Kimyoda masala yechish odatlari va tekshiruvlari

Savolni maqsad miqdor va uning birligi uchun o'qing

Kalkulyatorga tegishdan oldin biror narsa so'raydigan gapni toping va maqsadni birlikli miqdor sifatida yozing, masalan folga qalinligi, cm da. Yozilgan maqsad savol grammni so'raganida moldek oraliq qiymatda to'xtab qolishingizning oldini oladi.

Keyin har bir berilgan miqdorni birligi va muhim raqamlari bilan sanab chiqing va qaysi sonlar aniq ekanini belgilang. Sanalgan ob'ektlar va ta'riflangan munosabatlar, masalan 1 L = 1000 mL yoki tenglashtirilgan tenglamadagi koeffitsiyentlar, aniq bo'lib, aniqlikni chegaralamaydi. Yashirin ma'lumotni ham e'tiborga oling: ortiqcha kislorod qaysi reagent chegaralamasligini aytadi.

Nihoyat, berilganlarni maqsad bilan bog'laydigan munosabatni nomlang: zichlik, molyar massa, mol nisbati yoki molyarlik. Birortasini nomlay olmasangiz, savolni qayta o'qing; ko'proq arifmetika yetishmayotgan g'oyani to'ldirmaydi.

Birliklarni har bir bosqichda olib boring

Har bir son yoniga, oraliq natijalar yoniga ham, birlik yozing va birliklarni borgan sari qisqartiring. Bu o'lchamlar tahlilining doimiy tekshiruv sifatida qo'llanishi: qolgan birliklar maqsad birliklari bo'lmasa, son qanchalik ishonarli ko'rinmasin, tuzilish noto'g'ri. Teskari qo'yilgan o'tkazish koeffitsiyenti darrov ko'rinadi, chunki g × (g/mol) g²/mol qoldiradi, bu hech narsaning miqdori emas.

Old qo'shimchalar haqida aniq bo'ling. mol/L dagi molyarlikdan foydalanishdan oldin 25.0 mL ni 0.0250 L deb yozish, boshqacha e'tibordan chetda qolishi oson bo'lgan 1000 marta xatoni yo'qotadi.

Bir nechta modda paydo bo'lganda, uning nomini birlikning bir qismiga aylantiring: mol AgNO₃ va mol Ag turli miqdorlar va ularni belgilash mol nisbati bosqichini o'tkazib yuborishni qiyinlashtiradi.

Avval baholang, so'ng kalkulyator bilan solishtiring

Har bir berilgan qiymatni bitta yoki ikkita muhim raqamga yaxlitlang va arifmetikani xayolan bajaring. Baholash faqat to'g'ri o'nning darajasi va taxminan to'g'ri bosh raqamni talab qiladi. Aniq qiymatni hisoblashdan oldin uni yozib qo'ying.

Keyin solishtiring. O'n marta yoki undan ko'p farq old qo'shimcha xatosiga, ilmiy yozuvni kiritish xatosiga yoki teskari qo'llangan nisbatga ishora qiladi. 2 yoki 3 kabi kichik butun son farqi mol nisbatlariga yoki indekslarga ishora qiladi. Mos kelish javob to'g'riligini isbotlamaydi, lekin mos kelmaslik nimadir noto'g'riligini ko'rsatadi.

Mavjud bo'lgan joyda jismoniy mantiqiylik tekshiruvini qo'shing. Massalar, hajmlar, konsentratsiyalar va absolyut haroratlar musbat. Toza, quruq mahsulot uchun unum foizi 100% dan oshmaydi. Suyultirilgan eritma o'zining asosiy eritmasidan kamroq konsentratsiyalangan.

Yechilgan misol: alyuminiy folga varag'ining qalinligi

To'g'ri to'rtburchak shaklidagi alyuminiy folga bo'lagining o'lchamlari 30.5 cm va 22.0 cm, massasi 4.37 g. Alyuminiyning zichligi 2.70 g/cm³. Folga qanchalik qalin? Maqsad — cm dagi qalinlik. Munosabatlar: hajm = massa ÷ zichlik va yupqa plita uchun hajm = uzunlik × kenglik × qalinlik.

Baholash: 4.4 g ÷ 2.7 g/cm³ taxminan 1.6 cm³, yuza esa taxminan 30 cm × 22 cm ≈ 660 cm². Shunda qalinlik taxminan 1.6 cm³ ÷ 660 cm² ≈ 0.0024 cm.

Hisoblang: V = 4.37 g ÷ 2.70 g/cm³ = 1.6185 cm³, hozircha qo'shimcha raqamlarni saqlab. A = 30.5 cm × 22.0 cm = 671 cm². t = 1.6185 cm³ ÷ 671 cm² = 0.002412 cm. Har bir o'lchangan qiymatda uchta muhim raqam bor, shuning uchun t = 2.41 × 10⁻³ cm deb yozing, bu 24.1 µm. Birliklar cm gacha qisqaradi va natija baholashga mos keladi.

Mantiqiylik: 24.1 µm qog'oz varag'idan ancha yupqa, bu folganing o'zini tutishiga mos. 2.41 cm javobi bu tekshiruvdan darhol o'tmasdi.

