В закладки
КонтактыО сайте

Решение задач на определение формулы. Решение расчетных задач на нахождение молекулярной формулы вещества

В некоторых задачах элементный состав искомого вещества не очевиден из текста условия. Чаще всего это касается реакций горения органических веществ. Неопределенность состава обычно связана с возможностью наличия кислорода в сгоревшем веществе. В первом шаге решения таких задач необходимо путем расчета выявить элементный состав искомого вещества.

Задача 2.11.
В результате сжигания 1,74 г органического соединения получено 5,58 г смеси СО 2 и Н 2 О. Количества веществ СО 2 и Н 2 О в этой смеси оказались равными. Определите молекулярную формулу органического соединения, если относительная плотность его паров по кислороду равна 1,8125.
Дано:
масса органического соединения: m орг в.ва = 1,74 г;
суммарная масса продуктов р-ции: m(СО 2) + m(Н 2 О) = 5,58 г;
соотношение количеств веществ продуктов р-ции: n (СО 2) = n (Н 2 О);
относительная плотность паров исходного вещества по кислороду: D(O 2) = 1,8125.
Найти: молекулярную формулу сгоревшего соединения.
Решение:
Шаг 1. Класс сгоревшего органического соединения не указан, поэтому об элементном составе можно судить только по продуктам реакции. Углерод и водород входили в состав сгоревшего вещества однозначно, так как эти элементы присутствуют в продуктах горения, а из воздуха принимал участие в реакции только кислород. Причем весь углерод и весь водород полностью перешли из исходного вещества в СО 2 и Н 2 О. Возможно, в состав искомого соединения также входил кислород.
Прояснить ситуацию с наличием или отсутствием кислорода можно по данным из условия задачи. Нам известна масса сгоревшего органического соединения и количественные данные,
относящиеся к продуктам. Очевидно, что если суммарная масса углерода из СО 2 и водорода из Н 2 О окажется равной массе исходного органического вещества, то кислорода в его составе не было. В ином случае, если

m[(С)(в СO 2)] + m[(Н)(в Н 2 О)] > m орг. в-ва

кислород входил в состав исходного вещества, причем его масса определится по разности:

m орг. в-ва – m(С)(в СО 2) – m(Н)(в Н 2 О) = m(O)(в исх. в-ве).

Определим массу углерода и водорода в продуктах реакции и сравним ее с массой исходного вещества.
1. В условии указана информация о суммарной массе продуктов реакции, и поэтому, в первую очередь, нам необходимо выявить массы каждого из продуктов по отдельности. Для этого обозначим количество вещества образовавшегося углекислого газа величиной «а ». Тогда, согласно условию:

n(СО 2) = n(Н 2 О) = а моль.

Используя величину «а» как известную, найдем массу СО 2 и Н 2 О:

m(СО 2) = М(СО 2) . n (СО 2) = (44 . а) г,
m(Н 2 О) = М(Н 2 O) . n (Н 2 О) = (18 . а) г.

Суммируем полученные выражения и приравниваем к значению общей массы продуктов реакции из условия:

(44 . а ) + (18 . а ) = 5,58.

Получили математическое уравнение с одним неизвестным. Решая его, находим значение неизвестной величины: а = 0,09.

Этим значением мы обозначали количество вещества каждого из продуктов:

n (СО 2) = n (Н 2 О) = 0,09 моль.

2. Найдем массу углерода в СО2 по алгоритму:

n(СO 2) ---> n(С)(в СО 2) ---> m(С)(в СО 2)
n(С)(в СO 2) = n(СO 2) = 0,09 моль (по индексам в формуле).
m(С)(в СO 2) = n(С)(в СO 2) . М(С) = 0,09 . 12 = 1,08 г = m(С)(в исх. в-ве)

3. Найдем массу водорода в образовавшейся воде по алгоритму:

n(Н 2 О) ---> n(Н)(в Н 2 О) ---> m(Н)(в Н 2 О)
n(Н) (в Н 2 О) > n(Н 2 О) в 2 раза (по индексам в формуле)
n(Н)(в Н 2 О) = 2 . n(Н 2 О) = 2 . 0,09 = 0,18 моль
m(Н)(в Н2O) = n(Н)(в Н2O) . М(H) = 0,18 . 1 = 0,18 г =m(Н)(в исх. в-ве)

4. Сравниваем суммарную массу углерода и водорода с массой исходного вещества:

m(С)(в СO 2) + m(Н)(в Н 2 О) = 1,08 + 0,18 = 1,26 г;
m орг. в-ва = 1,74 г.
m(С)(в СO 2) + m(Н)(в Н 2 О) > m орг. в.в-а,

следовательно, кислород входит в состав исходного вещества.

m(О)(в исх. в-ве) = m орг. в-ва – m(С)(в СО 2) – m(Н)(в Н 2 О) = 1,74 -1,26 = 0,48 г.

5. Итак, в исходном веществе содержится: углерод, водород и кислород.
Дальнейшие действия ничем не отличатся от примеров ранее рассмотренных задач. Обозначим искомое вещество как С х Н у О z .

Шаг 2. Составим схему реакции горения:

С х Н у О z . + О 2 ---> СО 2 + Н 2 О

Шаг 3. Определим соотношения количеств вещества (n ) углерода, водорода и кислорода в исходном образце органического вещества. Количество вещества углерода и водорода мы уже определили в первом шаге.
Количества вещества (n ) кислорода найдем по данным о его массе:

Шаг 4. Находим простейшую формулу:

N(С) : N(Н) : N(О) = 0,09: 0,18: 0,03

Выбираем наименьшее значение (в данном случае «0,03») и делим на него все три числа:

Получили набор наименьших целых чисел:

N(С) : N(Н) : N(О) = 3: 6:1

Это дает возможность записать простейшую формулу: С 3 Н 6 О 1

Шаг 5. Выявление истинной формулы.
По данным об относительной плотности паров искомого вещества по кислороду определяем истинную молярную массу:

M истин. = D(О 2) . М(О 2) = 1,8125 . 32 = 58 г/моль.

Определим значение молярной массы для простейшей формулы:

М прост. = 3 .12 + 6 . 1 +1 . 16 = 58 г/моль.

М прост. = M истин. следовательно, простейшая формула является истинной.

С 3 Н 6 О - молекулярная формула сгоревшего вещества.

Ответ: С 3 Н 6 О.

Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов (результатам количественного анализа) или по общей формуле вещества

1. Массовая доля элемента в веществе.
Массовая доля элемента - это его содержание в веществе в процентах по массе. Например, в веществе состава С2Н4 содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода . Если взять 1 молекулу такого вещества, то его молекулярная масса будет равна:
Мr(С2Н4) = 2 12 + 4 1 = 28 а. е.м. и там содержится 2 12 а. е.м. углерода.

Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества:
ω(C) = 12 2 / 28 = 0,857 или 85,7%.
Если вещество имеет общую формулу СхНуОz, то массовые доли каждого их атомов так же равны отношению их массы к массе всего вещества. Масса х атомов С равна - 12х, масса у атомов Н - у, масса z атомов кислорода - 16z.
Тогда
ω(C) = 12 х / (12х + у + 16z)

Формулу для нахождение массовой доли элемента в веществе:

ωэлемента = , × 100 %

где Аr –относительная атомная масса элемента; n – количество атомов элемента в веществе; Мr – относительная молекулярная масса всего вещеста

2. Молекулярная и простейшая формула вещества.
Молекулярная (истинная) формула - формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.
Например, С6Н6 - истинная формула бензола.
Простейшая (эмпирическая) формула - показывает соотношение атомов в веществе. Например, для бензола соотношение С:Н = 1:1, т. е. простейшая формула бензола - СН. Молекулярная формула может совпадать с простейшей или быть кратной ей.

3. Если в задаче даны только массовые доли элементов , то в процессе решения задачи можно вычислить только простейшую формулу вещества. Для получения истинной формулы в задаче обычно даются дополнительные данные - молярная масса, относительная или абсолютная плотность вещества или другие данные, с помощью которых можно определить молярную массу вещества.

