Задания № 3, 4 · ОГЭ

Расчёты по уравнению химической реакции

Алгоритм расчёта количества, массы и объёма вещества по химическому уравнению

6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Расчёты по уравнению реакции показывают, сколько вещества вступает в реакцию или образуется в результате неё. Главный ориентир — коэффициенты в уравненном химическом уравнении: они задают соотношение количеств веществ.

Что показывают коэффициенты уравнения

Сначала необходимо правильно записать и уравнять химическое уравнение. Например, горение водорода описывается уравнением \(2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}\). Коэффициенты 2, 1 и 2 означают, что на каждые 2 моль водорода приходится 1 моль кислорода и образуется 2 моль воды.

Коэффициенты реакции

Коэффициенты перед формулами веществ показывают молярное соотношение реагентов и продуктов реакции. Для расчётов используют именно коэффициенты, а не индексы внутри химических формул.

Основное правило

Количество веществ, участвующих в реакции, относится как коэффициенты уравнения: \(\frac{n_1}{\nu_1}=\frac{n_2}{\nu_2}=\frac{n_3}{\nu_3}\), где \(n\) — количество вещества, а \(\nu\) — коэффициент в уравнении.

Если в условии дана масса, объём или число частиц, сначала переводят известную величину в количество вещества \(n\). Для этого удобно повторить тему количество вещества. После расчёта по коэффициентам количество вещества переводят в требуемую величину.

Основные формулы

Связь массы и количества вещества определяется молярной массой \(M\). Молярную массу находят по относительным атомным массам элементов, входящих в формулу вещества.

\[n=\frac{m}{M}\]1

\[m=nM\]2

Для газа при нормальных условиях используют молярный объём. В школьных расчётах принимают \(V_m=22{,}4\ \text{л/моль}\). Подробное объяснение связано с молярным объёмом газа и законом Авогадро.

\[n=\frac{V}{V_m}\]3

\[V=nV_m\]4

Если требуется найти число частиц, применяют постоянную Авогадро \(N_A=6{,}02\cdot10^{23}\ \text{моль}^{-1}\).

\[N=nN_A\]5

Единицы измерения

Перед вычислениями приведите величины к согласованным единицам: массу — к граммам, объём газа — к литрам, молярную массу — к граммам на моль. Ответ записывайте с единицей измерения.

Общий алгоритм решения

Запишите условие и определите, какое вещество дано и какое вещество нужно найти.
Составьте и уравняйте химическую реакцию.
Найдите количество вещества известного компонента: \(n=\frac{m}{M}\), \(n=\frac{V}{V_m}\) или по другой подходящей формуле.
Используйте коэффициенты уравнения и найдите количество вещества искомого компонента.
Переведите найденное количество вещества в массу, объём или число частиц.
Проверьте единицы измерения и разумность ответа.

Для веществ с коэффициентами \(a\) и \(b\) можно сразу записать пропорцию \(\frac{n(\text{первого вещества})}{a}=\frac{n(\text{второго вещества})}{b}\). Однако надёжнее сначала находить количество вещества, а затем выполнять переход по уравнению.

Проверь себя

В реакции \(2\mathrm{Mg}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{MgO}\) сколько моль оксида магния образуется из 3 моль магния при полном протекании реакции?

Разобранный пример: расчёт массы продукта

№

Задача

При взаимодействии 6,5 г цинка с избытком соляной кислоты выделяется водород. Найдите объём водорода при нормальных условиях.

Сначала записываем уравнение реакции: \(\mathrm{Zn}+2\mathrm{HCl}\rightarrow\mathrm{ZnCl_2}+\mathrm{H_2}\). Коэффициенты цинка и водорода равны 1, поэтому их количества вещества одинаковы.

Находим молярную массу цинка по таблице относительных атомных масс: \(M(\mathrm{Zn})=65\ \text{г/моль}\).

\(\displaystyle M(\mathrm{Zn})=65\ \text{г/моль}\)

Переводим массу цинка в количество вещества.

\(\displaystyle n(\mathrm{Zn})=\frac{m(\mathrm{Zn})}{M(\mathrm{Zn})}=\frac{6{,}5}{65}=0{,}1\ \text{моль}\)

По уравнению коэффициенты перед Zn и H₂ равны 1, значит количества веществ равны.

\(\displaystyle n(\mathrm{H_2})=n(\mathrm{Zn})=0{,}1\ \text{моль}\)

Переводим количество водорода в объём при нормальных условиях.

\(\displaystyle V(\mathrm{H_2})=n(\mathrm{H_2})V_m=0{,}1\cdot22{,}4=2{,}24\ \text{л}\)

Ответ: \(V(\mathrm{H_2})=2{,}24\ \text{л}\). В условии сказано, что соляная кислота взята в избытке, поэтому ограничивающим веществом является цинк: именно его количество определяет объём водорода.

Если в задаче требуется рассчитать массу вещества в растворе, сначала находят массу растворённого вещества по массовой доле, а затем применяют уравнение реакции. Такой тип задач разобран на страницах расчёты по массовой доле вещества в растворе и массовая доля растворённого вещества.

Пропорции и теоретический выход

Иногда после записи уравнения можно решить задачу одной пропорцией. Например, в реакции \(\mathrm{CaCO_3}\rightarrow\mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}\) из 1 моль карбоната кальция образуется 1 моль углекислого газа. Если коэффициенты различаются, их обязательно учитывают.

\[n(\text{искомого})=n(\text{данного})\cdot\frac{\nu(\text{искомого})}{\nu(\text{данного})}\]6

Расчёт по уравнению обычно даёт максимально возможное, или теоретическое, количество продукта. Понятие теоретический выход продукта используется, если сравнивают расчётный результат с фактически полученным. Для практического выхода применяют массовую долю выхода.

Частые ошибки

1. Не уравнивают реакцию или меняют индексы в формулах вместо коэффициентов. 2. Сравнивают массы веществ напрямую, хотя коэффициенты относятся к количествам вещества. 3. Забывают разделить массу на молярную массу. 4. Используют \(22{,}4\ \text{л/моль}\) не для газа или не при нормальных условиях. 5. Не учитывают, что при наличии двух реагентов реакцию ограничивает вещество, которого относительно коэффициента меньше.

Короткая схема

Дано → количество вещества известного вещества → соотношение коэффициентов → количество искомого вещества → масса или объём.

Если реагенты даны оба

Когда известны количества двух реагентов, нельзя автоматически использовать любой из них. Для каждого вещества вычисляют отношение \(\frac{n}{\nu}\). Меньшее отношение показывает, какое вещество израсходуется первым; оно определяет количество продукта. Это связано с понятием ограничивающий реагент.

Вещество	Количество вещества	Коэффициент	Отношение \(n/\nu\)
A	\(n_A\)	\(a\)	\(n_A/a\)
B	\(n_B\)	\(b\)	\(n_B/b\)

Если один реагент указан как «в избытке», расчёт начинают с другого, указанного в условии. Если избыток не указан, сравнивают оба отношения.

Проверка ответа

Уравнение реакции составлено правильно и уравнено.
Молярная масса рассчитана для нужной формулы вещества.
Количество вещества найдено в молях.
Коэффициенты использованы как отношение количеств, а не масс.
Для газа указаны условия, при которых применён молярный объём.
В финальном ответе есть число и единица измерения.

Быстрый тест по теме

Итоговая проверка

~ 2 мин4 вопроса

Вопрос 1 / 4

Вопрос 1 из 4 · коэффициенты

Какую величину показывают коэффициенты химического уравнения?

Главное за минуту

Главное

Расчёт всегда начинают с правильного и уравненного химического уравнения.
Коэффициенты показывают соотношение количеств веществ в молях.
Массу переводят в количество по формуле \(n=m/M\), а объём газа — по формуле \(n=V/V_m\).
После перехода по коэффициентам количество вещества переводят в требуемую величину: массу, объём или число частиц.
Если известны два реагента, проверяют ограничивающий реагент по отношениям \(n/\nu\).