Yechilgan misol: shakar bo'lagidagi atomlarni sanash

Toza saxaroza C₁₂H₂₂O₁₁ deb hisoblasak, 4.20 g shakar bo'lagida nechta uglerod atomi bor? Maqsad — C atomlari soni. Yo'l: saxaroza grammi → saxaroza moli → saxaroza molekulalari → uglerod atomlari. Hisoblashdan oldin yo'lni yozing; har bir o'q bitta o'tkazish koeffitsiyentidir.

Molyar massa, IUPAC standart atom og'irliklarini ikki o'nli xonagacha yaxlitlab (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. Baholash: 4 g ÷ 340 g/mol ≈ 0.012 mol; 0.012 mol × 6 × 10²³ mol⁻¹ ≈ 7 × 10²¹ molekula; × 12 ≈ 8 × 10²² uglerod atomi.

Hisoblang: 4.20 g × (1 mol / 342.34 g) = 0.012269 mol saxaroza. 0.012269 mol × 6.022 × 10²³ molekula/mol = 7.388 × 10²¹ molekula. 7.388 × 10²¹ molekula × 12 C atomi/molekula = 8.866 × 10²² C atomi, 4.20 g da uchta muhim raqam bo'lgani uchun 8.87 × 10²² deb yoziladi. 12 aniq son, molyar massa va Avogadro doimiysi esa massadan ko'proq raqamga ega. Baholash mos keladi.

Birinchi bosqichda modda miqdorini 0.01 mol ga yaxlitlash 7.23 × 10²² ni berardi, ya'ni taxminan 18% past. Oraliq bosqichlarda qo'shimcha raqamlarni saqlang va faqat oxirida bir marta yaxlitlang.

Ko'p bosqichli masalalarni miqdorlar xaritasi sifatida tartiblang

Uch yoki undan ko'p bosqichli masalalarda hisoblashdan oldin xarita chizing: miqdorlar uchun qutilar (A ning massasi, A ning moli, B ning moli) va ularni bog'laydigan munosabat (molyar massa, mol nisbati) bilan belgilangan o'qlar. Xarita nima qilishni hal qilishni arifmetikani bajarishdan ajratadi.

Berilganlardan oldinga yoki maqsaddan orqaga, qaysi birida shoxlar kamroq bo'lsa, shu yo'ldan boring. Masalada ko'p ma'lumot berilganda orqaga mulohaza yordam beradi: maqsadni hisoblash uchun nima kerakligini, so'ng buni olish uchun nima kerakligini so'rang, berilgan miqdorlarga yetguncha.

Har bir qatorda bitta o'zgartirish yozing, birliklar va modda belgilari bilan, shunda noto'g'ri javobni muvaffaqiyatsiz bosqichgacha kuzatib borish mumkin.

• Maqsad miqdorni birligi bilan yozing.
• Har bir munosabatni nomlang va berilganlardan maqsadgacha yo'lni chizing.
• Javobni bitta muhim raqamgacha baholang.
• Hisoblang, oraliq natijalarda qo'shimcha raqamlarni saqlab.
• Faqat oxirida bir marta, muhim raqamlarning to'g'ri soniga qadar yaxlitlang.
• Taqqoslash va jismoniy mantiqni tekshirish.

Keng tarqalgan xatolar va ularni aniqlaydigan tekshiruvlar

Quyidagi xatolar umumiy kimyoda tez-tez uchraydi va ularning har biri butun masalani qayta yechishni talab qilmaydigan tezkor tekshiruvga ega.

O'z ishingizdagi xatoni topganingizda, qaysi odat uni aniqlagan bo'lardi, shuni yozib qo'ying va eng tez-tez takrorlanadigan xatoingizga har safar ataylab tekshiruv qo'llang.

• Oraliq miqdorda to'xtab qolish, masalan gramm so'ralganda molni yozish. Tekshiruv: yakuniy birlikni boshida yozgan maqsadingiz bilan solishtiring.
• 6.022 × 10²³ ni 6.022 × 10 EE 23 deb terish, kalkulyator buni 6.022 × 10²⁴ deb o'qiydi. Tekshiruv: 6.022 dan keyin to'g'ridan-to'g'ri EE yoki EXP tugmasini bosing va o'nning darajasini baholashingiz bilan solishtiring.
• mol/L ishlatiladigan hisob-kitobda mL va L ni aralashtirish. Tekshiruv: birliklar maqsadgacha qisqarmaydi.
• O'tkazish koeffitsiyentini teskari qo'yish. Tekshiruv: g²/mol kabi qolgan birliklar.
• Oraliq natijalarni yaxlitlash. Tekshiruv: oxirgi bosqichni yaxlitlanmagan qiymatlar bilan qayta bajaring; yozilgan raqamlar o'zgarsa, ko'proq raqamlarni saqlang.
• Aniq sonning, masalan koeffitsiyentning yoki saxarozadagi 12 ta uglerod atomining, muhim raqamlarni chegaralashiga yo'l qo'yish.
• Jismonan mumkin bo'lmagan qiymatni qabul qilish, masalan manfiy massa, 100% dan yuqori unum foizi yoki suyultirishda ortadigan konsentratsiya.