Определение формул веществ по химическим свойствам.
Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав. Решение таких задач состоит из двух частей: · сначала находят мольное соотношение атомов в веществе — оно соответствует его простейшей формуле. Например, для вещества состава АхВу соотношение количеств веществ А и В соответствует соотношению числа их атомов в молекуле: · затем, используя молярную массу вещества, определяют его истинную формулу. 1. Пример 1. Решение примера 1. 1. Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н — 15,79 г. 2. Найдём количество вещества каждого атома: 3. Определяем мольное соотношение атомов С и Н: 4. По относительной плотности рассчитаем молярную массу: Есть гораздо более простой метод решения такой задачи, но, к сожалению, за него не поставят полный балл. Зато он подойдёт для проверки истинной формулы, т.е. с его помощью вы можете проверить своё решение. Метод 2: Находим истинную молярную массу (114 г/моль), а затем находим массы атомов углерода и водорода в этом веществе по их массовым долям. Ответ: С8Н18. 1. Пример 2. Решение примера 2. Общая формула алкина СnH2n−2 14 • n − 2 = 54, n = 4. Ответ: С4Н6. 1. Пример 3. Решение примера 3. В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса. Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества. Ответ: С5Н10О, пентаналь. 1. Пример 4. Решение примера 4. Общая формула дихлоралкана: СnH2nCl2, там 2 атома хлора и n атомов углерода. Ответ: С3Н6Cl2, дихлорпропан. Определение формул веществ по продуктам сгорания. В задачах на сгорание количества веществ элементов, входящих в исследуемое вещество, определяют по объёмам и массам продуктов сгорания — углекислого газа, воды, азота и других. Остальное решение — такое же, как и в первом типе задач. 1. Пример 5. Решение примера 5. 1. Общая формула газообразного предельного нециклического углеводорода (алкана) — CnH2n+2 CnH2n+2 + О2 → CO2 + H2O Количество вещества алкана находим по его объёму (не забудьте перевести миллилитры в литры!): ν(CnH2n+2) = 0,488 / 22,4 = 0,02 моль. 2. При пропускании углекислого газа через известковую воду Са(ОН)2 выпадает осадок карбоната кальция: СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О Масса осадка карбоната кальция — 8 г, молярная масса карбоната кальция 100 г/моль. Значит, его количество вещества 3. Количество углекислого газа в 4 раза больше чем алкана, значит формула алкана С4Н10. Ответ: С4Н10. 1. Пример 6. Решение примера 6. Так как вещество при сгорании превращается в углекислый газ и воду, значит, оно состоит из атомов С, Н и, возможно, О. Поэтому его общую формулу можно записать как СхНуОz. 1. Схему реакции сгорания мы можем записать (без расстановки коэффициентов): СхНуОz + О2 → CO2 + H2O Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород — в воду. 2. Находим количества веществ CO2 и H2O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится: ν(C) = 0,7 моль В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза больше, чем воды. 3. Проверяем наличие в веществе кислорода. Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н. 4. Дальнейшие действия вам уже знакомы: поиск простейшей и истинной формул. 5. Истинную молярную массу ищем по относительной плотности газа по азоту (не забудьте, что азот состоит из двухатомных молекул N2 и его молярная масса 28 г/моль): Ответ: С4Н8. 1. Пример 7. Решение примера 7. 1. Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества. 2. Находим количества веществ CO2 и H2O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится: ν(CO2) = m / M = 17,6 / 44 = 0,4 моль. 3. Находим массу азота в исходном веществе. m(C) = 0,4 • 12 = 4,8 г, Масса всего вещества 9,8 г. m(N) = 9 − 4,8 − 1,4 = 2,8 г , 4. C : H : N = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 : 7 : 1 Ответ: С2Н7N. 1. Пример 8. Решение примера 8. Формулу заданного вещества можно представить как CxHySzOk. При его сжигании получается углекислый газ, вода и сернистый газ, который затем превращают в сульфат бария. Соответственно, вся сера из исходного вещества превращена в сульфат бария. 1. Находим количества веществ углекислого газа, воды и сульфата бария и соответствующих химических элементов из исследуемого вещества: ν(CO2) = m/M = 8,8/44 = 0,2 моль. 2. Рассчитываем предполагаемую массу кислорода в исходном веществе: m(C) = 0,2 • 12 = 2,4 г 3. Находим мольное соотношение элементов в веществе: Ответ: C2H6SO3. Определение формул веществ по химическим свойствам. 1. Пример 9. Решение примера 9. 1. Общая формула алкадиенов — СnH2n−2. 2. Так как в задаче даны масса и процентная концентрация раствора брома, прореагировавшего с диеном, можно рассчитать количества вещества прореагировавшего брома: m(Br2) = mраствора • ω = 80 • 0,02 = 1,6 г 3. Так как количество брома, вступившего в реакцию, в 2 раза больше, чем алкадиена, можно найти количество диена и (так как известна его масса) его молярную массу:
4. Мдиена = m / ν = 3,4 / 0,05 = 68 г/моль. 5. Находим формулу алкадиена по его общей формуле, выражая молярную массу через n: 14n − 2 = 68 Это пентадиен С5Н8. Ответ: C5H8. 1. Пример 10. Решение примера 10. 1. Формула предельного одноатомного спирта — CnH2n+1OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции — т.е. с выделенной отдельно группой ОН. 2. Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции): 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1ONa + H2 3. Можно найти количество пропена, а по нему — количество водорода. Зная количество водорода, по реакции находим количество вещества спирта: ν(C3H6) = V / Vm = 0,112 / 22,4 = 0,005 моль => ν(H2) = 0,005 моль, 4. Находим молярную массу спирта и n: Mспирта = m / ν = 0,74 / 0,01 = 74 г/моль, Спирт — бутанол С4Н7ОН. Ответ: C4H7OH. 1. Пример 11. Решение примера 11. 1. Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде: 2. Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны. mH2O = (масса кислоты) + (масса спирта) − (масса эфира) = 1,38 + 1,8 − 2,64 = 0,54 г Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны моль. Мкислоты = m / ν = 1,8 / 0,03 = 60 г/моль, Получим два уравнения, из которых найдём m и n: MCnH2n+1COOH = 14n + 46 = 60, n = 1 — уксусная кислота Таким образом, искомый эфир — это этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат. Ответ: CH3COOC2H5. 1. Пример 12. Решение примера 12. 1. Общая формула аминокислоты (если считать, что она не содержит никаких других функциональных групп, кроме одной аминогруппы и одной карбоксильной): 2. Можно составить уравнение реакции этой аминокислоты с гидроксидом натрия: M(аминокислоты NH2–CH(R)–COOH) = 74 + МR Легко увидеть, что R = CH3. Ответ: NH2–CH(CH3)–COOH.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (241)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |