Chemia

Prawo zachowania masy - obliczenia

Zestaw uczy, czym jest prawo zachowania masy i jak z niego obliczać brakującą masę substratu albo produktu reakcji. Poćwiczysz zadania dla reakcji syntezy, analizy i wymiany oraz sprawdzanie, czy suma mas przed reakcją i po niej jest taka sama.

Szkoła podstawowa13 fiszek27 pytań w 3 etapachnotatka

Podcast

Ładuję…

Quizy w tym zestawie

27 pytań w 3 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

Etap 1: Prawo zachowania masy
Etap 1 · 6 fiszek · 8 pytań
Etap 2: Obliczanie brakującej masy
Etap 2 · 3 fiszki · 10 pytań
Etap 3: Typy reakcji i trudniejsze zadania
Etap 3 · 4 fiszki · 9 pytań
Powtórka z całości
15 pytań ze wszystkich etapów, po ukończeniu etapów

1.Prawo zachowania masy

Masa substratów reakcji chemicznej jest równa masie produktów tej reakcji.

2.Substraty

Substancje, które wchodzą do reakcji chemicznej. W równaniu reakcji zapisujemy je po lewej stronie strzałki.

3.Produkty

Substancje, które powstają w reakcji chemicznej. W równaniu reakcji zapisujemy je po prawej stronie strzałki.

4.Dlaczego masa w reakcji się nie zmienia?

W reakcji atomy nie powstają i nie znikają, tylko łączą się w inny sposób. Liczba atomów każdego pierwiastka przed reakcją i po niej jest taka sama.

5.Wzór prawa zachowania masy

$m_{\text{substratów}} = m_{\text{produktów}}$ , np. dla reakcji A + B → C: $m_A + m_B = m_C$ .

6.Jak obliczyć masę produktu?

Gdy powstaje jeden produkt, jego masa to suma mas substratów: $m_C = m_A + m_B$ . Gdy produktów jest więcej, od sumy mas substratów odejmujemy masy pozostałych produktów.

7.Jak obliczyć masę substratu?

Od sumy mas produktów odejmujemy masy pozostałych substratów, np. dla A + B → C: $m_B = m_C - m_A$ .

8.Zapis obliczeń w zadaniu

Dane i szukane, wzór $m_{\text{substratów}} = m_{\text{produktów}}$ , podstawienie liczb, wynik z jednostką i odpowiedź słowna.

9.Synteza (łączenie)

Reakcja, w której z kilku substratów powstaje jeden produkt: A + B → AB. Masa produktu jest równa sumie mas substratów.

10.Analiza (rozkład)

Reakcja, w której z jednego substratu powstaje kilka produktów: AB → A + B. Masa substratu jest równa sumie mas produktów.

11.Wymiana

Reakcja, w której substraty wymieniają się atomami: AB + C → AC + B. Suma mas substratów jest równa sumie mas produktów: $m_{AB} + m_C = m_{AC} + m_B$ .

12.Reakcja w otwartym naczyniu

Gdy gaz ucieka z naczynia, masa w naczyniu maleje; gdy gaz z powietrza (np. tlen) się przyłącza, rośnie. Prawo jest spełnione, jeśli uwzględnimy masę gazu. W zamkniętym naczyniu masa się nie zmienia.

13.Nadmiar

Część substratu, która nie przereagowała. Do obliczeń bierzemy tylko masę tej części substratu, która weszła do reakcji.

Notatka

Prawo zachowania masy i jego przyczyna

W reakcji chemicznej substraty zamieniają się w produkty. W równaniu reakcji substraty stoją po lewej stronie strzałki, a produkty po prawej.

Prawo zachowania masy mówi, że łączna masa substratów jest równa łącznej masie produktów.

Przyczyna jest prosta. W reakcji atomy nie znikają i nie powstają. Zmienia się tylko sposób, w jaki są ze sobą połączone. Liczba atomów każdego pierwiastka zostaje taka sama, dlatego masa też się nie zmienia.

Zapamiętaj

$m_{\text{substratów}} = m_{\text{produktów}}$ - suma mas po lewej stronie strzałki jest równa sumie mas po prawej.

Jak zapisać rozwiązanie zadania

Zadania z prawa zachowania masy najwygodniej rozwiązywać według stałego planu. Najpierw zapisz, które substancje są substratami, a które produktami. Potem zaznacz, której masy szukasz. Następnie zapisz wzór $m_{\text{substratów}} = m_{\text{produktów}}$ , podstaw liczby i oblicz wynik.

Na końcu sprawdź wynik. Dodaj masy po obu stronach strzałki i porównaj sumy. Jeśli są różne, w obliczeniach jest błąd.

Ważne

Wynik zapisuj z jednostką, np. w gramach, i kończ zadanie odpowiedzią słowną.

Rozwiązanie zadania krok po kroku

Obliczanie masy produktu

Gdy powstaje jeden produkt, jego masa jest sumą mas wszystkich substratów.

Np. wodór łączy się z chlorem i powstaje tylko chlorowodór. Z 1 g wodoru i 35,5 g chloru otrzymamy:

$m_{\text{chlorowodoru}} = 1~\mathrm{g} + 35{,}5~\mathrm{g} = 36{,}5~\mathrm{g}$

Gdy produktów jest kilka, najpierw dodajemy masy substratów. Potem od tej sumy odejmujemy masy produktów, które znamy.

Np. w reakcji A + B → C + D przereagowało 26 g A i 13 g B, a powstało 27 g C. Suma mas substratów to $26~\mathrm{g} + 13~\mathrm{g} = 39~\mathrm{g}$ . Masa D wynosi $39~\mathrm{g} - 27~\mathrm{g} = 12~\mathrm{g}$ .

Obliczanie masy substratu

Brakującą masę substratu liczymy odejmowaniem. Od sumy mas produktów odejmujemy masy pozostałych substratów.

Przykład

Wapń spalono w tlenie i powstało 2,8 g tlenku wapnia. Przereagowały 2 g wapnia. Masa tlenu: $2{,}8~\mathrm{g} - 2~\mathrm{g} = 0{,}8~\mathrm{g}$ . Sprawdzenie: $2~\mathrm{g} + 0{,}8~\mathrm{g} = 2{,}8~\mathrm{g}$ .

W rozkładzie jest jeden substrat. Jego masa jest więc sumą mas wszystkich produktów. Gdy znamy masę substratu i jednego produktu, drugi produkt obliczymy z różnicy. Np. z 9 g wody powstał 1 g wodoru, więc tlenu jest $9~\mathrm{g} - 1~\mathrm{g} = 8~\mathrm{g}$ .

Typowy błąd to dodanie wszystkich podanych mas bez zastanowienia. Najpierw ustal, po której stronie strzałki stoi każda substancja.

Synteza, analiza i wymiana

Prawo zachowania masy obowiązuje w każdym typie reakcji. Zmienia się tylko liczba substratów i produktów, więc inaczej wygląda wzór.

Typ reakcji	Schemat	Zależność mas
synteza (łączenie)	$\ce{A + B -> AB}$	$m_A + m_B = m_{AB}$
analiza (rozkład)	$\ce{AB -> A + B}$	$m_{AB} = m_A + m_B$
wymiana	$\ce{AB + C -> AC + B}$	$m_{AB} + m_C = m_{AC} + m_B$

W syntezie cała masa substratów przechodzi do jednego produktu. W analizie masa jednego substratu dzieli się między kilka produktów. W wymianie trzeba dodać masy po obu stronach strzałki.

Reakcja w otwartym i zamkniętym naczyniu

W zamkniętym naczyniu nic nie ucieka i nic nie dochodzi. Waga pokazuje tę samą masę przed reakcją i po niej.

W otwartym naczyniu waga może pokazać zmianę masy:

masa maleje, gdy gazowy produkt ulatuje do powietrza;
masa rośnie, gdy substrat łączy się z gazem z powietrza, np. z tlenem.

Np. ogrzano 4,2 g węglanu magnezu i zostało 2 g tlenku magnezu. Ubytek $4{,}2~\mathrm{g} - 2~\mathrm{g} = 2{,}2~\mathrm{g}$ to masa tlenku węgla(IV), który uleciał.

Np. ogrzewano na powietrzu 12,8 g miedzi i otrzymano 16 g tlenku miedzi(II). Przybyło $3{,}2~\mathrm{g}$ , czyli tyle tlenu się przyłączyło.

Prawo jest spełnione, jeśli uwzględnimy masę gazu.

Nadmiar substratu i sprawdzanie danych

Czasem jeden substrat nie reaguje w całości. Część, która zostaje, to nadmiar. Do obliczeń bierzemy tylko masę substancji, która przereagowała.

Np. zmieszano 6,5 g cynku i 5 g siarki. Przereagował cały cynk i 3,2 g siarki. Masa siarczku cynku: $6{,}5~\mathrm{g} + 3{,}2~\mathrm{g} = 9{,}7~\mathrm{g}$ . Nadmiar siarki: $5~\mathrm{g} - 3{,}2~\mathrm{g} = 1{,}8~\mathrm{g}$ .

W zadaniach typu „czy dane są poprawne” porównujemy dwie sumy. Np. dla A + B → C + D z 12 g A i 8 g B produkty muszą mieć razem 20 g. Dane C: 14 g i D: 6 g są zgodne z prawem. Dane C: 15 g i D: 6 g nie są zgodne, bo dają 21 g.

Pobierz notatkę (PDF)

Sprawdzian do druku

Arkusz PDF z kluczem, punktacją i oceną

Sprawdzam sprawdzian…