Химиялық есептерді шешу дағдылары және тексерулер

Сұрақтан мақсатты шаманы және оның бірлігін оқып алыңыз

Калькуляторға тиместен бұрын бір нәрсені сұрайтын сөйлемді тауып, мақсатты бірлігі бар шама ретінде жазыңыз, мысалы фольганың қалыңдығы, cm-мен. Жазылған мақсат сұрақ граммды қаласа, мольдер сияқты аралық мәнде тоқтап қалудан сақтайды.

Содан кейін әр берілген шаманы бірлігімен және маңызды цифрларымен тізіп, қай сандардың нақты екенін белгілеңіз. Саналған нысандар мен анықталған қатынастар, мысалы 1 L = 1000 mL немесе теңестірілген теңдеудегі коэффициенттер, нақты және дәлдікті шектемейді. Жасырын ақпаратты да ескеріңіз: артық оттек қай реагенттің шектемейтінін көрсетеді.

Соңында берілгендерді мақсатпен байланыстыратын қатынасты атаңыз: тығыздық, молярлық масса, моль қатынасы немесе молярлық концентрация. Егер ешқайсысын ата алмасаңыз, сұрақты қайта оқыңыз; көбірек арифметика жетіспейтін идеяны толтырмайды.

Бірліктерді әр қадам арқылы алып жүріңіз

Әр санның, соның ішінде аралық нәтижелердің, жанына бірлік жазып, бірліктерді барысында қысқартыңыз. Бұл үздіксіз тексеру ретінде қолданылатын өлшемдік талдау: егер қалған бірліктер мақсаттың бірліктері болмаса, сан қаншалықты ықтимал көрінсе де, құрастыру қате. Төңкерілген түрлендіру көбейткіші бірден көрінеді, өйткені g × (g/mol) g²/mol қалдырады, бұл ешнәрсенің мөлшері емес.

Префикстер туралы нақты болыңыз. Мольдік концентрацияны mol/L түрінде қолданбас бұрын 25.0 mL мәнін 0.0250 L деп жазу басқаша оңай байқалмайтын 1000 еселік қатені жояды.

Бірнеше зат пайда болғанда, оның атауын бірліктің бөлігі етіңіз: mol AgNO₃ және mol Ag — әртүрлі шамалар, оларды белгілеу моль қатынасы қадамын өткізіп жіберуді қиындатады.

Алдымен бағалаңыз, содан кейін калькулятормен салыстырыңыз

Әр берілген мәнді бір немесе екі маңызды цифрға дейін дөңгелектеп, арифметиканы ойша жасаңыз. Бағалауға тек дұрыс ондық дәреже және шамамен дұрыс алғашқы цифр жеткілікті. Нақты мәнді есептемес бұрын оны жазып қойыңыз.

Содан кейін салыстырыңыз. Он есе немесе одан көп айырмашылық префикс қатесіне, ғылыми жазбаны енгізу қатесіне немесе төңкеріліп қолданылған қатынасқа меңзейді. 2 немесе 3 сияқты шағын бүтін еселік моль қатынастарына немесе индекстерге меңзейді. Сәйкес келу жауаптың дұрыстығын дәлелдемейді, бірақ сәйкес келмеу бір нәрсенің қате екенін көрсетеді.

Мүмкін болған жерде физикалық ақылға қонымдылық тексеруін қосыңыз. Массалар, көлемдер, концентрациялар және абсолютті температуралар оң болады. Таза, құрғақ өнім үшін пайыздық шығым 100%-дан аспайды. Сұйылтылған ерітінді өзінің бастапқы ерітіндісінен аз концентрациялы болады.

Шешілген мысал: алюминий фольга парағының қалыңдығы

Алюминий фольганың тікбұрышты бөлігінің өлшемі 30.5 cm × 22.0 cm және массасы 4.37 g. Алюминийдің тығыздығы 2.70 g/cm³. Фольганың қалыңдығы қанша? Мақсат — cm-мен қалыңдық. Қатынастар: көлем = масса ÷ тығыздық және жұқа пластина үшін көлем = ұзындық × ені × қалыңдық.

Бағалау: 4.4 g ÷ 2.7 g/cm³ шамамен 1.6 cm³, ал ауданы шамамен 30 cm × 22 cm ≈ 660 cm². Сонда қалыңдық шамамен 1.6 cm³ ÷ 660 cm² ≈ 0.0024 cm.

Есептеу: V = 4.37 g ÷ 2.70 g/cm³ = 1.6185 cm³, қосымша цифрларды әзірге сақтаймыз. A = 30.5 cm × 22.0 cm = 671 cm². t = 1.6185 cm³ ÷ 671 cm² = 0.002412 cm. Әрбір өлшенген мәннің үш маңызды цифры бар, сондықтан t = 2.41 × 10⁻³ cm деп жазыңыз, бұл 24.1 µm. Бірліктер cm-ге қысқарады және нәтиже бағалауға сәйкес келеді.

Ақылға қонымдылық: 24.1 µm қағаз парағынан әлдеқайда жұқа, бұл фольганың өзін-өзі ұстауына сәйкес келеді. 2.41 cm жауабы бұл тексеруден бірден өтпес еді.

Шешілген мысал: кесек қанттағы атомдарды санау

Таза сахароза C₁₂H₂₂O₁₁ деп есептегенде, массасы 4.20 g кесек қанттағы көміртек атомдарының саны қанша? Мақсат — C атомдарының саны. Жол: сахарозаның граммы → сахарозаның мольдері → сахароза молекулалары → көміртек атомдары. Есептемес бұрын жолды жазыңыз; әр көрсеткі — бір түрлендіру көбейткіші.

Екі ондық таңбаға дейін дөңгелектелген IUPAC стандартты атомдық салмақтарын (C 12.01, H 1.01, O 16.00) қолданып, молярлық масса: 12(12.01) + 22(1.01) + 11(16.00) = 144.12 + 22.22 + 176.00 = 342.34 g/mol. Бағалау: 4 g ÷ 340 g/mol ≈ 0.012 mol; 0.012 mol × 6 × 10²³ mol⁻¹ ≈ 7 × 10²¹ молекула; × 12 ≈ 8 × 10²² көміртек атомы.

Есептеу: 4.20 g × (1 mol / 342.34 g) = 0.012269 mol сахароза. 0.012269 mol × 6.022 × 10²³ молекула/mol = 7.388 × 10²¹ молекула. 7.388 × 10²¹ молекула × 12 C атомы/молекула = 8.866 × 10²² C атомы, ол 4.20 g массасының үш маңызды цифры болғандықтан 8.87 × 10²² деп жазылады. 12 саны нақты, ал молярлық масса мен Авогадро тұрақтысында массадан көп цифр бар. Бағалау сәйкес келеді.

Зат мөлшерін бірінші қадамда 0.01 mol-ге дейін дөңгелектеу 7.23 × 10²² берер еді, бұл шамамен 18% төмен. Аралық қадамдарда қосымша цифрларды сақтап, тек соңында бір рет дөңгелектеңіз.

Көп қадамды есептерді шамалар картасы ретінде ұйымдастырыңыз

Үш немесе одан да көп қадамы бар есептер үшін есептемес бұрын картаны сызыңыз: шамаларға арналған қораптар (A массасы, A мольдері, B мольдері) және оларды байланыстыратын қатынаспен белгіленген көрсеткілер (молярлық масса, моль қатынасы). Карта не істеу керектігін шешуді арифметиканы орындаудан бөледі.

Тармағы аз жағынан жұмыс істеңіз: берілгендерден алға қарай немесе мақсаттан артқа қарай. Есеп көп дерек бергенде артқа қарай ойлау көмектеседі: мақсатты есептеу үшін не қажет екенін, содан кейін оны алу үшін не қажет екенін, берілген шамаларға жеткенше сұраңыз.

Әр жолға бір түрлендіруден жазыңыз, бірліктермен және зат белгілерімен, сонда қате жауапты сәтсіз болған қадамға дейін қадағалауға болады.

• Мақсатты шаманы бірлігімен жазыңыз.
• Әр қатынасты атап, берілгендерден мақсатқа дейінгі жолды сызыңыз.
• Жауапты бір маңызды цифрға дейін бағалаңыз.
• Аралық нәтижелерде қосымша цифрларды сақтап, есептеңіз.
• Соңында, маңызды цифрлардың дұрыс санына дейін бір рет дөңгелектеңіз.
• Бағалаумен салыстырып, физикалық мағынасын тексеріңіз.

Жиі кездесетін қателер және оларды ұстайтын тексерулер

Төмендегі қателер жалпы химияда жиі кездеседі, және әрқайсысының есепті түгел қайта шықпай-ақ жасауға болатын жылдам тексеруі бар.

Өз жұмысыңыздан қателік тапқанда, қай әдет оны ұстап алатын еді деп белгілеп қойыңыз, және ең жиі қайталанатын қателігіңізге әр жолы саналы түрде тексеру жасаңыз.

• Аралық шамада тоқтап қалу, мысалы грамм сұралғанда мольді жазу. Тексеру: соңғы бірлікті басында жазған мақсатыңызбен салыстырыңыз.
• 6.022 × 10²³ санын 6.022 × 10 EE 23 деп енгізу, оны калькулятор 6.022 × 10²⁴ деп оқиды. Тексеру: 6.022-ден кейін тікелей EE немесе EXP басыңыз және ондық дәрежені бағалауыңызбен салыстырыңыз.
• mol/L қолданатын есепте mL мен L-ді араластыру. Тексеру: бірліктер мақсатқа қысқармайды.
• Түрлендіру көбейткішін төңкеру. Тексеру: g²/mol сияқты қалған бірліктер.
• Аралық нәтижелерді дөңгелектеу. Тексеру: соңғы қадамды дөңгелектелмеген мәндермен қайталаңыз; егер жазылатын цифрлар өзгерсе, көбірек цифр сақтаңыз.
• Коэффициент немесе сахарозадағы 12 көміртек атомы сияқты нақты санның маңызды цифрларды шектеуіне жол беру.
• Физикалық мүмкін емес мәнді қабылдау, мысалы теріс масса, 100%-дан асатын пайыздық шығым немесе сұйылтқанда артатын концентрация.