4. Относительная плотность газа Х по газу У - DпоУ(Х).
Относительная плотность D - это величина, которая показывает, во сколько раз газ Х тяжелее газа У. Её рассчитывают как отношение молярных масс газов Х и У:
DпоУ(Х) = М(Х) / М(У)
Часто для расчетов используют относительные плотности газов по водороду и по воздуху .
Относительная плотность газа Х по водороду:
Dпо H2 = M(газа Х) / M(H2) = M(газа Х) / 2
Воздух - это смесь газов, поэтому для него можно рассчитать только среднюю молярную массу. Её величина принята за 29 г/моль (исходя из примерного усреднённого состава). Поэтому:
Dпо возд. = М(газа Х) / 29

5. Абсолютная плотность газа при нормальных условиях.
Абсолютная плотность газа - это масса 1 л газа при нормальных условиях. Обычно для газов её измеряют в г/л.
ρ = m(газа) / V(газа)
Если взять 1 моль газа, то тогда: ρ = М / Vm,
а молярную массу газа можно найти, умножая плотность на молярный объём.

Задача 1: Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.

1. Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н - 15,79 г.

2. Найдём количество вещества каждого атома:
ν(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 моль,
ν(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.

3. Определяем мольное соотношение атомов С и Н:
С: Н = 7,0175: 15,79 (поделим оба числа на меньшее) = 1: 2,25 (будем домножать на 1, 2,3,4 и т. п. пока после запятой не появится 0 или 9. В данной задаче нужно домножить на 4) = 4: 9.
Таким образом, простейшая формула - С4Н9.

4. По относительной плотности рассчитаем молярную массу:
М = D(возд.) 29 = 114 г/моль.
Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С4Н9 - 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.
Значит, истинная формула - С8Н18.

Задача 2 : Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.

Общая формула алкина СnH2n−2
Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность ρ - это масса 1 литра газа при нормальных условиях.
Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4 л такого газа:
M = (плотность ρ) (молярный объём Vm) = 2,41 г/л 22,4 л/моль = 54 г/моль.
Далее, составим уравнение, связывающее молярную массу и n:
14 n − 2 = 54, n = 4.
Значит, алкин имеет формулу С4Н6.

Задача 3 : Определить формулу дихлоралкана, содержащего 31,86 % углерода.

Общая формула дихлоралкана: СnH2nCl2, там 2 атома хлора и n атомов углерода.
Тогда массовая доля углерода равна:
ω(C) = (число атомов C в молекуле) (атомная масса C) / (молекулярная масса дихлоралкана)
0,3186 = n 12 / (14n + 71)
n = 3, вещество - дихлорпропан. С3Н6Cl2

Задачи на вывод химических формул.

4.1. Нахождение простейшей химической формулы вещества по массовым долям элементов.

Задача №1

Вывести простейшую формулу соединения, содержащего (масс. доли, %) натрия – 42,1, фосфора – 18,9, кислорода – 39,0.

Дано: Решение:

Ar(NaO) = 2 Обозначим числа атомов натрия, фосфора,

Ar(P) = 18,9 кислорода в простейшей формуле соответственно

Ar(O) = 39,0 через x, y, z.

w(Na) = 42,1% Тогда формула будет иметь вид: NaxPyOz

w(P) = 18,9% На основе закона постоянства состава можно записать

w(O) = 39,0% 23x: 31y: 16z = 42,1: 18,9: 39,0

найти простейшую отсюда x: y: z = 42,1 / 23: 18,9 / 31: 39,0 / 16, или

формулу вещества x: y: z = 1,83: 0,61: 2,24

Полученные числа 1,83: 0,61: 2,24 выражают количественное отношение между атомами элементов. Но отношение между атомами могут быть целочисленными. Поэтому наименьшие из полученных чисел (0,61) принимаем за единицу и делим на него все остальные:

x: y: z = 1,83 / 0,61: 0,61 / 0,61: 2,44 / 0,16

x: y: z = 3: 1: 4

простейшая формула вещества Na3PO4

Ответ: Na3PO4

Задача №2

Соединение содержит водород (массовая доля – 6,33%), углерод (массовая доля – 15,19%), кислород (массовая доля – 60,76%) и еще один элемент, число атомов которого в молекуле равно числу атомов углерода. Определите, что это за соединение и к какому классу оно относится.

