ქიმიის ამოცანების ამოხსნის ჩვევები და შემოწმებები

წაიკითხეთ კითხვა სამიზნე სიდიდისა და მისი ერთეულის საპოვნელად

კალკულატორს რომ შეეხებით, იპოვეთ წინადადება, რომელიც რაიმეს ითხოვს, და ჩაწერეთ სამიზნე როგორც სიდიდე ერთეულით, მაგალითად ფოლგის სისქე, cm-ში. ჩაწერილი სამიზნე არ გაძლევთ შუალედურ მნიშვნელობაზე, მაგალითად მოლებზე, გაჩერების საშუალებას, როცა კითხვა გრამებს ითხოვს.

შემდეგ ჩამოწერეთ ყველა მოცემული სიდიდე ერთეულითა და მნიშვნელოვანი ციფრებით და აღნიშნეთ, რომელი რიცხვებია ზუსტი. დათვლილი ობიექტები და განმარტებული ურთიერთობები, მაგალითად 1 L = 1000 mL ან გატოლებულ განტოლებაში კოეფიციენტები, ზუსტია და სიზუსტეს არ ზღუდავს. გაითვალისწინეთ ირიბი ინფორმაციაც: ჟანგბადის სიჭარბე გეუბნებათ, რომელი რეაგენტი არ არის შემზღუდველი.

ბოლოს დაასახელეთ ურთიერთობა, რომელიც მოცემულებს სამიზნესთან აკავშირებს: სიმკვრივე, მოლური მასა, მოლური შეფარდება ან მოლარობა. თუ ვერ დაასახელებთ, ხელახლა წაიკითხეთ კითხვა; მეტი არითმეტიკა დაკარგულ იდეას ვერ შეავსებს.

ყოველ ნაბიჯზე გაატარეთ ერთეულები

ყოველი რიცხვის გვერდით დაწერეთ ერთეული, შუალედური შედეგების ჩათვლით, და ერთეულები შეამცირეთ ისე, როგორც მიდიხართ. ეს განზომილებათა ანალიზია, გამოყენებული მიმდინარე შემოწმებად: თუ დარჩენილი ერთეულები სამიზნის ერთეულები არ არის, დაყენება არასწორია, რაოდენობა რაც უნდა დასაჯერებლად გამოიყურებოდეს. შებრუნებული გადაყვანის ფაქტორი მაშინვე ჩანს, რადგან g × (g/mol) გვიტოვებს g²/mol-ს, რაც არაფრის რაოდენობაა.

პრეფიქსებზე ცხადად იყავით. 25.0 mL-ის 0.0250 L-ად ჩაწერა მოლარობის გამოყენებამდე mol/L-ში აცილებს 1000-ჯერ შეცდომას, რომლის გამოტოვებაც სხვაგვარად ადვილია.

როცა რამდენიმე ნივთიერება ჩნდება, ნივთიერების იდენტობა ერთეულის ნაწილად აქციეთ: mol AgNO₃ და mol Ag განსხვავებული სიდიდეებია, და მათი მონიშვნა მოლური შეფარდების ნაბიჯის გამოტოვებას ართულებს.

ჯერ შეაფასეთ, შემდეგ შეადარეთ კალკულატორს

თითოეული მოცემული მნიშვნელობა დაამრგვალეთ ერთ ან ორ მნიშვნელოვან ციფრამდე და არითმეტიკა გონებაში გააკეთეთ. შეფასებას მხოლოდ სწორი ათის ხარისხი და დაახლოებით სწორი პირველი ციფრი სჭირდება. ჩაწერეთ ის, სანამ ზუსტ მნიშვნელობას გამოთვლით.

შემდეგ შეადარეთ. ათჯერ ან მეტჯერ სხვაობა მიუთითებს პრეფიქსის შეცდომაზე, სამეცნიერო ჩანაწერის შეყვანის შეცდომაზე ან თავდაყირა გამოყენებულ შეფარდებაზე. მცირე მთელი რიცხვის ფაქტორი, მაგალითად 2 ან 3, მიუთითებს მოლურ შეფარდებებზე ან ინდექსებზე. თანხმობა არ ამტკიცებს, რომ პასუხი სწორია, მაგრამ უთანხმოება გვაჩვენებს, რომ რაღაც არასწორია.

