Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов

Ответить
Аватара пользователя
Liceum3
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Вт сен 17, 2019 3:25 pm

Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов

Сообщение Liceum3 » Вс ноя 24, 2019 7:23 pm

Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Один из типов задач в курсе 10 класса – это задачи на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов. Подобные задания входят в ЕГЭ.
Например:
 [img=555x61]file:///C:/Users/User/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[/img]
 
Относительная плотность вещества  – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
 [img=90x68]file:///C:/Users/User/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg[/img]
 
 Относительная плотность  — величина безразмерная
Формула достаточно простая, и из нее вытекает другая формула —
Формула молярной массы вещества 
Mr1 = D•Mr2
 
·        Если дана относительная плотность паров по водороду, то Mr (вещества)=Mr(H2)•D=2 г\моль • D;
·        если дана относительная плотность по воздуху, то Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 г\моль • D (обратите внимание, Mr(воздуха) принята равной 29 г\моль); 
и т.д.
В условии задачи может быть полная формулировка — «относительная плотность (паров)…», а может быть просто «плотность вещества по…»
 Пример:
Выведите формулу вещества, содержащего 82,75% углерода  и 17,25 % водорода. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2.
Дано:
ω(C) = 82,75%
ω(H) = 17,25%
D(возд) = 2
______________
Найти:
СхНу
Mr(воздуха) = 29
Решение:
1. Применяем формулу (1)
Mr(в-ва) = 29 * 2 =58
2.  Находим количество атомов С по формуле (2)
n(С) = [img=92x61]file:///C:/Users/User/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[/img] = 4
3. Находим количество атомов  Н по формуле (2)
n(Н) = [img=92x61]file:///C:/Users/User/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[/img] = 10
4. Вычисляем молярную массу С4Н10
Мr(С4Н10) =12 * 4 + 1 * 10 = 58
5. Вычисленная молекулярная масса совпадает с (1), задача решена.
Ответ: С4Н10
 
Давайте решим нашу задачу:
 [img=549x61]file:///C:/Users/User/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.jpg[/img]
 
Дана плотность паров вещества по воздуху, значит, нам подходит формула  молярной массы вещества —
 
Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 г\моль • D
 
Mr(вещества)=29 г\моль • 1.448 = 42 г\моль
 
Нам дан углеводород — СхHy, значит, мы можем найти Mr(Cx и Mr(Hy). Обратите внимание, именно молярные массы, т.к.у нас несколько атомов углерода и водорода.
Для этого надо молярную массу вещества умножить на процентное содержание элемента:
 
Mr(Cx)=Mr(вещества)•ω
Mr(Cx)= 42 г\моль · 0.8571=36 г\моль
x=Mr(Cx)\Ar(C)=36 г\моль ÷ 12 г\моль =3.
Точно  так же находим все данные для водорода:
Mr(Hy)=Mr(вещества)•ω
Mr(Hy)= 42 г\моль · 0.1429=6 г\моль
x=Mr(Hy)\Ar(H)=6 г\моль ÷ 1 г\моль =6.
 
Искомое вещество — C3H6 — пропен.
 
Еще раз повторим определение —
Относительная плотность газа – это сравнение молярной или относительной молекулярной массы одного газа с аналогичным показателем другого газа.
 
Самостоятельная работа.
Задача 1.Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность углеводорода по водороду равна 36.Определите формулу. (С₅Н₁₂)
Задача 2.Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93. (С₈Н₁₈)
 Задача 3. Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода равна 85,75, а водорода –14,3%. Относительная плотность этого вещества по азоту примерно равна 2.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу органического вещества ;
3) составьте возможную структурную формулу вещества , которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего органического вещества с гидроксидом натрия.
Дополнительное задание.
Некоторое вещество имеет относительную плотность паров органического вещества по водороду 57. Массовая доля водорода равна 15,79%, углерода 83,33%.  Выведите молекулярную формулу углеводорода. Данное соединение имеет линейный углеродный скелет.
 
Вложения
Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов..docx
(44.84 КБ) 4 скачивания
Ответить