Как правильно вывести формулу вещества

Как правильно вывести формулу вещества

Вывод формулы кристаллогидрата карбоната натрия

Задача 374.
Кристаллогидрат карбоната натрия неизвестного состава Na2CO. nH2O массой 14,3 грамма растворили в 150 мл 25% Na2CO3 (плотность 1,28 г/мл). Массовая доля образовавшегося раствора 26,97%. Определить состав кристаллогидрата.
Решение:
M(Na2CO3) = 105,9888 106 г/моль;
М(Н2О) = 18 г/моль;
m(Na2CO. nH2O) = 14,3 г;
V(p-pa) = 150 мл;
w%(Na2CO3) = 25%;|
p(p-pa) = 1,28 г/мл;
w%(Na2CO. nH2O) = 26,97%; 
Na2CO. nH2O = ?

Определим массу раствора, получим:

m(p-pа) = ρV = 150 . 1,28 = 192 г.

Определим массу растворенного вещества, получим:

m1(Na2CO3) = w%(Na2CO3) . m(p-pа)  = 0,25 . 192 = 48 г.

Определим массу карбоната натрия после добавки, получим:

m2(Na2CO3) = [m(Na2CO. nH2O) + m(p-pа)] . w%(Na2CO. nH2O) =
=
(14,3 + 192) . 0,2697 = 55,64 г.

Определим массу Na2CO3 в навеске Na2CO. nH2O, получим: 

55,64 — 48 = 7,64 г.

Определим массу Н2О в навеске Na2CO. nH2O, получим:

14,3 — 7,64 = 6,66 г.

Обозначим количество молекул Na2CO3 в кристаллогидрате через «х», а количество молекул Н2О – через «у», получим: (Na2CO3)х  . (Н2О)у.

Определим соотношение х : у, получим:

Видео:Как строить структурные формулы быстро, как ФЛЭШ — Мое полное РуководствоСкачать

Как строить структурные формулы быстро, как ФЛЭШ — Мое полное Руководство

х : у = m(Na2CO3)/M(Na2CO3) . m(H2O)/M(H2O) =
= (7,64/14,3) : (6,66/14,3) =
=
0,072 : 0,37 = 1 : 5.

Значит, формула кристаллогидрата имеет вид:

(Na2CO3)х  .  (Н2О)у или (Na2CO3)1 .2О)5, значит Na2CO3 .2О.

Ответ: Na2CO. 5H2O.
 


Вывод формулы алкена

Задача 375.
При окислении алкена раствором перманганата калия образовался осадок массой 2,07 г. Какой алкен был окислен?
Решение:
При окислении любого алкена  раствором перманганата калия (реакция Вагнера) коэффициенты в уравнении всегда будут одни и те же:

3CnH2n + 2КMnО4 + 4Н2О → 3CnH2n(ОН)2 + 2MnО2 + 2КОН

I способ решения.

Пусть  ν(CnH2n) = х (моль); тогда по уравнению реакции

ν(MnО2) : ν(CnH2n) = 2 : 3;
ν(MnО2) = 2/3 = 0,6667х моль.

Выразим массы алкена и оксида марганца (IV) по формуле:

m = Mν; 
m(CnH2n) = 14nх (г);
m(MnО2) = 87 . 0,6667х = 58х (г);     

По условию задачи m(MnО2) = 2,07 . m(CnH2n) = 2,07 . 14nх

Решаем уравнение:

58х = 2,07х + 14nх;
х = 2;
C2Н4-этилен.

II способ решения.

Для тех, кому трудно решать через (х), можно массу оксида марганца (IV) взять за какое-нибудь число, например, за 100 г.

ν(MnО2) = m/M = 100 г/87 г/моль = 1,15 моль.

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.

Составляем количественное соотношение между алкеном и оксидом марганца (IV):

ν(MnО2)/ν(CnH2n) = 2/3; 
ν(CnH2n) = ν(MnО2) . 3/2 = 1,724 моль.

Выразим массу алкена по формуле:

m = M . ν; 
m(CnH2n) = 1,724 14n = 24n (г).

По условию задачи: 

m(MnО2) = 2,07 . m(CnH2n).

Решаем уравнение:

100 = 2,07 * 24n;  
n = 2.
C2Н4-этилен.

Ответ: C2Н4-этилен.
 


Вывод формулы алкина

Задача 376.
При сжигании порции углеводорода массой 1,3 г образовалось 2,24 л оксида углерода (IV) при н.у. и 0,9 г воды. Масса 5 л этого газа составляет 5,8 г. Как называется углеводород?
Решение:
Рассчитаем молярную массу углеводорода, получим:

М(СхНу) = [m(СхНу) . Vm]/V(СхНу) =
= (5,8 . 22,4)/5 = 25,98 ≈ 26 /моль.