დაამატეთ ფიზიკური გონივრულობის შემოწმება, სადაც ის არსებობს. მასები, მოცულობები, კონცენტრაციები და აბსოლუტური ტემპერატურები დადებითია. პროცენტული გამოსავალი სუფთა, მშრალი პროდუქტისთვის 100%-ს ვერ აღემატება. გაზავებული ხსნარი ნაკლებად კონცენტრირებულია, ვიდრე მისი საწყისი ხსნარი.

გადაწყვეტილი მაგალითი: ალუმინის ფოლგის ფურცლის სისქე

ალუმინის ფოლგის მართკუთხა ნაჭრის ზომებია 30.5 cm და 22.0 cm, მასა კი 4.37 g. ალუმინის სიმკვრივეა 2.70 g/cm³. რამდენია ფოლგის სისქე? სამიზნეა სისქე cm-ში. ურთიერთობებია მოცულობა = მასა ÷ სიმკვრივე და თხელი ფირფიტისთვის მოცულობა = სიგრძე × სიგანე × სისქე.

შეფასება: 4.4 g ÷ 2.7 g/cm³ დაახლოებით 1.6 cm³-ია, ხოლო ფართობია დაახლოებით 30 cm × 22 cm ≈ 660 cm². მაშინ სისქეა დაახლოებით 1.6 cm³ ÷ 660 cm² ≈ 0.0024 cm.

გამოთვლა: V = 4.37 g ÷ 2.70 g/cm³ = 1.6185 cm³, დამატებითი ციფრები ჯერ შენარჩუნებულია. A = 30.5 cm × 22.0 cm = 671 cm². t = 1.6185 cm³ ÷ 671 cm² = 0.002412 cm. ყოველ გაზომილ მნიშვნელობას სამი მნიშვნელოვანი ციფრი აქვს, ამიტომ მიუთითეთ t = 2.41 × 10⁻³ cm, რაც 24.1 µm-ია. ერთეულები cm-მდე მცირდება და შედეგი შეფასებას ემთხვევა.

გონივრულობა: 24.1 µm ფურცლის სისქეზე გაცილებით თხელია, რაც ფოლგის ბუნებას შეესაბამება. პასუხი 2.41 cm ამ შემოწმებას მაშინვე ვერ გაივლიდა.

გადაწყვეტილი მაგალითი: ატომების თვლა შაქრის კუბიკში

რამდენი ნახშირბადის ატომია 4.20 g შაქრის კუბიკში, თუ მას სუფთა საქაროზად, C₁₂H₂₂O₁₁, მივიჩნევთ? სამიზნეა C ატომების რაოდენობა. გზაა საქაროზის გრამები → საქაროზის მოლები → საქაროზის მოლეკულები → ნახშირბადის ატომები. გზა გამოთვლამდე ჩაწერეთ; თითოეული ისარი ერთი გადაყვანის ფაქტორია.

მოლური მასა IUPAC-ის სტანდარტული ატომური მასებით, ორ ათობით თანრიგამდე დამრგვალებულით (C 12.01, H 1.01, O 16.00): 12(12.01) + 22(1.01) + 11(16.00) = 144.12 + 22.22 + 176.00 = 342.34 g/mol. შეფასება: 4 g ÷ 340 g/mol ≈ 0.012 mol; 0.012 mol × 6 × 10²³ mol⁻¹ ≈ 7 × 10²¹ მოლეკულა; × 12 ≈ 8 × 10²² ნახშირბადის ატომი.

გამოთვლა: 4.20 g × (1 mol / 342.34 g) = 0.012269 mol საქაროზა. 0.012269 mol × 6.022 × 10²³ მოლეკულა/mol = 7.388 × 10²¹ მოლეკულა. 7.388 × 10²¹ მოლეკულა × 12 C ატომი/მოლეკულა = 8.866 × 10²² C ატომი, რაც იწერება როგორც 8.87 × 10²², რადგან 4.20 g-ს სამი მნიშვნელოვანი ციფრი აქვს. 12 ზუსტია, ხოლო მოლურ მასასა და ავოგადროს მუდმივას მასაზე მეტი ციფრი აქვს. შეფასება ემთხვევა.

რაოდენობის პირველივე ნაბიჯზე 0.01 mol-მდე დამრგვალება მოგვცემდა 7.23 × 10²²-ს, დაახლოებით 18%-ით ნაკლებს. შუალედურ ნაბიჯებში გაატარეთ დამატებითი ციფრები და დაამრგვალეთ ერთხელ, ბოლოს.

მრავალნაბიჯიანი ამოცანები მოაწყვეთ სიდიდეების რუკად

სამი ან მეტი ნაბიჯის მქონე ამოცანებისთვის გამოთვლამდე დახაზეთ რუკა: ყუთები სიდიდეებისთვის (A-ს მასა, A-ს მოლები, B-ს მოლები) და ისრები, რომლებსაც მათ დამაკავშირებელი ურთიერთობა აწერია (მოლური მასა, მოლური შეფარდება). რუკა განასხვავებს იმის გადაწყვეტას, რა უნდა გააკეთოთ, არითმეტიკის შესრულებისგან.

იმუშავეთ წინ მოცემულებიდან ან უკან სამიზნიდან, იმის მიხედვით, რომელს ნაკლები განშტოება აქვს. უკუმსჯელობა გვეხმარება, როცა ამოცანა ბევრ მონაცემს იძლევა: იკითხეთ, რა დაგჭირდებოდათ სამიზნის გამოსათვლელად, შემდეგ რა დაგჭირდებოდათ მის მისაღებად, სანამ მოცემულ სიდიდეებამდე მიხვალთ.

თითო ხაზზე ერთი გადაყვანა დატოვეთ, ერთეულებითა და ნივთიერების აღნიშვნებით, რომ არასწორი პასუხი იმ ნაბიჯამდე მიიყვანოთ, რომელიც ჩავარდა.

• სამიზნე სიდიდე ერთეულით ჩაწერეთ.
• დაასახელეთ თითოეული ურთიერთობა და დახაზეთ გზა მოცემულებიდან სამიზნემდე.
• შეაფასეთ პასუხი ერთ მნიშვნელოვან ციფრამდე.
• გამოთვალეთ, შუალედურ შედეგებში დამატებითი ციფრების გატარებით.
• დაამრგვალეთ ერთხელ, ბოლოს, მნიშვნელოვანი ციფრების სწორ რაოდენობამდე.
• შეადარეთ შეფასებას და შეამოწმეთ ფიზიკური აზრი.

გავრცელებული შეცდომები და შემოწმებები, რომლებიც მათ ამჩნევს

ქვემოთ მოცემული შეცდომები ზოგად ქიმიაში ხშირია და თითოეულს აქვს სწრაფი შემოწმება, რომელიც მთელი ამოცანის თავიდან ამოხსნას არ მოითხოვს.

როცა საკუთარ ნამუშევარში შეცდომას იპოვით, აღნიშნეთ, რომელი ჩვევა დაგიჭერდათ მას, და თქვენი ყველაზე ხშირი შეცდომისთვის ყოველ ჯერზე ცალკე შემოწმება გამოიყენეთ.

• შუალედურ სიდიდეზე გაჩერება, მაგალითად მოლების მითითება, როცა გრამები ითხოვეს. შემოწმება: შეადარეთ საბოლოო ერთეული სამიზნეს, რომელიც დასაწყისში ჩაწერეთ.
• 6.022 × 10²³-ის აკრეფა როგორც 6.022 × 10 EE 23, რასაც კალკულატორი 6.022 × 10²⁴-ად კითხულობს. შემოწმება: დააჭირეთ EE ან EXP პირდაპირ 6.022-ის შემდეგ და შეადარეთ ათის ხარისხი შეფასებას.
• mL-ისა და L-ის აღრევა გამოთვლაში, რომელიც mol/L-ს იყენებს. შემოწმება: ერთეულები სამიზნემდე არ მცირდება.
• გადაყვანის ფაქტორის შებრუნება. შემოწმება: დარჩენილი ერთეულები, როგორიცაა g²/mol.
• შუალედური შედეგების დამრგვალება. შემოწმება: ბოლო ნაბიჯი ხელახლა გაიმეორეთ დაუმრგვალებელი მნიშვნელობებით; თუ მითითებული ციფრები იცვლება, მეტი ციფრი გაატარეთ.
• ზუსტი რიცხვის, მაგალითად კოეფიციენტის ან საქაროზაში 12 ნახშირბადის ატომის, მიერ მნიშვნელოვანი ციფრების შეზღუდვა.
• ფიზიკურად შეუძლებელი მნიშვნელობის მიღება, მაგალითად უარყოფითი მასა, 100%-ზე მეტი პროცენტული გამოსავალი ან კონცენტრაცია, რომელიც გაზავებისას იზრდება.