Определение формулы вещества через введение переменной Х

Мая,группа№11, химия,урок№53.

Тепа программы: Альдегиды.

Тема урока: Определение органического вещества по расчёту связанным с уравнением реакции, записанном в общем виле.

Цель: Решение задач.

План.

Алгоритмы решения задач.

Решние задач.

Опорный конспект.

Определение формулы вещества по продуктам сгорания.

Алгоритм решения:

1.Определим молекулярную массу углеводорода:M(CxHy)=M(по газу)хД(газа)

2.Определим количество вещества воды: п (Н2О)= т (Н2О): М(Н2О)

3.Определим количество вещества водорода: п(Н)=2п(Н2О)

4. Определим количество вещества углекислого газа:: п (СО2)= т (СО2): М(СО2)или

п (СО2)= V (СО2): Vm

5.Определим количество вещества углерода: п (С)= п (СО2)

6.Определим соотношение С:Н = п (С): п(Н)(оба числа делим на наименьшее из этих чисел)

7.простейшая формула (из пункта 6).

8.Молекулярную массу углеводорода (из первого пункта) делим на молекулярную массу простейшей формулы (из пункта 7): полученное целое число означает – во столько раз надо увеличить число атомов углерода и водорода в простейшей формуле.

9.Определить молекулярную массу истинной формулы (найденной в пункте 8).

10.Записываем ответ – найденную формулу.

Решение задачи №1. При полном сгорании углеводорода образовалось 27г воды и 33,6г углекислого газа (н.у.). Относительная плотность углеводорода по аргону равна 1,05. Установите его молекулярную формулу.

Дано:

т(Н2О)=27г

V(СО2)=33,6л

Д(по Аr)=1,05

Найти СхНy

Решение.

1. Определим молекулярную массу углеводорода: M(CxHy)=M(по газу)хД(газа)

M(CxHy)=1,05х40г/моль=42 г/моль

2. Определим количество вещества воды: п (Н2О)= т (Н2О): М(Н2О)

п (Н2О)=27г: 18г/моль=1,5моль

3. Определим количество вещества водорода: п(Н)=2п(Н2О)

п(Н)=2х1,5моль=3моль

4. Определим количество вещества углекислого газа: п (СО2)= V (СО2): Vm

п (СО2)=33,6л: 22,4л/моль=1,5моль

5. Определим количество вещества углерода: п (С)= п (СО2)

п (С)= 1,5 моль

6. Соотношение С:Н = п (С): п(Н)=1,5моль:3моль=(1,5:1,5):(3:1,5)=1:2

7. Простейшая формула: СН2

8.42г/моль: 14=3

9. С3Н6 – истинная (М(С3Н6)=36+6=42г/моль

10. Ответ:. С3Н6.

Определение формулы вещества, используя общую формулу и уравнения химической реакции.

 

.

Алгоритм решения:

1.Определим количество известного вещества (азота, углекислого газа, водорода, хлороводорода, бромоводорода): п = т: М или п= V: Vm

2.По уравнению сравним количество вещества известного вещества с количеством вещества которое надо определить:

3.Определим молекулярную массу искомого вещества: М=т:п

4.Найдем молекулярную массу искомого вещества используя его общую формулу:(М(СпН2п)=12п+2п=14п)

5.Приравняем значение пункта 3 и пункта 4.

6.Решим уравнение с одним неизвестным, найдем п.

7.Подставим в общую формулу значение п.

8.Запишим ответ.

Решение задачи.. При сгорании 1,8г первичного амина выделилось 0,448л азота. Определите молекулярную формулу этого амина.

Дано:

V(N2)=0,448л

т(СпН2п+1NH2)=1,8г

Найти СпН2п+1NH2.

Решение.

1.Схема реакции: 2 СпН2п+1NH2=N2 (или)

2.Уравнение реакции: 2 СпН2п+1NH2+(6п+3)/2О2=2пСО2+ (2п+3)Н2О+N2

3.Определим количество вещества азота по формуле: п= V: Vm

п(N2)=0,448л:22,4л/моль=0,02моль

4.Определим количество вещества амина (используя уравнения: коэффициент стоящий перед амином делим на коэффициент стоящий перед азотом)

п(СпН2п+1NH2)=2п(N2)=2х0,02моль=0,04моль

5.Определим молярную массу амина по формуле: М=т:п

М((СпН2п+1NH2)=1,8г:0,04моль=45 г/моль

6.Определаем молярную массу амина по общей формуле:

М(СпН2п+1NH2)=12п+2п+1+14+2=14п+17г/моль

7.Приравниваем:14п+17=45(решаем уравнение)

п=2

8.Подставляем в общую формулу: СпН2п+1NH2=С2Н5NН2

9.Ответ: С2Н5NН2

 

Определение формулы вещества используя уравнения химической реакции и закон сохранения массы веществ.

 

11.Некоторый сложный эфир массой 7,4г подвергнут щелочному гидролизу. При этом получено 9,8г калиевой соли предельной одноосновной карбоновой кислоты и 3,2г спирта. Установите молекулярную формулу этого эфира.

 

1.Составим уравнение гидролиза.

2.По закону сохранения массы веществ (масса вступивших в реакцию веществ равна массе образовавшихся): масса эфира +масса гидроксида калия = масса соли + масса спирта.

3.Находим массу (KOH) = массу (соли) + массу (спирта) – массу (эфира)

4.Определим количество вещества KOH:n = m(KOH): М(KOH).

5.По уравнению n (KOH) = п (эфира)

6.Определим молярную массу эфира: M = m:n

7.По уравнению количество вещества KOH = количеству вещества соли (n)= количеству вещества спирта (n).

8.Определим молекулярную массу соли:M =m(соли):n(соли).

9.Определим молекулярную массу соли по общей формуле и приравняем значения из пункта 8 и 9.

10.От молекулярной массы эфира отнимем молекулярную массу функциональной группы кислоты найденной в предыдущем пункте без массы металла:

11. Определим функциональную группу спирта.

Решение задачи№11.

Дано:

т(эфира)=7,4г

т(соли)=9,8г

т(спирта)=3,2г

Найти формулу эфира

Решение.

1.Составим уравнения гидролиза сложного эфира:

СпН2п+1СООСмН2м+1 +КОН=СпН2п+1СООК + СмН2м+1ОН

2.Находим массу (КОН)= т(соли)+т(спирта)-т(эфира)=(9,8г+3,2г)-7,4г=5,6г

3.Определим п(КОН)=т:М=5,6г:56г/моль=0,1моль

4.По уравнению:п(КОН)=п(соли)=п(спирта)=0,1моль

5.Определим молярную массу соли: М (СпН2п+1СООК)=т:п=9,8г:0,1моль=98г/моль

6.Определим молярную массу по общей формуле:М (СпН2п+1СООК)=12п+2п+1+12+32+39=14п+84 (г/моль)

7.Приравниваем: 14п+84=98

п=1

Формула соли СН3СООК

8.Определим молярную массу спирта: М(СмН2м+1ОН)=3,2г:0,01моль=32г/моль

9.Определим М(СмН2м+1ОН)=12м+2м+1+16+1=14м+18 (г/моль)

10.Приравниваем:14м+18=32

м=1

Формула спирта:СН3ОН

11.Формула эфира: СН3СООСН3-метилацетат.

 

4. Определение формулы вещества используя уравнения реакции, записанное с помощью общей формулы класса органических соединений.

 

13.Определите молекулярную формулу алкена, если известно, что одно и тоже количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами образует, соответственно, или 5,23г хлорпроизводного, или 8,2г бромпроизводного.

 

1.Записываем два уравнения реакций (формулу алкена в общем виде)

2.Находим молекулярные массы продуктов по общим формулам в уравнениях реакций (через п).

3.Находим количества вещества продуктов: n=m:M

4.Приравниваем найденные количества вещества и решаем уравнения. Найденное п подставляем в формулу.

Решение задачи №13.

Дано:

т(СпН2п+1Cl)=5,23г

т (СпН2п+1Br)=8,2г

Найти СпН2п

Решение.

1.Составим уравнения реакций:

СпН2п+НСl= СпН2п+1Cl

СпН2п + НВr= СпН2п+1Br

2.Определим М(СпН2п+1Cl)=12п+2п+1+35,5=14п+36,5(г/моль)

3.Определим п(СпН2п+1Cl)=т:М=5,23г:(14п+36,5)г/моль

4.Определим М(СпН2п+1Br)=12п+2п+1+80=14п+81(г/моль)

5.Определим п(СпН2п+1Br)=т:М=8,2г: (14п+81)г/моль

6.Приравниваем п(СпН2п+1Cl)= п(СпН2п+1Br)

5,23г:(14п+36,5)г/моль = 8,2г: (14п+81)г/моль (решаем уравнение)

п=3

7.Формула алкена: С3Н6

Определение формулы вещества через введение переменной Х.

 

15.В результате сжигания 1,74г органического соединения получено 5,58г смеси углекислого газа и воды. Количества веществ углекислого газа и воды в этой меси оказалось равными. Определите молекулярную формулу органического соединения. Если относительная плотность его по кислороду равна 1,81.

Алгоритм решения задачи:

1.Определим молярную массу органического вещества: М(СхНyОz)=Д(по газу)хМ(газа)

2.Определим количество органического вещества: п (СхНyОz)= т:М

3.Введение переменной х:Пусть Х-количество углекислого газа в смеси: п(СО2)=Хмоль, тогда столько же и воды (по условию):п(Н2О)=Хмоль.

4.Масса углекислого газа в смеси:т(СО2)=п(СО2)хМ(СО2)=44Х(г)

5.Масса воды в смеси: п(Н2О)=п(Н2О)хМ(Н2О)=18Х(г)

6.По условию задачи:т(смеси)=т(Н2О)+т(СО2)=44Х+18Х (Решаем уравнение с одним неизвестным, находим Х-число молей СО2 и Н2О)

7.Определим количество вещества углерода (С):п(С)=п(СО2):п(СхНyОz)

8.Определим количество вещества водорода (Н): п(Н)=2хп(Н2О): п(СхНyОz)

9.Проверяем наличие кислорода в органическом соединении: М(О)=М(СхНyОz)-М(С)-М(Н)

10.Определяем количество вещества (число атомов) кислорода: п(О)=М(О):Аr(О)

11.Формула: С:Н:О=п(С):п(Н):п(О)

Решение задачи №15.

1.Определяем молекулярную массу органического вещества: М(СхНyОz)=1,82х32г/моль=58г/моль

2.Определяем количество органического вещества: п (СхНyОz)= т:М

п (СхНyОz)= 1,74г:58г/моль=0,03моль

3.Пусть Х-п(СО2) в смеси, тогда п(Н2О)-Хмоль(по условию)

4..Масса углекислого газа в смеси: т(СО2)=п(СО2)хМ(СО2)=44Х(г)

5.Масса воды в смеси: п(Н2О)=п(Н2О)хМ(Н2О)=18Х(г)

6.Составим и решим уравнение:44Х+18Х=5,58(масса смеси по условию)

Х=0,09(моль)

7.Определим количество вещества углерода (С):п(С)=п(СО2):п(СхНyОz)

п(С)=0,09:0,03=3(моль)-число атомов С в органическом веществе.

8.Определим количество вещества водорода (Н): п(Н)=2хп(Н2О): п(СхНyОz)

п(Н)=2х0,09:0,03=6(моль)-число атомов водорода в органическом веществе

9.Проверяем наличие кислорода в органическом соединении: М(О)=М(СхНyОz)-М(С)-М(Н)

М(О)=58г/моль-(3х12)-(6х1)=16(г/моль)

10.Определяем количество вещества (число атомов) кислорода: п(О)=М(О):Аr(О)

п(О)=16:16=1(моль)-число атомов кислорода в органическом веществе.

11.Формула искомого вещества: (С3Н6О).

 

6. Определение формулы вещества по массовой доли одного из элементов, входящих в вещество.

17.Определите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11% брома.