Калькуляторы: химия
В разделе 11 калькуляторов, каждый считает с пошаговым решением.
Состав вещества, растворы, газы, реакции и электронное строение. Задачи раздела почти всегда сводятся к одной цепочке, и здесь есть калькулятор под каждое её звено.
Всё идёт через моль
Школьная задача по химии решается одним маршрутом: данное переводится в моли, по коэффициентам уравнения моли пересчитываются на нужное вещество, результат возвращается в граммы, литры или проценты. Напрямую граммы в граммы не переводятся — коэффициенты в уравнении стоят при количестве вещества, а не при массе.
Поэтому калькуляторы раздела — звенья одной цепи. Молярная масса даёт переход граммы → моли, молярный объём — моли → литры, уравнивание реакций даёт коэффициенты, выход продукта поправляет теоретический результат на практический. Задача в три действия решается тремя калькуляторами подряд, и это нормальный ход, а не обход.
Регистр букв — часть формулы
Co и CO — разные вещества: кобальт и угарный газ. Заглавная буква начинает символ элемента, строчная его продолжает, поэтому записать формулу целиком маленькими буквами нельзя. Индексы пишутся обычными цифрами: H2SO4, Fe2(SO4)3. Кристаллогидрат отделяется звёздочкой: CuSO4*5H2O.
Если формула не разобралась, дело почти всегда в регистре или в скобках. Решатель показывает, какой кусок он не понял или где не закрыта скобка, — по этому месту ошибку видно сразу.
Что берётся из справочника
Атомные массы берутся стандартные, по IUPAC — ровно те, что напечатаны в разрешённой на экзамене таблице. В задачниках их принято округлять, и хлор там обычно 35,5, а не 35,45. Калькулятор показывает оба варианта, чтобы ответ сошёлся и с учителем, и с точным расчётом.
Энтальпии образования для теплового эффекта тоже справочные. Разные справочники расходятся в третьем знаке, поэтому итог по закону Гесса может отличаться от учебникового на десятые доли килоджоуля. Виноват тут справочник, а не арифметика.
Вопросы
С чего начинать задачу по химии?
С перевода в моли. Пока данные в граммах или литрах, коэффициенты уравнения к ним неприменимы: они относятся к количеству вещества. Перевёл в моли — дальше остаётся арифметика.
Co и CO — есть разница?
Огромная: кобальт и угарный газ. Регистр в химической формуле не оформление, а часть записи. Символ элемента всегда начинается с заглавной буквы, вторая буква идёт строчной — Co, Cl, Na. Если написать co, разбирать будет нечего.
Почему нельзя уравнять реакцию, поправив индекс?
Индекс задаёт, какое это вещество. Заменишь H2O на H2O2 — уравнение, может, и сойдётся, но речь пойдёт уже о перекиси водорода. Уравнивают только коэффициентами перед формулами.
Степень окисления и валентность — это одно?
Нет. Валентность — число химических связей, всегда целая и без знака. Степень окисления — условный заряд атома, если считать все связи ионными, она бывает отрицательной и дробной в среднем по молекуле. В этане это видно сразу: валентность углерода четыре, степень окисления −3.
Когда 22,4 л/моль не работает?
Когда вещество не газ или условия не нормальные. У жидкости и твёрдого тела объём задан размером самих молекул и выходит в тысячу раз меньше: моль воды укладывается в 18 миллилитров. При комнатной температуре молярный объём газа около 24 л/моль, и считать надо по уравнению состояния.
Ответ разошёлся с учебником в третьем знаке.
Скорее всего, дело в таблицах. Атомные массы и энтальпии образования — справочные величины, справочники расходятся в последних знаках, школьное округление добавляет своё. А вот расхождение в первом или втором знаке — уже повод искать ошибку в решении.