Нахождение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов. I
Области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
Mr (CхHy) = DN2·28, где DN2 -относительная плотность по азоту
Mr (CхHy) = DО2·32, где DО2 - относительная плотность по кислороду
Mr (CхHy) = r ·22,4, где r абсолютная плотность (г/мл)
ПРИМЕР 1 Алкан имеет плотность паров по кислороду 2,25. Определить его относительную молекулярную массу.
Вычислить относительную молекулярную массу Mr(CхHy) по относительной плотности: Mr (CхHy) = DО2·32 ,
Mr (CхHy) = 2,25·32 = 72
Решение расчетных задач на вывод молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов
Задача 1. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода. Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57.
1. Записать условие задачи.
https://pandia.ru/text/78/558/images/image002_199.jpg" width="220" height="54 src=">
3. Найти индексы х и y по отношению:
https://pandia.ru/text/78/558/images/image005_123.jpg" width="282" height="70 src=">
2. Найти массовую долю водорода:
https://pandia.ru/text/78/558/images/image007_103.jpg" width="303" height="41 src=">
следовательно, простейшая формула – C2H5.
4. Найти истинную формулу. Поскольку общая формула алканов СnH2n+2, то истинная формула – С4Н10.
Задания для самостоятельной работы
Решить задачи
1. Органическое вещество содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода. Плотность паров вещества по воздуху 3,93. Определить формулу вещества.
2. Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в котором 83,3%. Относительная плотность паров вещества – 2,59
3. Алкан имеет плотность паров по воздуху 4,414. Определить формулу алкана.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Габриелян. 10, 11 кл. – М., Дрофа. 2008.
2. , Фельдман -8, 9. М.: Просвещение, 1990;
3. Глинка химия. Л.: Химия, 1988;
4. Макареня химию. М.: Высшая школа, 1989;
5. Романцева задач и упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991.
Анна Валерьевна Дзенис
Задачи на вывод молекулярной формулы углеводородов
I. По массовым долям элементов
Опорная информация:
1) Пусть имеется углеводород С х Н у , тогда ω%(C ) – массовая доля углерода ,
преобразуя эту формулу, можно выразить «х» - число атомов углерода: 
.
Аналогично:
,
преобразуем эту формулу, выражая число атомов водорода («у»):
.
[Примечание: если по условию задачи известна массовая доля только одного элемента, то массовую долю второго элемента можно определить из формулы: .]
2) Относительную молекулярную массу углеводорода можно вычислить, зная величину относительной плотности данного углеводорода по какому-либо газу «А» (водород, кислород, гелий, азот или воздух и др):
Mr (С х Н у ) = D А (С х Н у ) · Mr (А),
где D А (С х Н у ) - относительная плотность газообразного углеводорода С х Н у по газу « А»; Mr ср.(воздуха) =29
Задача-образец : Определите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 84% углерода, если относительная плотность данного вещества по азоту = 3,57.
| Общая схема решения задачи | Решение задачи-образец |
| Дано: а) ω % (C) или ω % (Н) б) D А (С X H Y ) или ρ Найти: С х Н у Последовательность действий: 1) Находим Mr (С X H Y ) : Если известна D А (С X H Y ) , 2) Находим индексы (х и у ): б) ω % (H) = 100 % - ω % (C) | Дано: а) ω % (C) = 84% б) D N 2 (С X H Y ) = 3,57 Найти: С х Н у 1) Находим Mr (С X H Y ) : Mr(С X H Y) = D N2 (С X H Y) Mr(N 2) = 3,57 28 = 99,96 2) Находим индексы (х и у ): б) ω % (H) = 100 % - ω % (C) = 100 % - 84%= 16% Ответ: С 7 Н 16 |
1) Задача: Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,3%. Относительная плотность паров этого углеводорода по водороду = 36. Определите молекулярную формулу этого углеводорода.
2) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем составляет 85,71%, а относительная плотность данного вещества по кислороду равна 1,3125.
3) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 15,79%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,93.
4) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 18,2%. Относительная плотность данного вещества по азоту равна 1,57.
