Методы решения задач по химии. Задачи на вывод химической формулы вещества
Разделы: Химия
С задачами на вывод химической формулы вещества учащиеся встречаются при прохождении программы химии с 8 по 11 классы. К тому же, данный тип задач довольно часто встречается в олимпиадных заданиях, контрольно – измерительных материалах ЕГЭ (части В и С). Диапазон сложности данных задач достаточно широк. Как показывает опыт, у школьников часто возникают затруднения уже на первых этапах решения при выводе молярной массы вещества.
В данной разработке предлагаются задачи на нахождение формулы вещества, исходя из разных параметров в условиях. В представленных задачах приведены различные способы нахождения молярной массы вещества. Задачи составлены таким образом, чтобы учащиеся могли освоить оптимальные методы и различные варианты решения. Наглядно демонстрируются наиболее общие приёмы решений. Для учащихся предлагаются решённые задачи по принципу нарастания сложности и задачи для самостоятельного решения.
Вывод химической формулы вещества:
Номер задачи
(пример решения)
Вычисление молярной массы вещества
Задачи для самостоятельного решения
— на основании массовых долей (%) атомов элементов
M, где n — число атомов
Определить химическую формулу соединения, имеющего состав: натрий – 27,06%; азот – 16,47 %; кислород – 57,47%. Ответ: NaNO3
— на основании массовых долей (%) атомов элементов и плотности соединения
М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)
Относительная плотность паров органического кислородсодержащего соединения по кислороду равна 3, 125. Массовая доля углерода равна 72%, водорода – 12 %. Выведите молекулярную формулу этого соединения. Ответ:C6H12О
— по плотности вещества в газообразном состоянии
М (в-ва) = ρ · М (газообр. в-ва)
Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную формулу альдегида. Ответ: C3Н6О
— на основании массовых долей (%) атомов элементов и массе соединения
М находится по соотношению,
или
M
Углеводород содержит 81,82 % углерода. Масса 1 л. этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
Ответ: C3Н8
— по массе или объёму исходного вещества и продуктам горения
М (в-ва)=Vm·ρ
Относительная плотность паров кислородсодержащего органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г. этого вещества образовалось 20,16 л. СО2 и 18,9 г. Н2О. Выведите молекулярную формулу этого вещества.Ответ: C6H14О
Приводится пример решения задачи № 6 на применение уравнения Менделеева – Клайперона
Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.
Решение:
Рассчитать молярную массу кислоты CnН2n (N Н2) CОOH
w (О) =
M кислоты = 75 (г/моль)
Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75
14 n = 14, n = 1
Ответ: формула кислоты NН2CН2CОOH
М (NН2CН2 CОOH) = 75 г/моль
Вывести формулу соединения
CnН2n (N Н2) CОOH
Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7 %; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
Дано:
w (С) = 85,7 %
w (Н) = 14,3 %
D Н2 (CхНу) = 21
- Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: М (CхНу)=D (Н2) ·М (Н2)
М (CхНу)= 21 · 2 = 42
m (Н) = 42г. /100% · 14,3 %= 6 г.
Находим количество вещества атомов углерода и водорода
n (С) = 36г :12 г/моль = 3 моль
n (Н) = 6г.: 1 г/моль = 6 моль
Ответ: истинная формула вещества C3Н6.
Вывести формулу соединения
CхНу- ?
Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 2,5 раза тяжелее аргона.
Дано:
Пары алкана в 2,5 раза тяжелее аргона
Решение:
По относительной плотности можно найти молярную массу алкана: М (C n Н 2 n + 2) = 14 n + 2 = 2,5 · М(Ar) = 100 г/моль
Откуда n = 7.
Ответ: формула алкана C7Н14
Вывести формулу алкана
C n Н2 n + 2
Массовая доля углерода в соединении равна 39,97 %, водорода 6, 73 %, кислорода 53,30 %. Масса 300 мл. (н.у.) этого соединения равна 2,41 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества.
Дано:
w (С) = 39,97 %
w (Н) = 6,73 %
w (0) = 53,30 %
Vн.у. (CхHуОz) = 300 мл.
m (CхHуОz) = 2,41 г.
Решение:
Для расчёта выбираем 100г. соединения. Тогда масса углерода равна 39,97 г; водорода 6,73 г; кислорода 53,30 г.
1. Определяем количество вещества:
n (С) = 39,97г :12 г/моль = 3,33 моль
n (Н) = 6,73г.: 1,008 г/моль = 6,66 моль
n (0) = 53,3г.: 16 г/моль = 3,33 моль
Определяем наименьшее общее кратное – 3,33.
n (С) : n (Н) : n (0) = 1 : 2 : 1
Простейшая формула соединения – CH2О
М (CH2О) = 30 г/моль
Определяем молярную массу соединения по соотношению:
0,3 л. – 2,41 г.
22,4 л. – х г.
х = (22,4 · 2,41)/0,3 = 180
Или по формуле М= Vm · m/ V
К = 180 : 30 = 6
Определяем молекулярную формулу соединения, умножая стехиометрические коэффициенты в простейшей формуле на 6.
Ответ: искомая формула — C6H12О6
Вывести формулу соединения
CхНуОz- ?
Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.
Дано:
M (CхHу) = 4,4 г.
ρ (н.у.) = 1,97 г/л
V (СО2) = 6,72 л.
m (Н2О) = 7,2 г.
Решение:
1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности:
М (CхHу) = Vm · ρ
М (CхHу) = 22,4л/моль · 1,97г/л = 44г/моль
2. Записываем в алгебраическом виде уравнение реакции горения газа, выразив коэффициенты через х и у.
Составляем пропорции:
4,4 / 44 = 6, 72/ х · 22,4
х = 44 · 6, 72/ 4,4 · 22,4 = 3
у = 44 · 7,2/ 4,4 · 9 = 8
Формула соединения C3H8; М (C3H8) = 44 г/моль
Ответ: молекулярная формула соединения C3H8
Вывести формулу
CхHу — ?
Соединение содержит 62,8% S и 37,2% F. Масса 118 мл данного соединения при 70 и 98,64 КПа равна 0,51 г. Вывести формулу соединения.
Дано:
w (S) = 62,8 %
w (F) = 37,2 %
m (CхHу) = 0,51 г
V (CхHу) = 118 мл.
Т = 70
Р = 98,64 кПа
- Определяем простейшую формулу соединения:
n(S) : n(F) = 62,80/32 : 37,2/19 = 1,96 : 1,96 = 1 : 1
Простейшая формула S F
- Находим молярную массу соединения:
M= (0, 51 · 8,31 · 280)/(98,64 ·103·118 ·10-6) = =101,95 г/моль.
Следовательно, формула соединения S2 F2
Источник
Алгоритм решения задач на вывод формулы органических веществ.
учебно-методическое пособие по химии (10 класс)
Алгоритм решения задач. Определение молекулярной формулы по продуктам сгорания.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
algoritm_resheniya_zadach._opredelenie_molekulyarnoy_formuly_po_produktam_sgoraniya.doc | 68 КБ |
zadachi_na_vyvod_formuly.docx | 67.76 КБ |
Предварительный просмотр:
Алгоритм решения задач на вывод формул органических веществ.
Обозначить формулу вещества с помощью индексов х, у, z и т. д. по числу элементов в молекуле. Если продуктами горения являются СО 2 и Н 2 О, то вещество может содержать 3 элемента (C x H у O z ). Частный случай: продуктом горения кроме СО 2 и Н 2 О является азот (N 2 ) для азотсодержащих веществ (C x H у O z N m ).
Пример. При сжигании органического вещества массой 0,46 г, было получено 0,88 г оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу.
1. Истинную относительную молекулярную массу вещества вычисляем по его плотности по водороду: Мr (в-ва) = D(н 2 ) ∙ Мr(н 2 ) = 23 · 2 = 46
2. Найдем массы углерода и водорода в веществе:
С → CO 2 х = 0,24 г
2Н → H 2 O у = 0,06 г
3. Определим массу кислорода в веществе:
m(O) = m(в-ва) – (m(С) + m(Н))= 0,46 г – (0,24 г + 0,06 г) = 0,16 г
4. Вычислим количества вещества атомов углерода, водорода, кислорода:
ν(C) = m/M = 0,24/12 = 0,02 моль
ν(Н) = m/M = 0,06/1 = 0,06 моль
ν(О) = m/M = 0,16/16 = 0,01 моль
5. Найдем отношение индексов х:y:z
х:y:z = ν(C) : ν(Н) : ν(O) = 0,02 : 0,06 : 0,01 = 2: 6 : 1
Эмпирическая (простейшая) формула вещества С 2 Н 6 О
6. По дополнительному условию задачи определим истинную формулу вещества.
Относительная молекулярная масса простейшей формулы:
Мr(С 2 Н 6 О) = 12 · 2 + 1 ∙ 6 + 16 · 1 = 46
Следовательно, найденная эмпирическая формула вещества является истинной.
Ответ: С 2 Н 6 О.
Решение задач на вывод формул органических веществ, содержащих кислород.
Задача 1 . При сжигании 0.46 г органического вещества было получено 0.88 г оксида углерода (IV) и 0.54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. При сгорании органического вещества массой 2,3 г образовались оксид углерода (IV) объемом 2,24 л и вода массой 2,7 г. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 1, 59. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 3. При сжигании 1,8 г органического вещества образовалось 2, 016 л оксида углерода (IV) (н.у.) и 2,16 г водяных паров. Напишите структурные формулы и названия всех возможных изомеров этого вещества, если известно. Что 1 л его паров при нормальных условиях имеет массу 2, 679 г (Ответ: С 3 Н 7 О).
Алгоритм решения задач на вывод формул органических веществ.
Обозначить формулу вещества с помощью индексов х, у, z и т. д. по числу элементов в молекуле. Если продуктами горения являются СО 2 и Н 2 О, то вещество может содержать 3 элемента (C x H у O z ). Частный случай: продуктом горения кроме СО 2 и Н 2 О является азот (N 2 ) для азотсодержащих веществ (C x H у O z N m ).
Пример. При сжигании органического вещества массой 0,46 г, было получено 0,88 г оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу.
1. Истинную относительную молекулярную массу вещества вычисляем по его плотности по водороду: Мr (в-ва) = D(н 2 ) ∙ Мr(н 2 ) = 23 · 2 = 46
2. Найдем массы углерода и водорода в веществе:
С → CO 2 х = 0,24 г
2Н → H 2 O у = 0,06 г
3. Определим массу кислорода в веществе:
m(O) = m(в-ва) – (m(С) + m(Н))= 0,46 г – (0,24 г + 0,06 г) = 0,16 г
4. Вычислим количества вещества атомов углерода, водорода, кислорода:
ν(C) = m/M = 0,24/12 = 0,02 моль
ν(Н) = m/M = 0,06/1 = 0,06 моль
ν(О) = m/M = 0,16/16 = 0,01 моль
5. Найдем отношение индексов х:y:z
х:y:z = ν(C) : ν(Н) : ν(O) = 0,02 : 0,06 : 0,01 = 2: 6 : 1
Эмпирическая (простейшая) формула вещества С 2 Н 6 О
6. По дополнительному условию задачи определим истинную формулу вещества.
Относительная молекулярная масса простейшей формулы:
Мr(С 2 Н 6 О) = 12 · 2 + 1 ∙ 6 + 16 · 1 = 46
Следовательно, найденная эмпирическая формула вещества является истинной.
Ответ: С 2 Н 6 О.
Решение задач на вывод формул органических веществ, содержащих кислород.
Задача 1 . При сжигании 0.46 г органического вещества было получено 0.88 г оксида углерода (IV) и 0.54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. При сгорании органического вещества массой 2,3 г образовались оксид углерода (IV) объемом 2,24 л и вода массой 2,7 г. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 1, 59. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 3. При сжигании 1,8 г органического вещества образовалось 2, 016 л оксида углерода (IV) (н.у.) и 2,16 г водяных паров. Напишите структурные формулы и названия всех возможных изомеров этого вещества, если известно. Что 1 л его паров при нормальных условиях имеет массу 2, 679 г (Ответ: С 3 Н 7 О).
Задача 4. Выведите формулу вещества, содержащего 52% углерода, кислорода – 35% и 13% водорода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 23. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 5. При сгорании органического вещества массой 13,8 г образовались оксид углерода (IV) объемом 13,44 л и вода массой 16,2 г. Плотность этого вещества равна 2,054 г/мл. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Решение задач на смеси по теме «Спирты. Фенолы»
Задача 1. На 15 г смеси этанола и фенола подействовали избытком бромной воды, при этом выпало 33,1 г осадка. Вычислите массовую долю (в %) каждого компонента в смеси (Ответ: 62,7% С 6 Н 5 ОН, 37,3% С 2 Н 5 ОН).
Задача 2. При взаимодействии 19 г смеси метилового спирта и фенола с бромной водой образовалось 33,1 г осадка. Определите массовую долю (в %) метилового спирта в исходной смеси (Ответ: 50,5% СН 3 ОН).
Задача 3. При взаимодействии смеси этанола и фенола с избытком бромной воды выпал осадок массой 33,1 г. Такое же количество исходной смеси может прореагировать с 13,8 г металлического натрия. Определите количественный состав исходной смеси (Ответ: 9,4 г С 6 Н 5 ОН, 23 г С 2 Н 5 ОН).
Задача 4. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси (Ответ: 40,66% С 2 Н 5 ОН).
Задача 4. Выведите формулу вещества, содержащего 52% углерода, кислорода – 35% и 13% водорода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 23. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 5. При сгорании органического вещества массой 13,8 г образовались оксид углерода (IV) объемом 13,44 л и вода массой 16,2 г. Плотность этого вещества равна 2,054 г/мл. Определите его молекулярную формулу. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Решение задач на смеси по теме «Спирты. Фенолы»
Задача 1. На 15 г смеси этанола и фенола подействовали избытком бромной воды, при этом выпало 33,1 г осадка. Вычислите массовую долю (в %) каждого компонента в смеси (Ответ: 62,7% С 6 Н 5 ОН, 37,3% С 2 Н 5 ОН).
Задача 2. При взаимодействии 19 г смеси метилового спирта и фенола с бромной водой образовалось 33,1 г осадка. Определите массовую долю (в %) метилового спирта в исходной смеси (Ответ: 50,5% СН 3 ОН).
Задача 3. При взаимодействии смеси этанола и фенола с избытком бромной воды выпал осадок массой 33,1 г. Такое же количество исходной смеси может прореагировать с 13,8 г металлического натрия. Определите количественный состав исходной смеси (Ответ: 9,4 г С 6 Н 5 ОН, 23 г С 2 Н 5 ОН).
Задача 4. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси (Ответ: 40,66% С 2 Н 5 ОН).
Задача 1. При сжигании 6,6 г органического вещества было получено 13,2 г оксида углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 1,57. Определите его молекулярную формулу и назовите вещество. (Ответ: С 2 Н 4 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси. (Ответ: 40,66%).
Задача 1. При сжигании 0,46 г органического вещества было получено 0,448 л оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу и составьте структурные формулы 2 изомеров. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси уксусной кислоты и фенола потребовалось 95,2 мл 6,4% раствора гидроксида натрия (плотность 1,05 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси бромной водой выпало 20 г осадка. Определите массовую долю (в %) уксусной кислоты в исходной смеси. (Ответ: 51,5%).
Задача 1. При сжигании 6,6 г органического вещества было получено 13,2 г оксида углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 1,57. Определите его молекулярную формулу и назовите вещество. (Ответ: С 2 Н 4 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси. (Ответ: 40,66%).
Задача 1. При сжигании 0,46 г органического вещества было получено 0,448 л оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу и составьте структурные формулы 2 изомеров. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси уксусной кислоты и фенола потребовалось 95,2 мл 6,4% раствора гидроксида натрия (плотность 1,05 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси бромной водой выпало 20 г осадка. Определите массовую долю (в %) уксусной кислоты в исходной смеси. (Ответ: 51,5%).
Задача 1 . При сжигании 6,6 г органического вещества было получено 13,2 г оксида углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 1,57. Определите его молекулярную формулу и назовите вещество. (Ответ: С 2 Н 4 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси. (Ответ: 40,66%).
Задача 1 . При сжигании 0,46 г органического вещества было получено 0,448 л оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу и составьте структурные формулы 2 изомеров. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси уксусной кислоты и фенола потребовалось 95,2 мл 6,4% раствора гидроксида натрия (плотность 1,05 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси бромной водой выпало 20 г осадка. Определите массовую долю (в %) уксусной кислоты в исходной смеси. (Ответ: 51,5%).
Задача 1 . При сжигании 6,6 г органического вещества было получено 13,2 г оксида углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 1,57. Определите его молекулярную формулу и назовите вещество. (Ответ: С 2 Н 4 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси этилового спирта и фенола потребовалось 25 мл 40% раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси металлическим натрием выделилось 6,72 л газа. Определите массовую долю (в %) этилового спирта в исходной смеси. (Ответ: 40,66%).
Задача 1 . При сжигании 0,46 г органического вещества было получено 0,448 л оксида углерода (IV) и 0,54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу и составьте структурные формулы 2 изомеров. (Ответ: С 2 Н 6 О).
Задача 2. Для нейтрализации смеси уксусной кислоты и фенола потребовалось 95,2 мл 6,4% раствора гидроксида натрия (плотность 1,05 г/см 3 ). При обработке такой же массы исходной смеси бромной водой выпало 20 г осадка. Определите массовую долю (в %) уксусной кислоты в исходной смеси. (Ответ: 51,5%).
Предварительный просмотр:
Тема: «Решение задач на нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода по его плотности и массовой доле элементов»
- Образовательные:
- закрепить знание понятий «органические вещества», «углеводороды», «массовая доля», «количество вещества», «относительная плотность»;
- научить школьников решать задачи на нахождение молекулярной формулы органического вещества;
- сформировать умения определять состав органических веществ исходя из знания массовых долей элементов, а также масс или объемов продуктов сгорания этих веществ;
- Развивающие: развивать умения анализировать, сравнивать, применять теоретические знания на практике для решения задач;
- Воспитательные: способствовать формированию научного мировоззрения.
2. Обеспечение занятия: таблица «Периодическая система», инструкции для учащихся 10 класса, тестовые задания для проверки знаний, карточки задания.
3. Порядок выполнения:
3.1. Разбор алгоритма решения задач.
3.2. Самостоятельное решение заданий.
3.3. Выполнение проверочной работы по вариантам.
4.1. Записать тему и цели практического занятия.
4.2. Привести решение задач.
4.3. Ответы к проверочной работе.
5. Анализ преподавателем выполнения работы.
Вывод формул соединений.
Этот вид расчетов чрезвычайно важен для химической практики, т.к. позволяет на основании экспериментальных данных определить формулу вещества (простейшую и молекулярную). На основании данных качественного и количественного анализов химик находит сначала соотношение атомов в молекуле (или другой структурной единице вещества), т.е. его простейшую формулу.
Например, анализ показал, что вещество является углеводородом C x H y , в котором массовые доли углерода и водорода соответственно равны 0,8 и 0,2 (80% и 20%). Чтобы определить соотношение атомов элементов, достаточно определить их количества вещества (число молей):
Таким образом, CH 3 является простейшей формулой данного вещества. Соотношению атомов C и H, равному 1 : 3, соответствует бесчисленное количество формул: C 2 H 6 , C 3 H 9 , C 4 H 12 и т.д., но из этого ряда только одна формула является молекулярной для данного вещества, т.е. отражающей истинное количество атомов в его молекуле. Чтобы вычислить молекулярную формулу, кроме количественного состава вещества, необходимо знать его молекулярную массу. Для определения этой величины часто используется значение относительной плотности газа D. Так, для вышеприведенного случая D H2 = 15.
Тогда M(C x H y ) = 15 M(H 2 ) = 15•2 г/моль = 30 г/моль.
Поскольку M(CH 3 ) = 15, то для соответствия с истинной молекулярной массой необходимо удвоить индексы в формуле. Следовательно, молекулярная формула вещества: C 2 H 6 .
Алгоритм 1. 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.
2. Вычислить относительную молекулярную массу M r (C х H y ) по относительной плотности:
3. Найти индексы х и y по отношению :
4. Записать простейшую формулу: С 3 Н 8 .
Проверка: М r (C 3 H 8 ) = 44, следовательно, C 3 H 8 – истинная формула.
Задача 2. Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в котором 83,3%.
1. Записать условие задачи.
2. Найти массовую долю водорода:
(Н) = 100% – 83,3% = 16,7%.
3. Найти индексы и простейшую формулу для углеводорода C х H y :
следовательно, простейшая формула – C 2 H 5 .
4. Найти истинную формулу. Поскольку общая формула алканов С n H 2 n +2 , то истинная формула – С 4 Н 10 .
Алгоритм 2. Решение расчетных задач на вывод
молекулярной формулы вещества по массе (объему) продуктов сгорания
Задача 3. При сжигании 29г углеводорода образовалось 88г углекислого газа и 45 г воды, относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найти молекулярную формулу углеводорода.
1. Записать условие задачи.
2. Найти относительную молекулярную массу вещества:
M r = D возд • М r (возд.),
M r (C х H y )= 2•29 = 58.
3. Найти количество вещества образовавшегося оксида углерода(IV):
4. Найти количество вещества углерода в сожженном веществе:
(C) =
(CO 2 ) = 2 моль.
5. Найти количество вещества воды:
(H 2 O) = 45/18 = 2,5 моль.
6. Найти количество вещества водорода в сожженном веществе:
(H) = 2
(H 2 O),
(H) = 2,5•2 = 5 моль.
7. Найти простейшую формулу углеводорода:
(C) :
(Н) = 2 : 5,
следовательно, простейшая формула – С 2 Н 5 .
8. Найти истинную формулу углеводорода:
М r (C 2 H 5 ) = 29,
M r (C х H y ) = 58,
следовательно, истинная формула – C 4 H 10 .
Задача 4. При сжигании 5,6 л (н.у.) газообразного органического вещества было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Масса 1 л исходного вещества при н.у. равна 1,875 г. Найти его молекулярную формулу.
1. Записать условие задачи.
2. Найти молекулярную массу вещества из пропорции:
1 л газа – 1,875 г,
Отсюда m = 42 г, M = 42 г/моль.
3. Найти количество вещества углекислого газа и углерода:
(CO 2 ) = 16,8/22,4 = 0,75 моль,
(C) = 0,75 моль.
4. Найти количества веществ воды и водорода:
(H 2 O) = 13,5/18 = 0,75 моль,
(H) = 0,75•2 = 1,5 моль.
5. Найти сумму масс углерода и водорода:
m (C) + m (H) = 0,75•12 +1,5•1 = 10,5 г.
6. Найти массу сожженного вещества:
Следовательно, вещество содержит только углерод и водород.
7. Найти простейшую формулу углеводорода C х H y :
(C) :
(H) = 0,75 : 1,5 = 1 : 2,
следовательно, простейшая формула – СН 2 .
8. Найти истинную формулу углеводорода:
M r (в-ва) : M r (CH 2 ) = 42 : 14 = 3,
следовательно, истинная формула – С 3 Н 6 .
Задачи для самостоятельного решения:
Задача 1. Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38% хлора. Приведите графические формулы и названия всех соединений, отвечающих данной формуле.
- Общая формула алканов C n H 2n+2 , общая формула монохлоралканов C n H 2n+1 Cl
- Cоставим выражение для расчета массовой доли хлора:
М(C n H 2n+1 Cl) 14n+36,5
Формула монохлоралкана С 4 Н 9 Сl
3. Графические формулы изомеров:
СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 Сl 1-хлорбутан
СН 3 – СН 2 – СНCl– СН 3 2- хлорбутан
СН 3 – СН – СН 2 Сl 2-метил-1-хлорпропан
СН 3 – СCl – СН 3 2-метил-2-хлорпропан
Задача 2 . Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название исходного алкена и одного его изомера.
- Общая формула монобромлканов C n H 2n+1 Br. Молярная масса монобромлкана М= 12n+2n+1+80=14n+81
- Зная относительную плотность вещества по воздуху, находим молярную массу: М=29∙4,24=123г/моль
Из выражения 14n+81=123 n=3
- Формула бромалкана С 3 Н 7 Br, исходного алкана С 3 Н 6 – пропен. Изомер – циклопропан.
Задача 3. Установите молекулярную формулу алкена, если одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, 5,23 г хлорпроизводного или 8,2 г бромпроизводного.
C n H 2n + Н Сl = C n H 2n+1 Cl
C n H 2n + Н Br = C n H 2n+1 Br
- Так как количество вещества алкена одно и то же в обеих реакциях, то количества веществ галогеналканов равны:
n(C n H 2n+1 Cl) = n(C n H 2n+1 Br)
3. Из выражения 5,23/14n+36,5=8,2/14n+81 n=3
Формула алкена С 3 Н 6
Задача 4. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 1,012 л (н.у.) его при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного.
- Находим количество вещества алкена:
n(C n H 2n ) = 1,012/22,4 = 0,045 моль
C n H 2n +Сl 2 = C n H 2n Cl 2
n(C n H 2n Cl 2 )= n(C n H 2n ) =0,045 моль
- М(C n H 2n Cl 2 )=m/n=5,09/0,045=113г/моль
Формула алкена С 3 Н 6
Задача 5. При полном сгорании 3,9 г углеводорода образовалось 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Плотность паров вещества 3,482г/л. Выведите молекулярную формулу.
Задача 6. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана. Запишите структурные формулы названия возможных изомеров.
Задача 7. При полном сгорании неизвестной массы углеводорода образовалось 4,48 л углекислого газа и 3,6г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 14. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
Задача 7. При полном сгорании неизвестной массы углеводорода образовалось 4,48 л углекислого газа и 3,6г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 14. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
Задача 6. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана. Запишите структурные формулы названия возможных изомеров.
Задача 5. При полном сгорании 3,9 г углеводорода образовалось 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Плотность паров вещества 3,482г/л. Выведите молекулярную формулу.
Задача 1. Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38% хлора. Приведите графические формулы и названия всех соединений, отвечающих данной формуле.
Задача 3. Установите молекулярную формулу алкена, если одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, 5,23 г хлорпроизводного или 8,2 г бромпроизводного.
Задача 2 . Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название исходного алкена и одного его изомера.
Задача 4. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 1,012 л (н.у.) его при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного.
Задача 8. При сжигании 3.2г углеводорода образуется 8,8г СО 2. Относительная плотность по водороду этого вещества равна 8. Найдите формулу углеводорода.
Задача 9. При сжигании углеводорода массой 2,1 г получили 6,6г оксида углерода (IV). Относительная плотность органического соединения по водороду равна 42. Выведите молекулярную формулу углеводорода
Задача 10. При сжигании 4,4г алкана выделилось 13,4г углекислого газа. Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,52. Определите молекулярную формулу алкана.
Задачи для самостоятельного решения:
Задача 1. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода. Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57.
Задача 2. Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в котором 83,3%.
Задача 3. При сжигании 29г углеводорода образовалось 88г углекислого газа и 45 г воды, относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найти молекулярную формулу углеводорода.
Задача 4. При сжигании 5,6 л (н.у.) газообразного органического вещества было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Масса 1 л исходного вещества ( при н.у.) равна 1,875 г. Найти его молекулярную формулу.
Задача 5 . При сгорании 11,2 г Углеводорода получили оксид углерода массой 35,2 г и воду массой 14,4 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 1,93. Выведите молекулярную формулу.
Задача 6. При сжигании 2.2 г вещества получили 4,4 г оксида углерода и 1,8 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 44. Определите молекулярную формулу вещества.
Задача 7. Выведите формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2 % водорода, если относительная плотность по водороду равна 22.
Задача 8. Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода равна 85,75, а водорода –14,3%. Относительная плотность этого вещества по азоту примерно равна 2.
Задача 9 . Найти формулу вещества, содержащего 85,71% углерода и 14,29% водорода, если относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,448.
Задача10. При сгорании 4,3 г Углеводорода получили оксид углерода массой 13,2 г и воду массой 6,3 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 2,966. Выведите молекулярную формулу.
Задача 11 . При сгорании 2,1 г вещества получили оксид углерода массой 6,6 г и воду массой 2,7 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 2,96. Выведите молекулярную формулу.
Задача 12. При сгорании 8,6 г Углеводорода получили оксид углерода массой 26,4 г и воду массой 12,6 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 2,966. Выведите молекулярную формулу.
Задача 13. При сжигании 3,9 г органического вещества плотность паров по водороду- 39, образовалось 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Определить формулу вещества .
Задача 14 . При сжигании алкена массой 11,2 г получили 35,2 г оксида углерода (IV) и 14,4 г воды. Относительная плотность алкена по воздуху равна 1,93. Найти молекулярную формулу алкена.
Задача 15. Определить молекулярную формулу углеводорода, если при сжигании 2,2 г его было получено 3,36л углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность вещества по воздуху равна 1,5172.
Задача 16. Определить молекулярную формулу углеводорода, если при сжигании 1,3 г его было получено 2,24л углекислого газа и 0,9 г воды. Плотность вещества по водороду равна 12,992.
Задача 17. При сжигании 5,25 г газообразного углеводорода с плотностью по водороду =21 получили 8,4 л углекислого газа и 6,75 г воды. Определить формулу вещества.
Задача 18. Найти молекулярную формулу углеводорода, имеющего плотность по водороду =22. если при сгорании 4,4 г его образуется 6,72л CO 2 и 7,2 г Н 2 О.
Задача 19. Относительная плотность по водороду некоторого алкана 15. Определите его формулу.
Задача 20. Массовая доля углерода в алкане составляет 84%. Определите его формулу.
Задача 21. При сгорании 2,2 г органического вещества, имеющего плотность по воздуху 1,517, образовалось 3,36 л углекислого газа (н.у.) и 3,6 г воды. Определите формулу органического вещества.
Задача 22. Органическое вещество содержит углерод (массовая доля 84,21%) и водород (15,79%). Плотность паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу органического вещества.
Задача 23. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,33%. плотность паров по водороду =36. Определите формулу углеводорода. Сколько он имеет изомеров? Напишите структурные формулы этих изомеров и назовите их.
Задача 24. Определите формулу предельного одноатомного спирта, если при дегидратации образца его объемом 37 мл и плотностью 1,4 г/мл получили алкен 39,2 г.
Задача 25. Определите молекулярную формулу предельного трехатомного спирта, массовая доля углерода в котором равна массовой доле кислорода.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Блок-схема «Решение задач по теме: Вывод формул органических веществ»
Демонстрация двух основных вариантов решения задач по органической химии, связанных с выводом химических формул соединений.
задачи на вывод формул органических веществ
16 вариантов задач для 10 класса.
Алгоритм решения задач на вывод формул органических веществ, содержащих кислород.
Алгоритм решения задач на вывод формул органических веществ, содержащих кислород.
Решение задач на вывод формул органических соединений
В данном методическом материале находятся задачи, которые можно использовать на уроке» Решение задач на вывод молекулярной формулы органических веществ».
Интегрированный урок (математика + химия), 10-й класс «Решение задач на вывод формул органических веществ» Учитель математики: Гугняева АА(МАОУ СОШ №107г.Пермь) Учитель химии: Коковина ЛЕ(МАОУ СОШ
Интегрированный урок (математика + химия), 10-й класс «Решение задач на вывод формул органических веществ» .
Интегрированный урок (математика + химия), 10-й класс (2 часа). «Решение задач на вывод формул органических веществ»
Интегрированный урок (химии и математики) по решению задач на вывод формул органических веществ различными способами. Даны алгоритмы решения задач в приложении.
Источник