Вывод формулы органических и неорганических веществ. Задачи 66 — 70

Как правильно определять простейшую и истинную формулу вещества

 

Вывод формулф дисилана

Задача 66.
При сжигании 6,2 г соединения получено 12 г оксида кремния (IV) и 5,4 г воды. Плотность паров соединения по гелию равна 15,5. Выведите молекулярную формулу соединения.
Решение:
Учитывая то, что при сжигании некоторого соединения получено оксид кремния и вода, можно предположить, что это кремневодород (SixHy).
Дано:
Ar(Si) = 28 г/моль;
D(He) = 15,5;
М(SiО2) = 60 г/моль;
М(Н2О) = 18,01528 г/моль;
М(He) = 4 г/моль;
m(SiO2) = 12 г;
m(H2O) = 5,4 г;
SiхНу = ?
1. Молекулярная формула SiхНу.

М(SхНу) = M(He) •  D(He) = 4 • 15,5 = 62 г/моль.

2. Уравнение реакции: 

SiхНу + О2 =  SiО2 + Н2О

3. Определим количество кремния: 

n(SiO2) = n(Si);
n(Si) = m(SiО2)/М(SiО2) = 12/60 = 0,2 моль.

4. Определим количество водорода:

Используем следующий алгоритм: m(Н2О) = n(Н2О) = 2n(Н)

п(Н) = 2m(Н2О)/М(Н2О) = (2 • 5,4)/18,01528 = 0,6 моль.

Запишем соотношение количеств веществ в искомом углеводороде: 

Видео:Решение задач на вывод формул органических соединений | Химия 10 класс #8 | ИнфоурокСкачать

Решение задач на вывод формул органических соединений | Химия 10 класс #8 | Инфоурок

п(Si): n(Н) = 0,2: 0,6.

5. Определяем простейшую формулу SixНy.

х(Si) : у(Н) = 0,2 : 0,6

Выбираем наименьшее значение (в данном случае 0,2) и делим на него оба числа:

х(Si) : н(Н) = (0,2/0,2) : (0,6/0,2) = 1:3

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: Si1H3.

6. Выявление истинной формулы.
Вещества с формулой SiН3 не существует. В истинной формуле сгоревшего углеводорода индексы будут в некоторое число раз больше, чем в простейшей. 
Определим значение молярной массы для простейшей формулы: 

М(прост.) = (1 • 28) + (3 • 1) = 31 г/моль.

Истинная молярная масса сгоревшего вещества больше молярной массы простейшей формулы, следовательно, индексы в простейшей формуле необходимо увеличивать.
Рассчитаем индекс, т.е. во сколько раз молярная масса вещества больше молярной массы простейшей формулы:

М(SiхНу)/М(прост.) = 62/31 = 2.

Умножаем индексы в простейшей формуле на «2» и получаем истинную формулу:

Si2Н6 [М(прост.) • 2 = 31 • 2 = 62 г/моль].

Si2Н6 соответствует общей формуле силана SinH(2n + 2), где n = 2. Эта формула соответствует дисилану.

Видео:Органика. Решение задачи на определение состава вещества по продуктам его сгорания.Скачать

Органика. Решение задачи на определение состава вещества по продуктам его сгорания.

Ответ: Si2Н6 — дисилан.
 


Вывод формулы октана

Задача 67.
Органическое вещество содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода. Плотность паров вещества по воздуху 3,93. Определить формулу вещества.
Решение:
D(Возд.) = 3,93;
w%(C) = 84,21%;
w%(Н) = 15,79;
М(Возд.) = 29 г/моль;
Обозначим числа атомов углерода и водорода в простейшей формуле вещества соответственно через x и y. Молекулярная формула вещества будет иметь вид: СхHy. Молекулярная масса углеводорода:
М(СхHy) = D(Возд.) . М(Возд.) = 3,93 . 29 = 113,97 или 114 г/моль. Атомные массы этих элементов равны соответственно 12 и 1. Поэтому массы углерода и водорода в составе вещества относятся как 12х : 1у. По условию задачи это отношение имеет вид: 12 : 1. Следовательно:

12х : 1у = 84,21 : 15,79.

Откуда

х : y = (84,21/12) : (15,79/1) = 7,01 : 15,79.

Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим все два его члена на наименьший из них, т.е. на 7,01, получим:

х : y = 7,01/7,01) : (15,79/7,01) = 1 : 2,252496 или 1 : 2,25.

Приведем оба члена к целым числам, множив их на минимальное число индекса 4, получим:

х : y = 4 : 9.

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: С4Н9.
Находим молярную массу углеводорода состава С4Н9, получим:

М(С4Н9) = (4 . 12) + (9 . 1) = 57 г/моль.

Сравним истинную  и расчетные молярные массы, и рассчитаем индекс n для углерода и водородв в молекуле С4Н9:

n = М(СхHy)/М(С4Н9) = [114 г/моль]/57 г/моль = 2.

Видео:Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.Скачать

Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.

Тогда истинная формула углеводорода будет иметь вид:

n(C4H9) = 2(C4H9) = C8H18

Вещество с формулой С8Н18 реально существует. Так как молярные массы совпадают (М(СхНу) = М(С8Н18).

Вещество с формулой С8Н18 называется октан.

Ответ: С8Н18.
 


Вывод формулы щавелевой кислоты

Задача 68.
В состав вещества входит водород, углерод, кислород, соответственн 2,2%, 26,6% 71,2% молекулярная масса этого вещества = 90, найдите истинную формулу вещества, назовите это вещество и напишите его краткую структурную формулу.
Решение:
М(СхНyOz) = 90 г/моль;
w%(C) = 26,6%;
w%(Н) = 2,2;
w%(О) = 71,2%;
СхНyOz = ?
Обозначим числа атомов углерода, водорода и кислорода в простейшей формуле вещества соответственно через x, y и z. 
Атомные массы этих элементов равны соответственно 12, 1 и 16. Поэтому массы углерода, водорода и кислорода в составе вещества относятся как 12х : 1у : 16z. По условию задачи это отношение имеет вид: 26,6% : 2,2% : 71,2%. Следовательно:

12х : 1у : 16z = 26,6 : 2,2 : 71,2.

Откуда

х : y : z = (26,6/12) : (2,2/1) : (71,2/16) = 2,2 : 2,2 : 4,45.
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим все три его члена на наименьший из них, т.е. на 2,2, получим:

х : y : z = (2,2/2,2) : (2,2/2,2) : (4,45/2,2) = 1 : 1 : 2 или 1 : 1 : 2.

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: С1Н1O2.
Находим молярную массу вещества состава С1Н1O2, получим:

М(С1Н1O2) = (1 . 12) + (1 . 1) + (2 . 16) = 45 г/моль.

Сравним истинную  и расчетную молярные массы, рассчитаем индекс n для вещества С1Н1O2:

Видео:Решение простых задач на вывод формулСкачать

Решение простых задач на вывод формул

n = М(СхHyOz)/М(С1Н1O2) = [90 г/моль]/45 г/моль = 2.

Тогда истинная формула вещества будет иметь вид:

n(СхHyOz) = 2(С1Н1O2) = C2H2О4.

Вещество с формулой C2H2О4 реально существует. Так как молярные массы совпадают (М(СхHyOz) = М(C2H2О4).

Веществу с формулой C2H2О4 соответствует щавелевая кислота.
Краткая структурная формула щавелевой кислоты:

НООС — СООН

Ответ: C2H2О4.
 


Вывод формулы этана

Задача 69.
При горении углеводорода, плотность паров которого по аргону равна 0,75, образовалось 44,8 л (н. у.) углекислого газа и 54 г воды. Укажите название углеводорода.
Решение:
М(Ar) = 40 г/моль;
М(H2O) = 18 г/моль;
Vm = 22,4 л/моль;
V(СО2) = 44,8 л;
m(H2O) = 54 г;
D(Ar) = 0,75;
CxHy = ?
Рассчитаем истинную молярную массу вещества CxHy, получим:

М(CxHy) = D(Fr) . М(Ar) = 0,75 . 40 = 30 г/моль.
Обозначим числа атомов углерода и водорода в простейшей формуле углеводорода соответственно через x и y. 
Так как при горении углеводородов всегда образуется углекислый газ и вода, то отношения их количеств имеют вид:

n(CO2) : n(H2O) = (44,8/22,4) : (54/18) = 2 . 3.

Учитывая, что в молекуле СО2 содержится 1 атом углерода, а в молекуле Н2О = 2 атома водорода, то соотношение С : 2Н = х : 2у = 2 : (2 . 3) = 2 : 6. Это дает возможность записать простейшую формулу: С2Н6.
Находим молярную массу вещества состава С2Н6, получим:

М(С2Н6) = (2 . 12) + (1 . 6) = 30 г/моль.

Сравним истинную  и расчетную молярные массы, получим:

Видео:Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языкуСкачать

Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языку

М(CxHy) = М(С2Н6) = 30 г/моль.

Вещество с формулой С2Н6 реально существует и называется этан.
 


Вывод формулы пропана

Задача 70.
Определите молекулярную формулу углеводорода с массовой долей углерода в нем 81,8%. Относительная плотность данного вещества по азоту равна 1,57.
Решение:
М(С) = 12 г/моль;
М(Н) = 1 г/моль;
М(N2) = 28 г/моль;
w%(C) = 81,8%;
D(N2) = 1,57;
CxHy = ?
Рассчитаем молярную массу исходного вещества, получим:

CxHy = D(N2) . М(N2) = 1,57 . 28 = 44 г/моль.

Рассчитаем массовую долю водорода, получим:

w%(H) = 1 — w%(C) = 1 — 81,8 = 18,2%.

Обозначим числа атомов углерода и водорода в простейшей формуле вещества соответственно через x и y. Молекулярная формула вещества будет иметь вид: СхHy.  Атомные массы этих элементов равны соответственно 12 и 1. Поэтому массы углерода и водорода в составе вещества относятся как 12х : 1у. По условию задачи это отношение имеет вид: 12 : 1. Следовательно:

12х : 1у = 81,8 : 18,2.

Откуда

х : y = (81,8/12) : (18,2/1) = 6,82 : 18,2.

Выбираем наименьшее значение (в данном случае 6,82) и делим на него оба числа:

х : y = (6,82/6,82) : (18,2/6,82) = 1 : 2,6686.

Приведем оба члена к целым числам, множив их на возможное минимальное число индекса 3, получим:

Видео:Поиск формулы вещества по продуктам его сгоранияСкачать

Поиск формулы вещества по продуктам его сгорания

х : y = (1 . 3) : (2,6686 . 3) = 3 : 8.0058 ≈ 3 : 8.

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: С3Н8.
Находим молярную массу углеводорода состава С3Н8, получим:

М(С3Н8) = (3 . 12) + (8 . 1) = 44 г/моль.

Истинная  и расчетная молярные массы совпадают М(СхНу) = М(С3Н8) = 44 г/моль. Значит, формула вещества С3Н8, это формула пропана.

Ответ: С3Н8, пропан (CH3—CH2—CH3).


 

💡 Видео

10 класс(база).Решение задач на нахождение формулы по продуктам сгорания и массовой доли элемента.Скачать

10 класс(база).Решение задач на нахождение формулы по продуктам сгорания и массовой доли элемента.

Задание №35: вывод формулы органического соединения | Химия 10 класс | УмскулСкачать

Задание №35: вывод формулы органического соединения | Химия 10 класс | Умскул

Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.Скачать

Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.

Задачи на вывод формул веществаСкачать

Задачи на вывод формул вещества

Поиск формулы вещества по массовым долям элементовСкачать

Поиск формулы вещества по массовым долям элементов

вывод формулы орг вещества по продуктам сгорания задача1Скачать

вывод формулы орг вещества по продуктам сгорания  задача1

Задачи по химии. Органические вещества. Вывод формулСкачать

Задачи по химии. Органические вещества. Вывод формул

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО ПРОДУКТАМ СГОРАНИЯ. ХИМИЯ ЕГЭСкачать

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО ПРОДУКТАМ СГОРАНИЯ. ХИМИЯ ЕГЭ

вывод формулы органического веществаСкачать

вывод формулы органического вещества

Задачи по химии. Алканы. Вывод формулСкачать

Задачи по химии. Алканы. Вывод формул

Решение задач на вывод формул органических веществСкачать

Решение задач на вывод формул органических веществ

Определение формулы органических соединений. 1 часть. Практическая часть - решение задачи. 9 класс.Скачать

Определение формулы органических соединений. 1 часть. Практическая часть - решение задачи. 9 класс.

ЕГЭ. Химия. #Урок15. Задачи на вывод формулы по продуктам сгоранияСкачать

ЕГЭ. Химия. #Урок15. Задачи на вывод формулы по продуктам сгорания

20. Выведение формулы вещества (задачи)Скачать

20. Выведение формулы вещества (задачи)
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии