(+)+2e=Ag (получается именно этого в-ва 10.8г?)
анод: NO3(-)
Далее также нашёл массу CuCl2, мне непонятно что получится после электролиза 2-х этих солей.

Такие задачи нужно давать не на уроках химии, а на уроках математики. После работы сильно устал, поэтому распишу только общую схему решения.
При электролизе нитрата серебра на катоде выделяется серебро, на аноде - кислород.
1) По массе серебра (10.8г) находят какая часть вещества разложилась (примерно грамм 15). Находим сколько нитрата серебра осталось в растворе.

2) Добавили хлорид меди, в результате произошла реакция, хлорид серебра выпал в осадок, а нитрат меди (продукт) и хлорид меди (избыток) остались в растворе.
(В принципе, нужно посчитать что в избытке, но можно сразу сказать, что CuCl2 )

3) Проходит электролиз хлорида меди - образуется медь (катод) и хлор (анод).
Если хлорид ион в растворе закончится, будет идти электролиз нитрата меди - образуется медь и кислород.

4) Итак, у нас в растворе остался нитрат меди, а, возможно, нитрат и хлорид. Рассчитываем их массы исходя из количества выделившегося хлора (или хлора и кислорода).

5) Рассчитываем массу раствора: сумма масс двух исходных растворов минус масса серебра и кислорода при электролизе нитрата серебра (1), минус масса хлорида серебра, который выпал на стадии (2), минус масса меди и хлора (а возможно хлора и кислорода), которые выделились на стадии (3)

6) Массу веществ, рассчитанную в п. (4) делим на массу раствора п. (5)

Вопрос: где в этой задаче химия, и кому такие корявые задачи нужны на практике?
(Приношу извинение за резкость, но это так и есть )

Author:  KripTon [ 19 Nov 2010 16:28 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Помогите пожалуйста решить следующую задачу Image
У меня получилось: [CO]=0.08 моль/л и [H2O]=0.38 моль/л. Правильно ли?

Author:  O'Bu [ 19 Nov 2010 16:37 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Только не забудьте, что еще [CO2]=[H2]=0,02 моль/л.

Author:  KripTon [ 19 Nov 2010 16:43 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

O'Bu wrote:
Только не забудьте, что еще [CO2]=[H2]=0,02 моль/л.

Да, да. Спасибо. Но это же не исходная концентрация, а "дельта"?!

Author:  O'Bu [ 19 Nov 2010 17:00 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Просят же равновесные, значит указывать надо все четыре вещества.
Условие не совсем корректно записано. [A] - это равновесная концентрация вещества А. То, что приведено в условиях - начальные концентрации - традиционно, чтобы избежать путаницы, обозначают C0A или С0(A).
Ибо никто не мешает составить, скажем, такую задачу:

Взяли вещества в следующих концентрациях С0(CO)=1 М, С0(H2O)=2 М, С0(CO2)=3 М, С0(H2)=4 М. Константа равновесия при данных условиях равна 1. Найдите равновесные концентрации компонентов.

Здесь х действительно будет "дельтой" от какой-то величины, все концентрации следует пересчитать. А в той задачке - дельта от нуля для продуктов равна самой величине.

Author:  KripTon [ 19 Nov 2010 17:16 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

O'Bu wrote:
Условие не совсем корректно записано.

А сейчас в олимпиадах в этом вся и суть. Учащиеся просто не могут понять, чего же от них требуют.

Author:  O'Bu [ 19 Nov 2010 17:53 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Смело идите на апелляцию, говорите - не верите моему правильному решению, приведу папу - доктора химических наук, который скажет, что оно правильно, не поверите папе - приведу дядю, замминистра образования, который скажет, что условие сформулировано некорректно, и таких педагогов выгонит нафиг из системы среднего образования.

Когда я судил школьные олимпиады, подобные наезды заканчивались с переменным успехом. Только что в соседней ветке вспоминал - умудрились составить задание на расстановку коэффициентов - три окислителя, ни одного восстановителя. Сняли с соревнований, но дали дополнительные баллы тем, кто показал, что уравнять было невозможно - свои косяки жюри тоже как-то должно заглаживать.

А сейчас с олимпиадами полный абзац. На последней МХО команда России с треском провалилась, и к этому были все объективные и субъективные причины. Я попытаюсь найти ссылку на ЖЖ коллеги, который в этом дурдоме продержался больше меня, да и одно время был что-то типа замглавврача - там это изложено очень четко.

Author:  KripTon [ 19 Nov 2010 18:20 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Да дело в том, что составляют олимпиаду не в нашем р-не, а в Уфе.
Даже на школьные олимпиады присылают такие задачи, что ой...
Я вот однажды попросил Владимира решить задачу на электролиз, так действительно он прав:
Quote:
где в этой задаче химия, и кому такие корявые задачи нужны на практике?

Создается впечатление, что глубоко всем наплевать на процесс обучения. Такого рода задачи, вряд-ли научат нас мыслить правильно (я считаю, что главная роль задач, именно эта).

Author:  Volodymyr [ 19 Nov 2010 18:34 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Я показал задачу про электролиз Александру, так он сходу сказал, что есть задачи, цель которых - научить, а есть задачи, цель которых - запутать.

В задаче по электролизу последняя цель проступает особенно явно.

Author:  Вася Химикат [ 19 Nov 2010 22:36 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

KripTon wrote:
У меня получилось: [CO]=0.08 моль/л и [H2O]=0.38 моль/л. Правильно ли?