Дано: Решение:

w(H) = 6,33% 1. Обозначим неизвестный элемент буквой X,

w(C) = 15,19% а формулу вещества запишем HaCbOcXd

w(O) = 60,76% Массовая доля неизвестного элемента будет равна

вывести формулу w(X) = 100 – (6,33 + 15,19 + 60,76)% = 17,72%

вещества 2. Находим отношение числа атомов элементов:

а: b: c = 6,33 / 1: 15,19 / 12: 60,76 / 16 = 6,33: 1,27: 3,8

Меньшее число (1,27) принимаем за единицу и находим следующее отношение: а: b: c

3. Находим неизвестный элемент. По условию задачи число атомов элемента X равно числу атомов углерода, значит:

17,72 / Ar(X) = 15,19 / 12 , откуда Ar(X) = 14

Неизвестный элемент – азот.

Простейшая формула вещества запишется следующим образом:

NH6CO3, или NH5HCO3 – гидрокарбонат аммония (кислая соль).

Ответ: простейшая формула вещества NH5HCO3

(гидрокарбонат аммония, кислая соль)

Задача №3

Вещество содержит 75% углерода и 25% водорода. Определите простейшую формулу вещества.

Дано: Решение:

w(C) = 75% n(C) = w(C) / M(C) = 75 / 12 = 6,25 (моль);

w(H) = 25% n(H) = w(H) / M(H) = 25 / 1 = 25 (моль);

Простейшая Для получения целочисленных индексов разделим

формула - ? на наименьшее число – 6,25:

n(C) : n(H) = 6,25 / 6,25: 25 / 6,25 = 1: 4

Следовательно, атом углерода имеет индекс 1, а атом водорода – 4. Простейшая формула – CH5

Задача№4

В состав химического соединения входят 34,6% натрия, 23,3% фосфора и 42,1% кислорода. Определите простейшую формулу вещества.

Дано: Решение:

w(Na) = 34,6% n(Na) = w(Na) / M(Na) = 36,4 / 23 = 1,5 (моль);

w(P) = 23,3% n(P) = w(P) / M(P) = 23,3 / 31 = 0,75 (моль);

w(O) = 42,1% n(O) = w(O) / M(O) = 42,1 / 16 = 7,63 (моль);

Простейшая Отношение количеств веществ:

формула - ? n(Na) : n(P) : n(O) = 1,5: 0,75: 2,63

Разделим на наименьшее – 0,75:

n(Na) : n(P) : n(O) = 2: 1: 3,5

n(Na) : n(P) : n(O) = 4:2:7

Следовательно, простейшая формула – Na4P2O7.

Ответ: Na4P2O7

Задача №5

Вещество содержит 17,56% натрия, 39,69% хрома и 42,75% кислорода. Определите простейшую формулу вещества.

Дано: Решение:

w(Na) = 17,56% n(Na) = w(Na) / M(Na) = 17,56 / 23 = 0,76 (моль);

w(Cr) = 39,69% n(Cr) = w(Cr) / M(Cr) = 39,69 / 52 = 0,76 (моль);

w(O) = 42,75% n(O) = w(O) / M(O) = 42,75 / 16 = 2,67 (моль);

простейшая Отношение количеств веществ:

формула - ? n(Na) : n(Cr) : n(O) = 0,76: 0,76: 2,67

Разделим на наименьшее – 0,76:

n(Na) : n(Cr) : n(O) = 1:1: 3,5

Так как коэффициенты в формулах обычно целочисленные, умножим на 2 (возьмем удвоенные числа в отношении индексов):

n(Na) : n(Cr) : n(O) = 2: 2: 7

Следовательно, простейшая формула – Na2Cr2O7

Ответ: Na2Cr2O7

Задача №6

Вещество содержит 53,8% Al и 46,2% О. Определите простейшую формулу вещества. (Ответ: Al2O3)

Задача №7

Вещество содержит 1% H, 35% Cl и 64% О. Определите простейшую формулу вещества. (Ответ: HClO4)

Задача №8

Вещество содержит 43,4% Na, 11,3% C и 45,3% О. Определите простейшую формулу вещества. (Ответ: Na2CO3)

Задача №9

Вещество содержит 36,8% Fe, 21,1% S и 42,1% O. Определите простейшую формулу вещества. (Ответ: FeSO4)

Задача №10

Вещество содержит 5,88% водорода и 94,12% серы. Определите простейшую формулу вещества. (Ответ: H3S)

4.2. Нахождение молекулярной формулы газообразного вещества по массовым долям элементов и относительной плотности его по другому газу

Задача №1

Вывести молекулярную формулу углеводорода по данным: массовая доля углерода – 65,7%, относительная плотность по воздуху Dвозд = 1,45.

Дано: Решение:

w(C) = 65,7% 1. Найдем массовую долю водорода в данном

Dвозд = 1,45 веществе CxHy;

Ar(C) = 12 w(H) = 100% - 85,7% = 14,3% (0,143)

Ar(H) = 1 2. Определим относительную молекулярную

Вывести молекулярную массу углеводорода, зная его относительную

формулу. плотность по воздуху;

Mr(CxHy) = 29 * Dвозд = 29 * 1,45 = 42

3. Рассчитаем число атомов (x) в молекуле. Для этого запишем выражение для нахождения массовой доли углерода в веществе:

w(C) = x*Ar(C) / Mr(CxHy) , отсюда получаем выражение для x:

x = w(C) * Mr(CxHy) / Ar(C); x = 0,857 * 42 / 12 = 3 (атома C).

4. Аналогично находим число атомов водорода (y):

y = w(H) * Mr(CxHy) / Ar(H); y = 0,143 * 42 / 1 = 6 (атомов H).

Ответ: молекулярная формула вещества C3H6

Задача №2

Вещество содержит 85,71% С и 14,29% Н. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 14. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано: Решение:

w(C) = 85,71% 1. Найдем простейшую формулу вещества.

w(H) = 14,29% n(C) = w(C) / M(C) = 85,71 / 12 = 6,25 (моль);

DH3 = 14 n(H) = w(H) / M(H) = 14,29 / 1 = 14,29 (моль);

Молекулярная n(C) : n(H) = 7,14: 14,29 = 1: 2

формула - ? Простейшая формула – CH3.

DH3 = M / M(H3); M = DH3 - M(H3) = 14*2 = 28 (г/моль)

2. найдем молярную массу простейшей формулы:

M(прост) = М(CH3) = M(C) + 2M(H) = 12 + 2*1 = 12 + 2 = 14 (г/моль)

3. Найдем число повторений простейшей формулы вещества в молекуле:

М = x * M(прост) = x * M(CH3)

28 = x * 14, x = 2

Истинная формула – (СH3)2 или С2H5

Ответ: С2H5

Задача №3

Вещество содержит 30,4% N и 69,6% О. Плотность паров этого вещества по азоту равна 3,285. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано: Решение:

w(N) = 30,4% 1. Найдем простейшую формулу вещества:

w(O) = 69,6% n(N) = w(N) / M(N) = 30,4 / 14 = 2,17 (моль);

DN2 = 3,285 n(O) = w(O) / M(O) = 69,6 / 16 = 4,35 (моль);

Молекулярная n(N) : n(O) = 2,17: 4,35 = 1: 2

формула - ? Простейшая формула NO2

DN2 = M / M (N2); M = DN2 * M(N2) = 3,285 * 28 = 91,98 (г/моль)

2. Найдем молярную массу простейшей формулы:

М(прост) = M(NO2) = M(N) + 2M(O) = 14 + 2*16 = 46 (г/моль)

3. Найдем число повторений простейшей формулы вещества в молекуле.

М = x * M(прост) = x * M(NO2)

91,98 = x * 46; x = 2

Истинная формула – (NO2)2 или N2O4

Ответ: N2O4

4.3. Установление молекулярной формулы газообразного вещества по продуктам сгорания

Задача №1

При сгорании вещества массой 2,3г образовался оксид углерода (IV) массой 4,4г вода массой 2,7г. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху Dв = 1,59. Из каких элементов состоит это соединение? Какова его молекулярная формула?

Дано: Решение:

m(вещества) = 2,3г Необходимо учесть состав продуктов сгорания -

m(CO2) = 4,4г оксида углерода (IV) и воды. В них углерод и m(H3O) = 2,7г водород могли перейти только из сгоревшего

Dв = 1,59 соединения. Кислород же мог войти как из этого

Молекулярная соединения, так и из воздуха. Первоначально формула - ? необходимо определить массы углерода в оксиде

Углерода (IV) и водорода в воде.

1. Определяют массу углерода. М(CO2) = 44 г/моль. M(CO2) = 44г.

В оксиде углерода (IV) массой 44г углерода 12г. При сгорании образовался CO2 массой 4,4г, что соответствует 0,1 моль. Следовательно, масса углерода 1,2г.

2. Аналогично вычисляют массу водорода. Масса воды равна 18г, а водорода 2г. В 2,7г воды находится:

2г * 2,7г / 18г = 0,3 (H).

3. Сумма масс углерода и водорода составляет (1,2 + 0,3) = 1,5г. Следовательно, если соединение сгорело 2,3г, то разность 2,3г – 1,5г = 0,8г показывает массу кислорода.

4. Формула соединения: CxHyOz.

Отношение числа атомов элементов:

x: y: z = 1,2 / 12: 0,3 / 1: 0,8 / 16 или x: y: z = 0,1: 0,3: 0,05

Приняв наименьшее число за единицу, находят что:

x: y: z = 0,1 / 0,05: 0,3 / 0,05: 0,05 / 0,05 = 2: 6: 1

Таким образом, простейшая формула соединения должна иметь вид C2H6O с относительной молекулярной массой, равной 46. Истинную относительную молекулярную массу определяют, зная, что относительная плотность соединения по воздуху Dв = 1,59, тогда Mr = 1,59 * 29 = 46,1.

5.Сравнение относительных молекулярных масс показывает, что простейшая молекулярная формулы здесь совпадают. Отсюда следует, что C2H6O представляет собой и молекулярную формулу вещества.

Ответ: C2H6O

Задача №2

При сжигании 112мл газа было получено 448мл углекислого газа и 0,45 воды. Относительная плотность газа по водороду составляет 29(н.у.). Найти молекулярную массу газа.

Дано: Решение:

V(газа) = 112мл = 0,112л 1. Определим относительную

V(CO2) = 448мл = 0,448л молекулярную массу газа:

m(H3O) = 0,45г Mr(газа) = 2DH3 * Mr(газа) = 2*29 = 58

DH3 (газа) = 29 2. Найдем массу 112мл (0,112л) газа:

Mr(H3O) = 18 58г газа при н.у. занимают объем 0,112л;

Vm = 22,4 л/моль xг газа при н.у. занимают объем 0,112л;

Найти молекулярную Составляем пропорцию:

формулу газа. 58г: xг = 22,4л: 0,112л;

x = 58г*0,112л / 22,4л = 0,29г (газа),

или используя формулу m = v*M = V / Vm * M, находим

m = 0,112л / 22,4 л/моль * 58 г/моль = 0,29г.

3. Вычитаем массы углерода и водорода, содержащихся в веществе:

0,448л CO2 содержат xг углерода С;

22,4л: 0,448л = 12г: xг;

x = 0,448*12г / 22,4л = 0,24г (С)

в 18г Н2О содержится 2г водорода (Н);

в 0,45г Н2О содержится yг водорода;

y = 0,45г*2г / 18г = 0,05г (Н).

4. Определим, входит ли в состав данного газа элемент кислород. Сумма масс углерода и водорода в сожженном газе составляет:

m(C) + m(H) = 0,24г + 0,05г = 0,29г

Значит, газ состоит только из углерода и водорода, CxHy.

5.Находим отношение числа атомов элементов в сгоревшем веществе:

x: y = m(C) / Ar(C) : m(H) / Ar(H) = 0,24 / 12: 0,05 / 1

x: y = 0,02: 0,05 = 2: 5

Простейшая формула вещества C2H6 (Mr = 29).

6. Находим, во сколько раз истинная молекулярная масса вещества больше вычисленной по его простейшей формуле:

Mr(CxHy) / Mr(C2H6) = 58 / 29 = 2

Значит, число атомов в простейшей формуле увеличиваем в 2 раза:

(C2H6)2 = C4H20 – бутан.

Ответ: C4H20

Задача №3

При сгорании 1,45г органического вещества образовалось 2,2г оксида углерода (IV) и 0,9г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 45. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано: Решение:

m(в-ва) = 1,45г Составляем схему и определяем массу углерода

m(CO2) = 2,2г содержащегося в веществе:

m(H3O) = 0,9г С СО2

DH3 = 45 В 44г СО2 содержится 12г С;

Mr(CO2) = 44 В 2,2г СО2 содержится mг С;

Mr(H3O) = 18 m(C) = 2,2г*12г / 44г = 0,6г

Mr(H3) = 2 2. Образование воды в продуктах сгорания вещества

Найти молярную свидетельствует о наличии в нем атомов водорода:

формулу. 2Н Н2О m(H) = 2г*0,9г / 18г = 0,1г

3. Определим, входит ли в состав вещества кислород:

m(O) = m(в-ва) – ,

m(O) = 1,45г – (0,6г + 0,1г) = 0,75г

4. Представим формулу вещества как CxHyOz

x: y: z = m(C) / Ar(C) : m(H) / Ar(H) : m(O) / Ar(O),

x: y: z = 0,6 / 12: 0,1 / 1: 0,75 / 16 = 0,05: 0,1: 0,05

x: y: z = 1: 2: 1

Простейшая формула вещества CH3O

5. Находим относительные молекулярные массы простейшей формулы и искомого вещества и сопоставляем их:

Mr(CH3O) = 30; Mr(CxHyOz) = 2 * DH3 = 2 * 45 = 90

Mr(CxHyOz) / Mr(CH3O) = 90 / 30 = 3

Значит, число атомов каждого элемента в простейшей формуле нужно увеличить в 3 раза:

(СH3O)3 = C3H6O3 – истинная формула.

Ответ: C3H6O3

Задача №4

При сгорании 1,96г вещества образовалось 1,743г СО2 и 0,712г Н2О. При обработке 0,06г этого вещества азотной кислотой и нитратом серебра образовалось 0,173г AgCl. Молярная масса вещества равна 99 г/моль. Определите его молекулярную формулу.

(Ответ: C2H5Cl2)

Задача №5

При полном сгорании 1,5г вещества получено 4,4г оксида углерода (IV) и 2,7г воды. Масса 1л (н.у) этого вещества в газообразном состоянии равна 1,34г. Определите молекулярную формулу вещества.

(Ответ: C2H6)

Тема №5. Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называют реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления (с.о.) элементов, образующих реагирующие вещества.

Окислитель – вещество (элемент, в составе этого вещества), принимающее электроны. Само оно при этом восстанавливается.

Восстановитель - вещество (элемент, в составе этого вещества), отдающее электроны.

Следует помнить, что к ОВР относятся все реакции замещения (для неорганических веществ), а также те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество. Ориентиром для отнесения конкретной реакции к ОВР служит наличие формулы простого вещества в схеме или уравнении химической реакции.

Типичные окислители

Группа окислителей

Химические элементы

Примеры веществ

Электрический ток на аноде

Галогены в высших положительных степенях окисления

Cl+7, Br+7, I+7

HClO4, HBrO4, HIO4

Галогены в промежуточных положительных степенях окисления

Cl+1, Cl+3, Cl+5, Br+5, I+5…

KClO3, HClO, NaBrO3

Халькогены и другие неметаллы в положительных степенях окисления

H3SO4, SO2, HNO3

Неметаллы – простые вещества (нулевая степень окисления).
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд 5,00 / 3
Главная →Радиаторы →Решение задач на определение формулы. Решение расчетных задач на нахождение молекулярной формулы вещества →
Статьи по теме: