Помогите, пожалуйста, разобраться, как решать такие задачи по химии!

Question

Завтра к/р, а я не понимаю, какой план решения таких задач на избыток и недостаток.. Буду очень благодарна, кто поможет разобраться!

olegbi4 · Accepted Answer

### **Решение задачи на избыток и недостаток реагентов**
**Дано:**  
1. $ m_1 = 163 \, \text{г} $ 5%-го раствора хлорида диметиламмония $(CH_3)_2NH_2Cl$.  
2. $ V_2 = 15.06 \, \text{мл} $ 30%-го раствора $ NaOH $ (плотность $ \rho = 1.328 \, \text{г/мл} $).  
3. Смесь нагрели.  
**Найти:**  
Массовые доли веществ в растворе после реакции.  
---
### **Шаг 1. Записываем уравнение реакции**  
Реакция между хлоридом диметиламмония и гидроксидом натрия:  
$$
(CH_3)_2NH_2Cl + NaOH \rightarrow (CH_3)_2NH + NaCl + H_2O
$$  
**Продукты:**  
- Диметиламин $(CH_3)_2NH$ (газ, улетучивается при нагревании).  
- Хлорид натрия $ NaCl $ (остаётся в растворе).  
- Вода $ H_2O $.  
---
### **Шаг 2. Находим массы и количества веществ**  
#### **1. Хлорид диметиламмония $(CH_3)_2NH_2Cl$:**  
- Масса раствора: $ m_1 = 163 \, \text{г} $.  
- Массовая доля: $ \omega_1 = 5\% = 0.05 $.  
- Масса чистого $(CH_3)_2NH_2Cl$:  
  $$
  m_{(CH_3)_2NH_2Cl} = 163 \times 0.05 = 8.15 \, \text{г}
  $$  
- Молярная масса $(CH_3)_2NH_2Cl$:  
  $$
  M = 12 \times 2 + 1 \times 6 + 14 + 35.5 = 81.5 \, \text{г/моль}
  $$  
- Количество вещества:  
  $$
  n_{(CH_3)_2NH_2Cl} = \frac{8.15}{81.5} = 0.1 \, \text{моль}
  $$  
#### **2. Гидроксид натрия $ NaOH $:**  
- Объём раствора: $ V_2 = 15.06 \, \text{мл} $.  
- Плотность: $ \rho = 1.328 \, \text{г/мл} $.  
- Масса раствора $ NaOH $:  
  $$
  m_{раствор} = 15.06 \times 1.328 = 20 \, \text{г}
  $$  
- Массовая доля $ NaOH $: $ \omega_2 = 30\% = 0.3 $.  
- Масса чистого $ NaOH $:  
  $$
  m_{NaOH} = 20 \times 0.3 = 6 \, \text{г}
  $$  
- Молярная масса $ NaOH $: $ 40 \, \text{г/моль} $.  
- Количество вещества:  
  $$
  n_{NaOH} = \frac{6}{40} = 0.15 \, \text{моль}
  $$  
---
### **Шаг 3. Определяем избыток и недостаток**  
По уравнению реакции:  
$$
1 \, \text{моль} \, (CH_3)_2NH_2Cl \leftrightarrow 1 \, \text{моль} \, NaOH
$$  
- Имеем:  
  - $ n_{(CH_3)_2NH_2Cl} = 0.1 \, \text{моль} $ (недостаток).  
  - $ n_{NaOH} = 0.15 \, \text{моль} $ (избыток).  
**Реагирует полностью:**  
- $ 0.1 \, \text{моль} \, (CH_3)_2NH_2Cl $.  
- $ 0.1 \, \text{моль} \, NaOH $.  
**Остаётся после реакции:**  
- $ NaOH $: $ 0.15 - 0.1 = 0.05 \, \text{моль} $.  
- Образуется:  
  - $ 0.1 \, \text{моль} \, NaCl $.  
  - $ 0.1 \, \text{моль} \, (CH_3)_2NH $ (улетучивается).  
---
### **Шаг 4. Рассчитываем массы веществ в конечном растворе**  
#### **1. Оставшийся $ NaOH $:**  
$$
m_{NaOH} = 0.05 \times 40 = 2 \, \text{г}
$$  
#### **2. Образовавшийся $ NaCl $:**  
$$
m_{NaCl} = 0.1 \times 58.5 = 5.85 \, \text{г}
$$  
#### **3. Масса воды:**  
- Изначально в растворах:  
  - В $ (CH_3)_2NH_2Cl $: $ 163 - 8.15 = 154.85 \, \text{г} $.  
  - В $ NaOH $: $ 20 - 6 = 14 \, \text{г} $.  
- Общая масса воды:  
  $$
  m_{H_2O} = 154.85 + 14 = 168.85 \, \text{г}
  $$  
#### **4. Общая масса конечного раствора:**  
$$
m_{конечн} = m_{NaOH} + m_{NaCl} + m_{H_2O} = 2 + 5.85 + 168.85 = 176.7 \, \text{г}
$$  
---
### **Шаг 5. Находим массовые доли**  
#### **1. Массовая доля $ NaOH $:**  
$$
\omega_{NaOH} = \frac{2}{176.7} \times 100\% \approx 1.13\%
$$  
#### **2. Массовая доля $ NaCl $:**  
$$
\omega_{NaCl} = \frac{5.85}{176.7} \times 100\% \approx 3.31\%
$$  
#### **3. Массовая доля воды:**  
$$
\omega_{H_2O} = 100\% - 1.13\% - 3.31\% \approx 95.56\%
$$  
---
### **Ответ:**  
В конечном растворе массовые доли веществ составляют:  
- $ NaOH \approx 1.13\% $,  
- $ NaCl \approx 3.31\% $,  
- $ H_2O \approx 95.56\% $.  
---
### **Краткий план решения подобных задач:**  
1. **Записать уравнение реакции.**  
2. **Найти количества веществ реагентов.**  
3. **Определить избыток и недостаток.**  
4. **Рассчитать массы продуктов и остатков реагентов.**  
5. **Вычислить массовые доли в конечном растворе.**