Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии
Периодическая система / Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии / Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии

Одна из главных задач химической науки и промышленности - получение необходимых человеку веществ (продуктов, материалов). Поэтому большинство учебных химических задач снизано с расчетами по уравнению химической реакции, которую в общем виде можно представить так:

аА+ вВ cC+dD

где A, В, С, D - условные обозначения формул различных веществ;

а, в, с, d — стехиометрические коэффициенты.

Расчет по уравнению реакции наиболее прост лишь в идеальном случае, когда реагенты абсолютно чистые, взяты в строго стехиометрических отношениях, потерь при реакции нет, т.е. выход продукта составляет 100%. Практически эти условия не выполняются. Как правило, исходные вещества содержат примеси или взяты в виде растворов; обычно одно из веществ, вступающих в реакцию (наиболее доступное, дешевое, берут в избытке и, наконец, реальный выход продуктов всегда меньше 100%.)

Итак, химические задачи делят на:

1)

Расчетные

2)

Качественные

Расчетные задачи условно делятся на две группы:

1) Задачи, решаемые с использованием химической формулы вещества или на вывод формулы.

2) Задачи, для решения которых используют уравнения химических реакций.

3) Задачи, для решения которых используют только математические формулы.

Первая группа задач включает расчеты по определению массы чистого вещества в смеси (растворе) по известной массовой доле его (или процентному содержанию); вычисление массовой доли (или процента) элементов по формулам веществ (прямая и обратная задачи).

Ко второй группе задач относятся вычисления по химическим уравнениям массы, объема и количества продуктов реакции или взаимодействующих веществ в различных единицах измерения. При этом учитывают произвольное соотношение компонентов, т. е. наличие избытка одного из реагирующих веществ; практический выход продукта реакции; наличие примесей в исходных веществах или продуктах реакции.

На уроках обобщения знаний о химических производствах составляются задачи с производственным содержанием. Совместно с учащимися определяем, какие особенности таких задач следует при этом учитывать:

25 условия процесса (концентрация, давление, температура);

26 возможность протекания процесса;

27 кинетику и равновесие реакций;

28 состав сырья (наличие примесей, необходимость очистки);

5) выход продукта (потери в процессе очистки; обратимость процесса; побочные реакции; циркуляция);

6) использование энергии экзотермических процессов;

7) утилизация побочных продуктов и отходов производства.

8) экологический аспект;

29 технико-экономические показатели химических производств;

30 использование электрической энергии. [54]

При составлении методического пособия для решения задач по химической технологии мы условно выделили несколько разделов задач по их химической тематике:

I. Общие вопросы химической технологии.

1. термохимия.

2. химическая кинетика.

3. химическое равновесие.

II. Технико-экономические показатели химических производств.

III. Задачи с экологическим содержанием.

IV. Производство неорганических соединений.

1. металлургия.

2. электрохимические производства.

V. Производство органических соединений.

VI.Творческие и изобретательские задачи.

Каждый раздел задач сопровождается методической частью, где приводятся основные теоретические аспекты темы, законы и формулы для математических расчетов. Далее рассматриваются методические рекомендации по решению задач, конкретные примеры решения типичных и наиболее сложных задач, а также задачи для самостоятельного решения. Эти задачи могут быть использованы на практических занятиях, для проведения коллоквиумов, индивидуального собеседования при защите лабораторных работ, а также в средней общеобразовательной школе при изучении факультативного курса по химии.

Смотрите также

Предмет аналитической химии. История и применение
...

Химическая сборка поверхности твердых тел путем молекулярного наслаивания
Получение принципиально новых характеристик материалов и изделий, особенно при создании искусственных структур, основанных на квантовых эффектах [1-6], невозможно в перспективе без создания ...

Получение алкилгалогенидов действием на спирты тионилхлорида
Функциональная группа спиртов содержит электроотрицательный атом кислорода с двумя неподеленными парами электронов. В молекуле спиртов можно выделить следующие реакционные центры: ...