IV. Вывод формул органических веществ по общим формулам
Органические вещества образуют гомологические ряды, которые имеют общие формулы. Это позволяет: · выражать молярную массу через число n M(CnH2n + 2) = 12 ∙ n + 1 ∙ (2n +2) = 14n + 2; · приравнивать молярную массу, выраженную через n, к истинной молярной массе и находить n. · составлять уравнения реакций в общем виде и производить по ним вычисления. При решении таких задач нужно знать и использовать общие формулы гомологических рядов:
1.алканы – СnH2n + 2 2.алкены и циклоалканы – CnH2n 3.алкины и алкадиены – CnH2n – 2 4.арены – CnH2n – 6 5.моногалогеналканы – CnH2n + 1Г 6.дигалогеналканы – CnH2nГ2 7.фенолы – CnH2n – 7OH 8.предельные одноатомные спирты – CnH2n + 1OH, R – COH 9.альдегиды – CnH2n + 1 COH, R – COH 10.предельные карбоновые кислоты – CnH2n + 1COOH, R – COOH 11.сложные эфиры – R1 – COOR2 12.первичные амины – CnH2n + 1NH2, R – NH2 вторичные амины – R1 – NH – R2 третичные амины –R1 –N – R2
R3 14.аминокислоты – CnH2n(NH2)COOH
Рассмотрим возможные варианты задач на вывод формул органических веществ по общим формулам.
Вывод формул по известной массовой доле элемента в веществе.
Порядок решения: 1.Написать общую формулу и выразить молекулярную массу вещества через число n; 2.Подставить данные в формулу ω(Эл) = Аr (Эл) ∙ индекс / Мr; 3.Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n.
Задача № 1. Определить формулу аминокислоты, если известно, что она содержит 15,73 % азота. Дано: Решение: ω(N) = 15,73 % 1. Oбщая формула аминокислот: CnH2n(NH2)COOH М.Ф. = ? 2. Выразим через n молекулярную массу:
Мr(CnH2n(NH2)COOH) = 12n + 2n + 16 + 45 = 14n + 61. 3. Подставим данные в формулу: 0,1573 = 14 ∙ 1 / 14n + 61. 2,2022n + 9,5953 = 14. 2,2022n = 4,4047 n = 2 Ответ: C2H4(NH2)COOH.
Задача № 2. Массовая доля водорода в алкане составляет 0,1579. Найти формулу алкана. Ответ: С8Н18.
Задача № 3. Массовая доля углерода в алкине 87,8 %. Определить формулу алкина. Ответ: С6Н10.
Задача № 4. Массовая доля кислорода в аминокислоте равна 35,95 %. Найти молекулярную формулу аминокислот. Ответ: C2H4(NH2)COOH.
Задача № 5. Массовая доля хлора в монохлоралкане равна 55,04 %. Найти формулу моно - хлоралкана. Ответ: C2H5Cl.
Вывод формул по известным данным для нахождения истинной молярной массы (плотности, относительной плотности, массе и объёму)
1.Найти истинную молярную массу по формулам: r = m / V М = r ∙ Vm М = D2 ∙ M2 2.Выразить молярную массу через n и приравнять её к истинной. 3. Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n.
Задача № 1. Пары одного из монобромалканов в 68,5 раз тяжелее водорода. Найти формулу монобромалкана. Дано: DH2= 68,5 Решение: 1. Общая формула монобромалканов – CnH2n+1Br; М.Ф. = ? 2. Найдём истинную молярную массу: M = DH2 ∙2 = 68,5 ∙ 2 = 137 (г/моль); 3. Выразим М через n: M(CnH2n + 1Br) = 12n + 2n + 1 + 80 = 14n + 81 Приравняем: 14n + 81 = 137 14n = 56 n = 4 Ответ: С4H9Br.
Задача № 2. Плотность газообразного алкина равна 2,41 г/л. Найти его молекулярную формулу. Ответ: С7Н12.
Задача № 3. Относительная плотность паров альдегида по воздуху равна 1,517. Найти его молекулярную формулу. Ответ: СН3СОН.
Задача № 4. Относительная плотность паров первичного амина по кислороду – 2,719. Определить его молекулярную формулу. Ответ: C5H11NH2.
Задача № 5. Найти молекулярную формулу алкина, если 5,6 л его имеют массу 10 г. Ответ: С3Н4.
3. Вывод формул по уравнениям реакций в общем виде, если известны данные для двух веществ.
Порядок решения: 1.Составить уравнение реакции в общем виде. 2.Выразить молярные массы неизвестных веществ через число n. 3.Найти количества двух веществ по формулам: n = m /M n = V / Vm 4.Составить уравнение, приравняв найденные количества веществс учётом соотношения числа моль этих веществ по уравнению (определяют по коэффициентам). 5.Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n и записать формулу.
Задача № 1. При взаимодействии предельного одноатомного спирта массой 3 г с избытком натрия было получено 0,56 л водорода. Определить формулу спирта. Дано: m спирта = 3г Решение: V(H2) = 0,56л 1. Напишем уравнение реакции в общем виде: 2CnH2n + 1 OH + 2Na ® H2 + 2CnH2nONa М.Ф. = ? 2 моль 1 моль 2. Выразим молярную массу спирта через число n: M(CnH2n + 1OH) = 12n + 2n + 1 + 16 + 1 = 14n + 18(г/моль).
3. Найдём количества веществ: n(СnH2n + 1OH) = m / M = 3г / 14n + 18г/моль = =3 / 14n + 18 моль n(Н2) = V / Vm = 0,56л / 22,4г/моль = 0,025 моль.
4. Из уравнения реакции видно, что n(СnH2n + 1OH) = 2 ∙ n(H2)
5. Cоставим уравнение: 3 / 14n + 18 = 2 ∙ 0,025 n = 3 Ответ: С3Н7ОН.
Задача № 2. При сгорании 13,2г алкана образовалось 20,16л углекислого газа. Найти формулу алкана. Дано: m алкана = 13,2г Решение: V(CO2) = 20,16л 1. Напишем уравнение реакции горения в общем виде: CnH2n + 2 + (3n + 1 / 2)O2 ® nCO2 + (n + 1)H2O М.Ф. = ? 1 моль n моль 2.Выразим молярную массу алкана через n: M(CnH2n + 2) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2г/моль 3.Найдём количества веществ: n(CnH2n + 2) = m /M = 13,2г / (14n + 2)г/моль = = 13,2 / 14n + 2 моль n(CO2) = V / Vm = 20,16 / 22,4г/моль = 0,9 моль 4.Из уравнения реакции видно, что: n ∙ n(CnH2n + 2) = n(CO2) 5.Составим уравнение: n ∙ 13,2 / 14n + 2 = 0,9 n = 3 Ответ: С3Н8.
Задача № 3. При взаимодействии 2,9г неизвестного альдегида с аммиачным раствором оксида серебра получается 10,8г металла. Определить формулу альдегида. Ответ: С3Н6О.
Задача № 4. В результате реакции предельного одноатомного спирта с 18,25г хлороводорода получили органический продукт массой 46,25г и воду. Определить молекулярную формулу спирта. Ответ: С4Н9ОН.
Задача № 5. Для сжигания 5,8г алкана потребовалось 14,56л (н.у.) кислорода. Определить формулу алкана. Ответ: С4Н10.
Задача № 6. К 10,5г алкена присоединяют 5,6л бромоводорода (н.у.). Найти формулу алкена. Ответ: С3Н6.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (4705)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |