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化學中的家是怎麼計算

發布時間:2023-01-08 10:04:15

A. 應用化學里的計算化學與計算材料科學介紹

計算化學是理論化學的一個分支。計算化學的主要目標是利用有效的數學近似以及電腦程序計算分子的性質(例如總能量,偶極矩,四極矩,振動頻率,反應活性等)並用以解釋一些具體的化學問題。計算化學這個名詞有時也用來表示計算機科學與化學的交叉學科。

理論化學泛指採用數學方法來表述化學問題,而計算化學作為理論化學的一個分支,常特指那些可以用電腦程序實現的數學方法。計算化學並不追求完美無缺或者分毫不差,因為只有很少的化學體系可以進行精確計算。不過,幾乎所有種類的化學問題都可以並且已經採用近似的演算法來表述。

理論上講,對任何分子都可以採用相當精確的理論方法進行計算。很多計算軟體中也已經包括了這些精確的方法,但由於這些方法的計算量隨電子數的增加成指數或更快的速度增長,所以他們只能應用於很小的分子。對更大的體系,往往需要採取其他一些更大程度近似的方法,以在計算量和結果的精確度之間尋求平衡。

計算化學主要應用已有的電腦程序和方法對特定的化學問題進行研究。而演算法和電腦程序的開發則由理論化學家和理論物理學家完成。計算化學在研究原子和分子性質、化學反應途徑等問題時,常側重於解決以下兩個方面的問題:

為合成實驗預測起始條件
研究化學反應機理、解釋反應現象
計算化學的子學科主要包括:

原子和分子的計算機表述
利用計算機協助存儲和搜索化學信息數據 (參見化學資料庫)
研究化學結構與性質之間的關系 (參見定量構效關系(QSAR)及定量構性關系(QSPR))
根據對作用力模擬對化學結構進行理論闡釋
計算機輔助化合物合成
計算機輔助特性分子設計(例如計算機輔助葯物設計)

關於某理論與計算化學創新組的介紹:
理論與計算化學在基礎和應用研究中都扮演著重要的角色,是物理學、材料科學、化學和生命科學研究中的一個重要手段。藉助高性能計算機,理論化學家可以在不藉助任何經驗參數的情況下,從第一原理出發獲得小分子體系結構和動力學的詳細信息,這些信息不僅可以直接和實驗相印證,而且可以從微觀的角度對實驗現象進行分析和解釋。理論化學還可以對多達十萬個原子的生物大分子體系進行計算機模擬,獲得關於結構和動力學的定性或半定量信息,從而為解釋生命活動本質、新型葯物開發提供關鍵數據。

本小組主要研究反向為量子反應動力學、分子光譜和量子化學相關的基礎理論和應用研究. 具體研究興趣包括:
1) 多原子體系量子反應動力學的理論、演算法和計算程序;
2 ) 量子化學理論和計算方法;
3) 分子間弱相互作用的勢能面和分子光譜理論研究;
4) 多原子體系的勢能面構造。

本小組的研究工作也包括採用分子動力學模擬和量子力學方法研究蛋白質分子的動力學和反應機理:
1) 葯物分子與生物分子相互作用;
2) 酶催化反應機理;
3) 富勒烯及其與生物分子相互作用。