II. По продуктам сгорания
Задача-образец : При сгорании 92,8 г углеводорода образовалось 143,36 л оксида углерода (IV) и 144 г воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна двум. Определите молекулярную формулу данного вещества.
| Общая схема решения задачи | Решение задачи-образец |
| Дано: а) m(C X H Y) или V(C X H Y) б) m(CO 2) или V(CO 2) г) D А (С X H Y ) Найти: С х Н у Последовательность действий: 1) а) Если известна m (C X H Y ) Mr(С X H Y) = D А (С X H Y) Mr(A) б) Если известен V (C X H Y ) , то переходим ко 2 действию. 2) Вычисляем: а) n (C X H Y) ; в) n (H 2 O) по одной из формул: n(A) или n(A) 3) Вычисляем: а) n (C) = n (CО 2) ; б) n (H) = 2 n (H 2 O). (Примечание: проверка на наличие атомов кислорода: m (О)= m (в-ва) - m (С) - m (Н) = m (в-ва) - 12 · n (C) - 1 · n (Н)) 4) Записываем соотношение: n (C X H Y) : n (C) : n(H) Делим на наименьшее число. 5) Ответ: в 1 молекуле C X H Y содержится …. атомов углерода и …. атомов водорода. | Дано: а) m(C X H Y) = 92,8 г б) V(CO 2) = 143,36 л в) m(H 2 O) = 144 г г) D воздух (С X H Y ) = 2 Найти: С х Н у 1) Так как известна m (C X H Y ) , то сначала определяют М(C X H Y): Mr(С X H Y) = D воздух (С X H Y) Mr (воздух) = 2 29 = 58 2) Вычисляем: а) n (C X H Y) == = 1,6 б) n(CО 2) = = = 6,4 в) n (H 2 O) = = = 8 3) Вычисляем: а) n (C) = n (CО 2) = 6,4 б) n (H) = 2 n (H 2 O) = 2 8 = 16 (Так как по условию задачи известно, что сожгли углеводород, проверку на кислород делать не нужно) 4) Записываем соотношение: n (C X H Y) : n (C) : n(H) Делим на наименьшее число – на 1,6: 5) Ответ: С 4 Н 10 |
5) Задача: Относительная плотность углеводорода по водороду равна
14. Определите молекулярную формулу этого вещества, если при сгорании 42 г его образовалось 54 г воды и 67,2 л углекислого газа.
6) Задача: 20,16 л углеводорода сожгли, в результате чего было получено 80,64 л оксида углерода (IV) и 64,8 г воды. Какова молекулярная формула исходного углеводорода?
7) Задача: При сжигании 6,72 л некоторого углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода (IV) и 10,8 г воды. Определите молекулярную формулу данного вещества.
8) Задача: Относительная плотность паров некоторого углеводорода по водороду = 64. В результате сгорания 3,2 г этого вещества образовалось 9,9 г углекислого газа и 4,5 г воды. Определите молекулярную формулу этого углеводорода.
9) Задача: При сжигании 28 л углеводорода было получено 84 л оксида углерода (IV) и 67,5 г воды. Плотность газа по водороду равна 21. Найти молекулярную формулу газа.
10) Задача: При сгорании 17,6 г углеводорода образовалось 52,8 г углекислого газа и 28,8 г воды. Относительная плотность исходного вещества по воздуху равна 1,517. Какова его молекулярная формула?
1. Относительная плотность паров алкена по воздуху равна 2,414. Выведите молекулярную формулу алкена.
2. Плотность алкена при нормальных
условиях равна
1,875 г/л. Выведите молекулярную формулу алкена.
3. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 49. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%, массовая доля водорода равна 14,29%.
4. Углеводород массой 25 г при нормальных условиях занимает объем 10 л. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
5. Относительная плотность паров
органического вещества по водороду равна 42. При сжигании 7 г этого вещества
образуется 22 г диоксида углерода н 9 г воды.
Выведите молекулярную формулу
органического вещества.
6. Относительная плотность паров
органического соединения по азоту равна 5. При сжигании 35 г этого соединения
получен углекислый газ, занимающий при нормальных условиях объем 56 л, и вода
массой 45 г.
Выведите молекулярную формулу
органического соединения.