Навики и проверки при решавање хемиски задачи

Прочитајте го прашањето за целната величина и нејзината единица

Пред да допрете калкулатор, најдете ја реченицата што бара нешто и запишете ја целта како величина со единица, на пример дебелина на фолијата, во cm. Запишаната цел ве спречува да запрете на меѓувредност, како молови, кога прашањето бара грамови.

Потоа наведете ја секоја дадена величина со нејзината единица и значајните цифри и означете кои броеви се точни. Преброените предмети и дефинираните односи, како 1 L = 1000 mL или коефициентите во изедначена равенка, се точни и не ја ограничуваат прецизноста. Забележете ја и имплицитната информација: вишокот кислород ви кажува кој реактант не е лимитирачки.

На крајот, именувајте го односот што ги поврзува дадените величини со целта: густина, моларна маса, сооднос на молови или моларност. Ако не можете да именувате ниту еден, прочитајте го прашањето повторно; повеќе аритметика нема да ја пополни идејата што ви недостасува.

Носете ги единиците низ секој чекор

Пишувајте единица покрај секој број, вклучувајќи ги и меѓурезултатите, и скратувајте ги единиците додека одите. Ова е димензионална анализа употребена како тековна проверка: ако единиците што остануваат не се единиците на целта, поставката е погрешна, колку и да изгледа веројатен бројот. Превртен фактор на претворање се гледа веднаш, бидејќи g × (g/mol) остава g²/mol, што не е количество на ништо.

Бидете експлицитни со префиксите. Пишувањето на 25.0 mL како 0.0250 L пред да употребите моларност во mol/L отстранува грешка од фактор 1000 која инаку лесно се пропушта.

Кога се јавува повеќе од една супстанција, направете го идентитетот дел од единицата: mol AgNO₃ и mol Ag се различни величини, а нивното означување го прави чекорот со соодносот на молови тешко да се прескокне.

Прво проценете, потоа споредете со калкулаторот

Заокружете ја секоја дадена вредност на една или две значајни цифри и направете ја аритметиката во глава. Проценката бара само вистински степен на десет и приближно вистинска водечка цифра. Запишете ја пред да ја пресметате точната вредност.

Потоа споредете. Разлика од фактор десет или повеќе укажува на грешка со префикс, грешка при внесување научен запис или сооднос применет наопаку. Мал цел фактор како 2 или 3 укажува на соодноси на молови или индекси. Согласувањето не докажува дека одговорот е точен, но несогласувањето покажува дека нешто не е во ред.

Додајте физичка проверка на здравиот разум кога таква постои. Масите, волумените, концентрациите и апсолутните температури се позитивни. Процентниот принос не може да надмине 100% за чист, сув производ. Разредениот раствор е помалку концентриран од својот основен раствор.

Решен пример: дебелина на лист алуминиумска фолија

Правоаголно парче алуминиумска фолија мери 30.5 cm на 22.0 cm и има маса од 4.37 g. Густината на алуминиумот е 2.70 g/cm³. Колку е дебела фолијата? Целта е дебелина во cm. Односите се волумен = маса ÷ густина и, за тенка плоча, волумен = должина × широчина × дебелина.

Проценка: 4.4 g ÷ 2.7 g/cm³ е околу 1.6 cm³, а површината е околу 30 cm × 22 cm ≈ 660 cm². Дебелината е тогаш околу 1.6 cm³ ÷ 660 cm² ≈ 0.0024 cm.

Пресметка: V = 4.37 g ÷ 2.70 g/cm³ = 1.6185 cm³, со задржани дополнителни цифри за сега. A = 30.5 cm × 22.0 cm = 671 cm². t = 1.6185 cm³ ÷ 671 cm² = 0.002412 cm. Секоја измерена вредност има три значајни цифри, па наведете t = 2.41 × 10⁻³ cm, што е 24.1 µm. Единиците се скратуваат до cm, а резултатот се согласува со проценката.

Разумност: 24.1 µm е многу потенко од лист хартија, што одговара на однесувањето на фолијата. Одговор од 2.41 cm веднаш би ја пропаднал оваа проверка.

Решен пример: броење атоми во коцка шеќер

Колку атоми јаглерод има во коцка шеќер од 4.20 g, сметајќи ја за чиста сахароза, C₁₂H₂₂O₁₁? Целта е број на атоми C. Патот е грамови сахароза → молови сахароза → молекули сахароза → атоми јаглерод. Напишете го патот пред да пресметате; секоја стрелка е еден фактор на претворање.

Моларна маса, со стандардни атомски тежини на IUPAC заокружени на две децимали (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. Проценка: 4 g ÷ 340 g/mol ≈ 0.012 mol; 0.012 mol × 6 × 10²³ mol⁻¹ ≈ 7 × 10²¹ молекули; × 12 ≈ 8 × 10²² атоми јаглерод.

Пресметка: 4.20 g × (1 mol / 342.34 g) = 0.012269 mol сахароза. 0.012269 mol × 6.022 × 10²³ молекули/mol = 7.388 × 10²¹ молекули. 7.388 × 10²¹ молекули × 12 атоми C/молекула = 8.866 × 10²² атоми C, наведено како 8.87 × 10²² бидејќи 4.20 g има три значајни цифри. Бројот 12 е точен, а моларната маса и Авогадровата константа имаат повеќе цифри од масата. Проценката се согласува.

Заокружувањето на количеството на 0.01 mol на првиот чекор би дало 7.23 × 10²², околу 18% премалку. Носете дополнителни цифри низ меѓучекорите и заокружете само еднаш, на крајот.

Организирајте ги повеќечекорните задачи како мапа на величини

За задачи со три или повеќе чекори, скицирајте мапа пред да пресметате: кутии за величини (маса на A, молови на A, молови на B) и стрелки означени со односот што ги поврзува (моларна маса, сооднос на молови). Мапата го одделува одлучувањето што да се направи од извршувањето на аритметиката.

Работете нанапред од дадените величини или наназад од целта, што од двете има помалку разгранувања. Наназадното размислување помага кога задачата дава многу податоци: прашајте се што би ви требало за да ја пресметате целта, потоа што би ви требало за да го добиете тоа, сè додека не стигнете до дадените величини.

Чувајте едно претворање по ред, со единици и ознаки на супстанциите, за погрешниот одговор да може да се проследи до чекорот што не успеал.

• Запишете ја целната величина со нејзината единица.
• Именувајте го секој однос и скицирајте го патот од дадените величини до целта.
• Проценете го одговорот на една значајна цифра.
• Пресметајте, носејќи дополнителни цифри во меѓурезултатите.
• Заокружете само еднаш, на крајот, на точниот број значајни цифри.
• Споредете со проценката и проверете го физичкиот смисол.

Вообичаени грешки и проверките што ги фаќаат

Грешките подолу се чести во општата хемија, а секоја има брза проверка што не бара повторно да се решава целата задача.

Кога ќе најдете грешка во сопствената работа, забележете која навика би ја фатила и на најчестиот ваш образец доделете намерна проверка секој пат.

• Запирање на меѓуколичина, како наведување молови кога биле побарани грамови. Проверка: споредете ја крајната единица со целта што ја запишавте на почетокот.
• Внесување на 6.022 × 10²³ како 6.022 × 10 EE 23, што калкулаторот го чита како 6.022 × 10²⁴. Проверка: притиснете EE или EXP веднаш по 6.022 и споредете го степенот на десет со вашата проценка.
• Мешање на mL и L во пресметка што користи mol/L. Проверка: единиците не се скратуваат до целта.
• Превртување на фактор на претворање. Проверка: останати единици како g²/mol.
• Заокружување на меѓурезултатите. Проверка: повторете го последниот чекор со незаокружените вредности; ако наведените цифри се променат, носете повеќе цифри.
• Дозволување точен број, како коефициент или 12-те атоми јаглерод во сахарозата, да ги ограничи значајните цифри.
• Прифаќање физички невозможна вредност, како негативна маса, процентен принос над 100% или концентрација што расте при разредување.