計算材料學(Computational Materials Science),是材料科學與計算機科學的交叉學科,是一門正在快速發展的新興學科,是關於材料組成、結構、性能、服役性能的計算機模擬與設計的學科,是材料科學研究里的「計算機實驗」。它涉及材料、物理、計算機、數學、化學等多門學科。計算材料學主要包括兩個方面的內容:一方面是計算模擬,即從實驗數據出發,通過建立數學模型及數值計算,模擬實際過程;另一方面是材料的計算機設計,即直接通過理論模型和計算,預測或設計材料結構與性能。前者使材料研究不是停留在實驗結果和定性的討論上,而是使特定材料體系的實驗結果上升為一般的、定量的理論,後者則使材料的研究與開發更具方向性、前瞻性,有助於原始性創新,可以大大提高研究效率。因此,計算材料學是連接材料學理論與實驗的橋梁。
材料的組成、結構、性能、服役性能是材料研究的四大要素,傳統的材料研究以實驗室研究為主,是一門實驗科學。但是,隨著對材料性能的要求不斷的提高,材料學研究對象的空間尺度在不斷變小,只對微米級的顯微結構進行研究不能揭示材料性能的本質,納米結構、原子像已成為材料研究的內容,對功能材料甚至要研究到電子層次。因此,材料研究越來越依賴於高端的測試技術,研究難度和成本也越來越高。另外,服役性能在材料研究中越來越受到重視,服役性能的研究就是要研究材料與服役環境的相互作用及其對材料性能的影響。隨著材料應用環境的日益復雜化,材料服役性能的實驗室研究也變得越來越困難。總之,僅僅依靠實驗室的實驗來進行材料研究已難以滿足現代新材料研究和發展的要求。然而計算機模擬技術可以根據有關的基本理論,在計算機虛擬環境下從納觀、微觀、介觀、宏觀尺度對材料進行多層次研究,也可以模擬超高溫、超高壓等極端環境下的材料服役性能,模擬材料在服役條件下的性能演變規律、失效機理,進而實現材料服役性能的改善和材料設計。因此,在現代材料學領域中,計算機「實驗」已成為與實驗室的實驗具有同樣重要地位的研究手段,而且隨著計算材料學的不斷發展,它的作用會越來越大。
計算材料學的發展是與計算機科學與技術的迅猛發展密切相關的。從前,即便使用大型計算機也極為困難的一些材料計算,如材料的量子力學計算等,現在使用微機就能夠完成,由此可以預見,將來計算材料學必將有更加迅速的發展。另外,隨著計算材料學的不斷進步與成熟,材料的計算機模擬與設計已不僅僅是材料物理以及材料計算理論學家的熱門研究課題,更將成為一般材料研究人員的一個重要研究工具。由於模型與演算法的成熟,通用軟體的出現,使得材料計算的廣泛應用成為現實。因此,計算材料學基礎知識的掌握已成為現代材料工作者必備的技能之一。
計算材料學涉及材料的各個方面,如不同層次的結構、各種性能等等,因此,有很多相應的計算方法。在進行材料計算時,首先要根據所要計算的對象、條件、要求等因素選擇適當的方法。要想做好選擇,必須了解材料計算方法的分類。目前,主要有兩種分類方法:一是按理論模型和方法分類,二是按材料計算的特徵空間尺寸(Characteristic space scale)分類。材料的性能在很大程度上取決於材料的微結構,材料的用途不同,決定其性能的微結構尺度會有很大的差別。例如,對結構材料來說,影響其力學性能的結構尺度在微米以上,而對於電、光、磁等功能材料來說可能要小到納米,甚至是電子結構。因此,計算材料學的研究對象的特徵空間尺度從埃到米。時間是計算材料學的另一個重要的參量。對於不同的研究對象或計算方法,材料計算的時間尺度可從10-15秒(如分子動力學方法等)到年(如對於腐蝕、蠕變、疲勞等的模擬)。對於具有不同特徵空間、時間尺度的研究對象,均有相應的材料計算方法。
目前常用的計算方法包括第一原理從頭計演算法,分子動力學方法,蒙特卡洛方法,有限元分析等。

鋼鐵研究總院功能材料研究所計算材料科學研究室簡介
計算材料科學研究室是一個在科研水平和人員構成上都具有一定實力的研究實體。該研究室成立於1986年,是國內最早開展材料微觀結構與宏觀物性相關機制研究的單位之一。主要從事金 屬材料中缺陷體系原子結構、電子結構以及聲子譜的研究,探索材料微觀結構與宏觀物性的相關機制及跨越模式,為材料設計提供 理論依據。在中科院院土王崇愚先生的帶領下,先後承擔十幾項國家自然科學基金委員會資助的項目以及多項冶金部重點課題,在國 內外權威刊物上發表論文數十篇,並於1994年獲冶金工業部科技進步(理論成果)一等獎。現承擔國家重點基礎研究發展規劃項 目(973)一項,和國家自然科學基金三項。該實驗室在發展中不斷壯大,已培養碩士、博士數十人,並不斷地吸收新鮮血液,擴充 研究領域,增強競爭實力,保持所從事研究領域的國際先進水平。與此同時,大力開展國際及國內合作,已與美國西北大學、俄羅斯Tomsk強度物理與材料科學研究所、香港大學、清華大學、中科院沈陽金屬研究所等單位建立起了長期合作關系。

B. 請問一下化學中lg怎麼求,算到PH又怎麼算

8*10 -5 + 1.064mol#47.10*0.64=0.10*0; (1;L
分布系數計算;L
C(AC-)=0;{[H+]+Ka}=1.0*10 -5)=0.036mol#47.36=0:
C(HAC)=0;L HAc溶液中各型體的分布系數和平衡濃度
已知HAC的Ka=1.00時:
a(HAC)=[H+]#47.64
平衡濃度計算.8*10 -5 + 1舉個例子.8*10 -5 #47,0.0*10 -5 mol#47:
pH=5; (1.0*10 -5 /{[H+]+Ka}=1.0*10 -5)=0.36
a(AC-)=ka#47.0時H+的濃度是1.8*10 -5
PH=5.10mol#47

C. 化學計算公式是怎麼運算的

初去要求的量,把其他的量找出來或著求出其它的量

D. 初三化學家應該怎樣算

如CO2是二氧化碳,求C的化合價:設C的化合價為x,則x+(-2)×2=0,解得x等於4,所以C的化合價為+4。(求化合價,首先要知道一些元素的化合價,如氧的化合價為-2,再根據化合價的代數值為零來求解。

E. 中化學的計算題應該怎麼做

應該就只是這些方法吧

一、守恆法

化學反應的實質是原子間重新組合,依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象,如:質量守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等,利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。

(一)質量守恆法

質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變,在配製或稀釋溶液的過程中,溶質的質量不變。

【例題】1500C時,碳酸銨完全分解產生氣態混合物,其密度是相同條件下氫氣密度的

(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍

【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恆定律可知混和氣體的質量等於碳酸銨的質量,從而可確定混和氣體的平均分子量為 =24 ,混和氣體密度與相同條件下氫氣密度的比為 =12 ,所以答案為C

(二)元素守恆法

元素守恆即反應前後各元素種類不變,各元素原子個數不變,其物質的量、質量也不變。

【例題】有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體,經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩/升的鹽酸中後,多餘的鹽酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸發中和後的溶液可得到固體

(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克

【分析】KOH、K2CO3跟鹽酸反應的主要產物都是KCl,最後得到的固體物質是KCl,根據元素守恆,鹽酸中含氯的量和氯化鉀中含氯的量相等,所以答案為B

(三)電荷守恆法

電荷守恆即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液等,電荷的代數和為零,即正電荷總數和負電荷總數相等。

【例題】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升 ,[K+]=y摩/升,則x和y的關系是

(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1

【分析】可假設溶液體積為1升,那麼Na+物質的量為0.2摩,SO42-物質的量為x摩,K+物質的量為y摩,根據電荷守恆可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案為BC

(四)電子得失守恆法

電子得失守恆是指在發生氧化—還原反應時,氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數,無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池中均如此。

【例題】將純鐵絲5.21克溶於過量稀鹽酸中,在加熱條件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亞鐵離子,待反應後剩餘的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,寫出硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的方程式。

【分析】鐵跟鹽酸完全反應生成Fe2+,根據題意可知Fe2+分別跟KMnO4溶液和KNO3溶液發生氧化還原反應,KMnO4被還原為Mn2+,那麼KNO3被還原的產物是什麼呢?根據電子得失守恆進行計算可得KNO3被還原的產物是NO,所以硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的化學方程式為: KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O

二、差量法

差量法是依據化學反應前後的某些「差量」(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等)與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將「差量」看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。

(一)質量差法

【例題】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的銅粉,充分反應後溶液的質量增加了13.2克,問:(1)加入的銅粉是多少克?(2)理論上可產生NO氣體多少升?(標准狀況)

【分析】硝酸是過量的,不能用硝酸的量來求解。銅跟硝酸反應後溶液增重,原因是生成了硝酸銅,所以可利用這個變化進行求解。

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重

192 44.8 636-504=132

X克 Y升 13.2 可得X=19.2克,Y=4.48升

(二)體積差法

【例題】10毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒後,恢復到原來狀況(1.01×105Pa , 270C)時,測得氣體體積為70毫升,求此烴的分子式。

【分析】原混和氣體總體積為90毫升,反應後為70毫升,體積減少了20毫升。剩餘氣體應該是生成的二氧化碳和過量的氧氣,下面可以利用烴的燃燒通式進行有關計算。

CxHy + (x+ )O2 → xCO2 + H2O 體積減少

1 1+
10 20

計算可得y=4 ,烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4

(三)物質的量差法

【例題】白色固體PCl5受熱即揮發並發生分解:PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 現將5.84克PCl5裝入2.05升真空密閉容器中,在2770C達到平衡時,容器內的壓強為1.01×105Pa ,經計算可知平衡時容器內混和氣體物質的量為0.05摩,求平衡時PCl5的分解百分率。

【分析】原PCl5的物質的量為0.028摩,反應達到平衡時物質的量增加了0.022摩,根據化學方程式進行計算。

PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 物質的量增加

1 1

X 0.022

計算可得有0.022摩PCl5分解,所以結果為78.6%

三、十字交叉法

十字交叉法是進行二組分混和物平均量與組分量計算的一種簡便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = (n1 + n2)計算的問題,均可用十字交叉法計算的問題,均可按十字交叉法計算,算式為:

M1 n1=(M2- )

M2 n2=( -M1)

式中, 表示混和物的某平均量,M1、M2則表示兩組分對應的量。如 表示平均分子量,M1、M2則表示兩組分各自的分子量,n1、n2表示兩組分在混和物中所佔的份額,n1:n2在大多數情況下表示兩組分物質的量之比,有時也可以是兩組分的質量比,如在進行有關溶液質量百分比濃度的計算。十字交叉法常用於求算:混和氣體平均分子量及組成、混和烴平均分子式及組成、同位素原子百分含量、溶液的配製、混和物的反應等。

(一)混和氣體計算中的十字交叉法

【例題】在常溫下,將1體積乙烯和一定量的某氣態未知烴混和,測得混和氣體對氫氣的相對密度為12,求這種烴所佔的體積。

【分析】根據相對密度計算可得混和氣體的平均式量為24,乙烯的式量是28,那麼未知烴的式量肯定小於24,式量小於24的烴只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5體積

(二)同位素原子百分含量計算的十字叉法

【例題】溴有兩種同位素,在自然界中這兩種同位素大約各佔一半,已知溴的原子序數是35,原子量是80,則溴的兩種同位素的中子數分別等於。

(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46

【分析】兩種同位素大約各佔一半,根據十字交叉法可知,兩種同位素原子量與溴原子量的差值相等,那麼它們的中子數應相差2,所以答案為D

(三)溶液配製計算中的十字交叉法

【例題】某同學欲配製40%的NaOH溶液100克,實驗室中現有10%的NaOH溶液和NaOH固體,問此同學應各取上述物質多少克?

【分析】10%NaOH溶液溶質為10,NaOH固體溶質為100,40%NaOH溶液溶質為40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液為

×100=66.7克,需NaOH固體為 ×100=33.3克

(四)混和物反應計算中的十字交叉法

【例題】現有100克碳酸鋰和碳酸鋇的混和物,它們和一定濃度的鹽酸反應時所消耗鹽酸跟100克碳酸鈣和該濃度鹽酸反應時消耗鹽酸量相同。計算混和物中碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比。

【分析】可將碳酸鈣的式量理解為碳酸鋰和碳酸鋇的混和物的平均式量,利用十字交叉法計算可得碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比97:26

四、關系式法

實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時,往往涉及到多步反應:從原料到產品可能要經過若干步反應;測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系,依據若干化學反應方程式,找出起始物質與最終物質的量的關系,並據此列比例式進行計算求解方法,稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟,避免計算錯誤,並能迅速准確地獲得結果。

(一)物質制備中的關系式法

【例題】含有SiO2的黃鐵礦試樣1克,在O2中充分灼燒後殘余固體為0.76克,用這種黃鐵礦100噸可製得98%的濃硫酸多少噸?(設反應過程有2%的硫損失)

【分析】根據差量法計算黃鐵礦中含FeS2的量為72% ,而反應過程損失2%的硫即損失2%的FeS2 ,根據有關化學方程式找出關系式:FeS2 — 2H2SO4 利用關系式計算可得結果為:製得98%的濃硫酸117.6噸。

(二)物質分析中的關系式法

測定漂白粉中氯元素的含量,測定鋼中的含硫量,測定硬水中的硬度或測定某物質組成等物質分析過程,也通常由幾步反應來實現,有關計算也需要用關系式法。

【例題】讓足量濃硫酸與10克氯化鈉和氯化鎂的混合物加強熱反應,把生成的氯化氫溶於適量的水中,加入二氧化錳使鹽酸完全氧化,將反應生成的氯氣通入KI溶液中,得到11.6克碘,試計算混和物中NaCl的百分含量。

【分析】根據有關化學方程式可得:4HCl — I2 ,利用關系式計算可得生成氯化氫的質量是6.7克,再利用已知條件計算得出混和物中NaCl的百分含量為65% 。

五、估演算法

(一)估演算法適用於帶一定計算因素的選擇題,是通過對數據進行粗略的、近似的估算確定正確答案的一種解題方法,用估演算法可以明顯提高解題速度。

【例題】有一種不純的鐵,已知它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種,將5.6克樣品跟足量稀H2SO4完全反應生成0.2克氫氣,則此樣品中一定含有

(A)Cu (B)Al (C)Ca (D)Mg

【分析】計算可知,28克金屬反應失去1摩電子就能符合題目的要求。能跟稀H2SO4反應,失1摩電子的金屬和用量分別為:28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg,所以答案為A

(二)用估演算法確定答案是否合理,也是我們檢查所做題目時的常用方法,用此法往往可以發現因疏忽而造成的計算錯誤。

【例題】24毫升H2S在30毫升O2中燃燒,在同溫同壓下得到SO2的體積為

(A)24毫升 (B)30毫升 (C)20毫升 (D)18毫升

【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根據方程式系數的比例關系估算可得答案為D

六、類比法

類比法是將問題類比於舊問題,從而運用舊知識解決新問題的方法。類比法的實質是能力的遷移,即將熟悉問題的能力遷移到新情景或生疏問題上來,實現這種遷移的關鍵就是找准類比對象,發現生疏問題與熟悉問題本質上的類同性。運用類比法的題又可分為:自找類比對象和給出類比對象兩種。前者一般比較簡單,後者則可以很復雜,包括信息給予題中的大部分題目。

【例題】已知PH3在溶液中呈弱鹼性,下列關於PH4Cl的敘述不正確的是

(A)PH4Cl水解呈酸性 (B)PH4Cl含有配位鍵

(C)PH4Cl是分子晶體 (D)PH4Cl與NaOH溶液共熱可產生PH3

【分析】NH3和H4Cl的性質我們已經學過,N和P是同一主族元素性質相似,所以答案為C

七、始終態法

始終態法是以體系的開始狀態與最終狀態為解題依據的一種解題方法。有些變化過程中間環節很多,甚至某些中間環節不太清楚,但始態和終態卻交待得很清楚,此時用「始終態法」往往能獨辟蹊徑,出奇制勝。

【例題】把適量的鐵粉投入足量的鹽酸中,反應完畢後,向溶液中通入少量Cl2 ,再加入過量燒鹼溶液,這時有沉澱析出,充分攪拌後過濾出沉澱物,將沉澱加強熱,最終得到固體殘留物4.8克。求鐵粉與鹽酸反應時放出H2的體積(標准狀況)。

【分析】固體殘留物可肯定是Fe2O3 ,它是由鐵經一系列反應生成,氫氣是鐵跟鹽酸反應生成的,根據2Fe — Fe2O3 、Fe — H2 這兩個關系式計算可得:H2的體積為1.344升

八、等效思維法

對於一些用常規方法不易解決的問題,通過變換思維角度,作適當假設,進行適當代換等使問題得以解決的方法,稱為等效思維法。等效思維法的關鍵在於其思維的等效性,即你的假設、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧,有些題只有此法可解決,有些題用此法可解得更巧更快。

【例題】在320C時,某+1價金屬的硫酸鹽飽和溶液的濃度為36.3% ,向此溶液中投入2.6克該無水硫酸鹽,結果析出組成為R2SO4·10H2O的晶體21.3克。求此金屬的原子量。

【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶體比2.6克無水硫酸鹽質量多18.7克,這18.7克是從硫酸鹽飽和溶液得的,所以它應該是硫酸鹽飽和溶液,從而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克結晶水、9.4克R2SO4 ,最後結果是:此金屬的原子量為23

九、圖解法

化學上有一類題目的已知條件或所求內容是以圖像的形式表述的,解這類題的方法統稱圖解法。圖解法既可用於解決定性判斷方面的問題,也可以用於解決定量計算中的問題。運用圖解法的核心問題是識圖。

(一)定性判斷中的圖解法

這類問題常與化學反應速度、化學平衡、電解質溶液、溶解度等知識的考查相聯系。解題的關鍵是認清橫縱坐標的含義,理解圖示曲線的化學意義,在此基礎上結合化學原理作出正確判斷。

【例題】右圖表示外界條件(溫度、壓強)的變化對下列反 Y

應的影響:L(固)+ G(氣)= 2R(氣)- 熱量 在圖中, P1 P2 P3

(P1<P2<P3) Y軸是指:

(A)平衡混和氣體的百分含量 (B)G的轉化率

(C)平衡混和氣體中G的百分含量(D)L的轉化率

【分析】認真分析圖中曲線的變化可知隨溫度升高,Y值降

低,而隨壓強升高,Y值升高,所以答案是C

(二)定量計算中的圖解法

這類問題要求解題者根據文字敘述及圖象提供的信息,通過計算求某些量的數值或某些量的相互關系。解這類題的要求在於必須抓住圖像中的關鍵「點」,如轉折點、最大值點、最小值點等,以關鍵點為突破口,找出等量關系或列出比例式進而求解。

【例題】某溫度時,在2升容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化曲線如圖所示,根據圖中數據分析,該反應的化學方程式為:____

______________________________。反應開始至2 0.1 0.9 Y

分鍾,Z的平均反應速率為:__________________。 X

【分析】由數據可知X和Y都是反應物,Z是生成 0.7

物。平衡時X減少0.3、Y減少0.1、而Z則增

加0.2 ,那麼化學方程式應該為3X + Y = 2Z

而Z的平均反應速率為:0.05摩/升·分 0.2 Z

0 2 t(分)

十、討論法

(一)不定方程討論法

當一個方程式中含有兩個未知數時,即為不定方程。不定方程一般有無數組解,有些化學題根據題設條件最終只能得到不定方程,必須利用化學原理加以討論才可以得出合理的有限組解。使問題得到圓滿解決。

【例題】22.4克某金屬M能與42.6克氯氣完全反應,取等質量的該金屬與稀鹽酸反應,可產生氫氣8.96升(標准狀況),試通過計算確定該金屬的原子量。

【解】金屬M跟氯氣反應生成物為MClx ,跟稀鹽酸反應生成物為MCly ,分別寫出化學方程式進行計算。 2M + xCl2 = 2MClx

2M 71x 列式整理可得:M=18.7x (1)式

2M + 2yHCl = 2MCly + yH2

2M 22.4y 列式整理可得:M=28y (2)式

對(1)式和(2)式進行討論可得,當x=3 、y=2時,原子量M=56

(二)過量問題討論法

所謂過量問題討論法是指題目沒有明確指出何種反應物過量,且反應物相對量不同時,反應過程可能不同,需要通過討論來解題的方法。

【例題】寫出H2S燃燒反應的化學方程式。1升H2S氣體和a升空氣混和後點燃,若反應前後氣體的溫度和壓強都相同(200C,101.3千帕),試討論當a的取值范圍不同時,燃燒後氣體的總體積V(用含a的表達式表示,假設空氣中氮氣和氧氣的體積比為4∶1,其它成分可忽略不計)。

【解】反應式為: 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2H2S+O2=2S+2H2O a升空氣中含氧氣0.2a升、含氮氣0.8a 升。氮氣不參加反應,體積保持不變。根據 2H2S+O2=2S+2H2O 若1升H2S氣體和a升空氣完全反應,則a=2.5升,下列進行討論:

(1)若a<2.5升,硫化氫過量 2H2S+O2=2S+2H2O

2 1 所以V=1-0.4a+o.8a=1+0.4a (L)

(2)若a>2.5升,氧氣過量 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O

2 1 2 3 2

可得V=0.2a-0.5+0.8a=a-0.5 (L)

(三)分析推理討論法

在分析推理討論法中,突出分析推理對不定因素的討論,用較少的計算過程肯定可能的情況,否定不可能的假設,從而較快地進入實質性問題的解決過程。

【例題】在28.4克CaCO3和MgCO3組成的混和物中加入足量稀鹽酸,生成氣體全部被250毫升2摩/升NaOH溶液吸收,將此溶液在減壓,低溫條件下蒸幹得到29.6克不含結晶水的固體物質。求原混和物中各種物質各多少克?

【解】NaOH物質的量為0.5摩,所以固體物質也應含有0.5摩的鈉離子,下面進行討論:

(1)NaOH過量,0.5摩NaOH質量為20克,而0.25摩Na2CO3質量為26.5克,NaOH和Na2CO3混合不可能得到29.6克固體物質。這個假設不成立。

(2)CO2過量,固體物質可能為Na2CO3和NaHCO3 ,0.25摩Na2CO3質量為26.5克,0.5摩NaHCO3質量為42克,這個假設成立。

通過上述討論可知29.6克固體物質是Na2CO3和NaHCO3的混和物,有關反應為:

CO2 + 2NaOH =Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3

利用方程式計算CO2的物質的量為0.3摩,生成二氧化碳的有關反應為:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2

利用方程式計算可得:原混和物中CaCO3為20克、MgCO3為8.4克。

F. 高二化學中的Qc是怎麼算的

qc是濃度商,按溶度積ksp或者平衡常數k的計算式計算,k或者ksp是平衡時的qc,qc可以是任一時刻。

G. 化學反應中的有關計算怎麼做

主要用守恆做啊,元素質量守恆

H. 化學的酸鹼度怎麼算

酸鹼度是指溶液的酸鹼性強弱程度,一般用PH值來表示。pH值<7為酸性,pH值=7為中性,pH>值7為鹼性。
詳細
pH值,亦稱氫離子濃度指數、酸鹼值,是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標准。這個概念是1909年由丹麥生物化學家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德語Potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H)。有時候pH也被寫為拉丁文形式的pons hydrogenii。
通常情況下(25℃、298K左右),當pH<7的時候,溶液呈酸性,當pH>7的時候,溶液呈鹼性,當pH=7的時候,溶液為中性。
注意:pH值允許小於0,如 鹽酸(10 mol/L)的pH為-1.
定義
pH值的計算公式如下:
其中[H]指的是溶液中氫離子的活度(有時也被寫為[H3O],水合氫離子活度),單位為摩爾/升,在稀溶液中,氫離子活度約等於氫離子的濃度,可以用氫離子濃度來進行近似計算。
在標准溫度和壓力下,pH=7的水溶液(如:純水)為中性,這是因為水在標准溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積(水的離子積常數)始終是1×10,且兩種離子的濃度都是1×10mol/L。pH值小於7說明H的濃度大於OH的濃度,故溶液酸性強,而pH值大於7則說明H的濃度小於OH的濃度,故溶液鹼性強。所以pH值愈小,溶液的酸性愈強;pH愈大,溶液的鹼性也就愈強。
在非水溶液或非標准溫度和壓力的條件下,pH=7可能並不代表溶液呈中性,這需要通過計算該溶劑在這種條件下的電離常數來決定pH為中性的值。如373K(100℃)的溫度下,pH=6為中性溶液。

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