Звыняюсь, но вот попробовал вспомнить детство, и получилось 0,02 /0,32. И по 0,08 у веществ справа.

Author:  KripTon [ 20 Nov 2010 09:05 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Вася Химикат wrote:
KripTon wrote:
У меня получилось: [CO]=0.08 моль/л и [H2O]=0.38 моль/л. Правильно ли?

Звыняюсь, но вот попробовал вспомнить детство, и получилось 0,02 /0,32. И по 0,08 у веществ справа.

А можно посмотреть как это Вы решили?

Author:  O'Bu [ 20 Nov 2010 12:49 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Да, старый и больной (на голову) стал. Уравнение, где х - концентрации продуктов, выглядит так:
х2/((0,1-х)*(0,4-х))=1
После элементарных преобразований
0,5х=0,04
Дальше нас обоих перемкнуло - вместо того, чтобы разделить, умножили. :be:
Проверить легко - концентрации, полученные ув. Вася Химикат при подстановке дают К=1, а наши - черт-те что.

Author:  O'Bu [ 20 Nov 2010 12:51 ]
Post subject:  Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

К слову, про олимпиады - мнение человека, который ими занимался плотно и долго:
http://feanoturi.livejournal.com/249750.html

Author:  Volodymyr [ 20 Nov 2010 13:59 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

Офтоп:
обратил внимание на один из отзывов. Красноречиво:
Quote:
я тут как-то была конЬсультантом в программе галилео (такая научно-популярная передача). Придумывала как бы им покрасивше про йод рассказать. Но результаты все равно боюсь смотреть, хоть меня там и нет, только в идеях присутствую. Обычно все, кто выступал со своим лицом, отмыться уже не могут ))

Author:  jnik [ 20 Nov 2010 16:22 ]
Post subject:  Re: Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

До боли знакомая задачка про электролиз из первого поста темы. Сталкивался с похожей на небольшой межвузовской олимпиаде по общей химии ещё будучи на первом курсе. Пока считал - едва не заснул. А когда посчитал - с трудом понимал, где начало, где конец и что же от меня требовалось найти (может это кажется слишком, но после 3-4х часов напряженной работы можно и родителей не сразу узнать). Кажется что-то удалось за нее получить, но на апелляцию не пошел - даже видеть ту задачу больше не хотелось.

Author:  KripTon [ 20 Nov 2010 18:06 ]
Post subject:  Re: Помогите пожалуйста с решением задачи

O'Bu wrote:
Да, старый и больной (на голову) стал. Уравнение, где х - концентрации продуктов, выглядит так:
х2/((0,1-х)*(0,4-х))=1
После элементарных преобразований
0,5х=0,04
Дальше нас обоих перемкнуло - вместо того, чтобы разделить, умножили. :be:
Проверить легко - концентрации, полученные ув. Вася Химикат при подстановке дают К=1, а наши - черт-те что.

До меня так и не доходит :(
Kр = [CO2]*[H2]/[CO]*[H2O] = 1
У меня получается, что [CO2]*[H2] = 0.04моль/л., так?
Далее, [CO2]=[H2]=0.02моль/л.
0.04моль/0.1*0.4=1
Разве не так? :(

Author:  jnik [ 20 Nov 2010 19:00 ]
Post subject:  Re: Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

Quote:
У меня получается, что [CO2]*[H2] = 0.04моль/л., так?

Нет, не так.


Code:
исходное уравнение:
CO +  H2O   =  CO2  +  H2
соответствующие исходные концентрации:
0,1   0,4      0       0
изменение концентрации в процессе достижения равновесия:
-x     -x      x       x
равновесные концентрации:
0,1-x 0,4-x    x       x

Дальше именно равновесные концентрации подставляем в уравнение константы равновесия:
K = x^2/((0,1-x)*(0,4-x))
x = 0,08

[CO] = 0,1-0,08 = 0,02
[H2O] = 0,4 - 0,08 = 0,32
[CO2] = 0,08
[H2] = 0,08
если их перемножить получится 1


ИМХО у этой задачи какой-то странный химический смысл. Учитывая, что большинство реагентов газы, уместней было бы считать их концентрации через парциальные давления. Но наверное, это уже мелкие придирки...

Author:  KripTon [ 21 Nov 2010 10:10 ]
Post subject:  Re: Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

jnik wrote:

Code:
Дальше именно равновесные концентрации подставляем в уравнение константы равновесия:
K = x^2/((0,1-x)*(0,4-x))
x = 0,08


А можно посмотреть как решили Вы это?

Author:  jnik [ 21 Nov 2010 11:00 ]
Post subject:  Re: Химические олимпиады: проблемы "за кадром"

Мм, как решил уравнение?
Пожалуйста:
Code:
K = 1 из условия, т.е.
1 = x^2/((0,1 - x)*(0,4 - x))

дальше согласно правилам математики:
(0,1 - x)*(0,4 - x) = x^2

раскрываем скобки в левой части:
0,04 - 0,4*x - 0,1*x + x^2 = x^2

приводим все подобные слагаемые:
-0,5*x + 0,04 = 0

и получаем ответ:
0,5*x = 0,04
x = 0,08


Издалека уравнение выглядело как квадратное, но если присмотреться, то вышло даже уравнением первой степени. Конечно, могут попасться куда более сложные вещи, с неизвестными в очень высоких степенях. Такие вещи удобней будет решать с помощью матпакетов либо с применением химической смекалки.

Page 1 of 3 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/