Определим массы углерода и водорода, входящие в состав порции углеводорода:

n(СО2) = n(С) = V(СО2)/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 моль; 
m(С) = 0,1 моль . 12 = 1,2 г;
w%(С) = 1,2/1,3 = 0,923 = 92,3%;
n(Н2О) = m(Н2О)/M(Н2О) = 0,9/18 = 0,05 моль; 
n(Н) = 2n(Н2О) = (2 . 0,05) = 0,1 моль;
m(Н) = n(Н) . M(Н) = 0,1 моль . 1 г/моль = 0,1 г;
w%(Н) = 0,1/1,3 = 0,077 = 7,7%.

Запишем общую формулу органического вещества, обозначив за «х» атом углерода, за «y» атом водорода, получим:

СxНy.

Атомные массы элементов углерода, водорода и кислорода равны соответственно 12 г/моль, 1 г/моль г/моль. Поэтому массы углерода и водорода в составе вещества относятся как 12х : 1y. С учетом массовых долей этих элементов это отношение будет иметь вид: 93,3% : 7,7%. Следовательно:

12х : 1y = 93,3% : 7,7%.

Видео:Поиск формулы вещества по массовым долям элементовСкачать

Поиск формулы вещества по массовым долям элементов

Откуда

х : y = (92,3/12) : (7,7/1) = 7,7 : 7,7 = 1 : 1.

Это дает возможность записать простейшую формулу вещества:

СxНy = С1Н1 или СН.

Вещества с формулой СН не существует. В истинной формуле сгоревшего углеводорода индексы будут в некоторое число раз больше, чем в простейшей. 

Определим значение молярной массы для простейшей формулы СН, получим: 

М(СН) = (1 . 12) + (1 . 1) = 13 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(СхНу)/М(СН) = 26/13 = 2.

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

С2Н2, М(С2Н2) = 26 г/моль.

С2Н2 соответствует общей формуле алкина СnH(2n -2), где n = 2. Эта формула соответствует ацетилену.
 


Вывод формулы гидроксиэтановой кислоты
 

Задача 377.
При сжигании 29,1 г органического вещества получено 33,6 г углекислого газа и 13,5 г воды. Известно, что в этом соединении функциональные группы расположены на максимальном расстоянии друг от друга. Установите молекулярную формулу исходного органического соединения и напишите уравнение его реакции с водным раствором гидроксида натрия.
Решение:
Уравнение горения органического вещества:

Орг. в-во + О2 → СО2 + Н2О

В состав сгораемого вещества обязательно входят углерод и водород, но возможно наличие кислорода. Поэтому, необходимо сделать проверку на кислород:

Определим количество углерода и водорода, входящее в состав СО2 и Н2О соответственно:

Видео:Как вывести химическую формулу вещества? | Скорая помощь по Химии | Урок 4Скачать

Как вывести химическую формулу вещества? | Скорая помощь по Химии | Урок 4

n(СО2) = n(С) = V(СО2)/Vm = 33,6/22,4 = 1,5 моль; 
m(С) = 1,5 моль . 12 = 18 г.
w%(С) = 18/29,1 = 0,618 = 62%.
n(Н2О) = m(Н2О)/M(Н2О) = 13,5/18 = 0,75 моль; 
n(Н) = 2n(Н2О) = (2 . 0,75) = 1,5 моль; 
m(Н) = n(Н) . M(Н) = 1,5 моль * 1 г/моль = 1,5 г;
w%(Н) = 1,5/29,1 = 0,051 = 5%.

Теперь рассчитаем общую массу С и Н, содержащееся в образце, поолучим:

m(C) + m(H) = 18 г + 1,5 г = 19,5 г

Так как сгорело 29,1 г вещества, следовательно, масса кислорода будет составлять:

m(О) = 29,1 г — 19,5 г = 9,6 г;
W%(О)= 9,6/29,1  = 0,329 =  33%.

Запишем общую формулу органического вещества, обозначив за «х» атом углерода, за «y» атом водорода, а за «z» — атом кислорода получим:

СxНyOz.

Атомные массы элементов углерода, водорода и кислорода равны соответственно 12 г/моль, 1 г/моль и 16 г/моль. Поэтому массы углерода, водорода и кислорода в составе вещества относятся как 12х : 1y : 16z. С учетом массовых долей этих элементов это отношение будет иметь вид: 62% : 5% : 33%. Следовательно:

12х : 1y : 16z = 62% : 5% : 33%.

Откуда

х : y :z  = (62/12) : (5/1) : (33/16) =
= 5,16 : 5 : 2,06 = 5 : 5 : 2.

Это дает возможность записать простейшую формулу вещества: СxНyOz = С5Н5О2.

Тогда

СхНyОz = х : y : z = ν(C) : ν(Н) : ν(О) =
= 1,5 : 1,5 : 0,6

Находим среди этих цифр самое маленькое и все делим на него, получим: 

х:y:z = (1,5/0,6) : (1,5/0,6) : (0,6/0,6) = 2,5 : 2,5 : 1.

Умножив полученные числа на 2, приведем их к целым числам, получим:

Видео:Как составить формулу вещества по названию. Как записать химическую формулу.Скачать

Как составить формулу вещества по названию. Как записать химическую формулу.

(2,5 . 2) : (2,5 . 2) : (1 . 2) = 5 : 5 : 2.

Получается простейшая формула — С5Н5О2, которая соответствует структурной формуле:

НО-СН2-СООН. 

Это гидроксиэтановая (гликоновая, оксиуксусная) кислота.

Уравнение ее реакции с водным раствором гидроксида натрия:

НОН2С-СООН + NaOH = HO-CH2-COONa + H2O

Получается гликолят натрия.
 


Вывод формулы газообразного соединения по массовым долям элементов
 

Задача 378.
Выведите формулу газообразнoго соединения, массовая доля азота в котором 30,43%, а кислорода-69,57%. Относительная плотность его по хлору равна 0,65.|
Решение:
Запишем общую формулу соединения азота и кислорода, обозначив за «х» атом азота, а за «y» — атом киислорода, получим:

NxOy.

Атомные массы элементов азота и кислорода равны соответственно 14 г/моль и 16 г/моль. Поэтому массы азота и кислорода в составе вещества относятся как 14х : 16у. С учетом массовых долей этих элементов это отношение будет иметь вид: 30,43% : 69,57%. Следовательно:

14х : 16у = 30,43% : 69,57%.

Откуда

х : y  = (30,43/14) . (69,57/16) = 2,176 : 6,54.

Еще раз для выражения отношения целыми числами, разделим все два его члена на наименьший из них, т.е. на 2,176, получим:

х : y = (2,176/2,176) . (4,348/2,176) = 1 : 1,998 ≈ 1 :2.

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу вещества: NxOy = N1O2 или NO2.

Рассчитаем молярные массы для простейшей формулы и исследуемого вещества, получим:

Видео:Химическая формула вещества. Видеоурок по химии 8 классСкачать

Химическая формула вещества. Видеоурок по химии 8 класс

M(N1O2) = (1 . 14) + (2 . 16) = 46 г/моль;
M(NxOy) = D(Cl2) . М(Cl2) = 0,65 . 71 ≈ 46 г/моль.

Истинная молярная масса газообразнoго соединения и молярная масса простейшей формулы совпадают, следовательно формула газообразнoго соединения имеет вид: NO2. 

NO2 соответствует формуле оксида азота (ΙV).

Ответ: NO2.


📽️ Видео

ВАЛЕНТНОСТЬ. Графические формулы веществ | Химия | TutorOnlineСкачать

ВАЛЕНТНОСТЬ. Графические формулы веществ | Химия | TutorOnline

19. Выведение формулы вещества по массовым долям элементовСкачать

19. Выведение формулы вещества по массовым долям элементов

Химическая формула вещества.Скачать

Химическая формула вещества.

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.

8 класс - Химия - Определение формулы вещества по массовым долям элементаСкачать

8 класс - Химия - Определение формулы вещества по массовым долям элемента

Преобразование формул по физике. Как выразить неизвестное?Скачать

Преобразование формул по физике. Как выразить неизвестное?

Составление формул соединений. 8 класс.Скачать

Составление формул соединений. 8 класс.

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.

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

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

Как составить ФОРМУЛУ ВЕЩЕСТВА по названию | Как составить химическую формулу по валентностиСкачать

Как составить ФОРМУЛУ ВЕЩЕСТВА по названию | Как составить химическую формулу по валентности

Составление формул органических соединений по названиюСкачать

Составление формул органических соединений  по названию

Составление формулы оксидов. ПримерСкачать

Составление  формулы оксидов. Пример

Как составлять формулу вещества??Скачать

Как составлять формулу вещества??

Как определить простейшую формулу вещества?Скачать

Как определить простейшую формулу вещества?
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии