Слайд 1Решение расчетных задач на вывод
молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов
Алгоритм
1.
Слайд 2Задача 1
Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода.
Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57.
Слайд 3Относительная плотность вещества
D(Н2)= по водороду= 2
D(N2)= по азоту= 28
D(O2)= по кислороду=
32
D(воздуху)= 29
Слайд 4Способ №1
1. Записать условие задачи.
2. Вычислить относительную молекулярную массу Mr(CхHy) по
относительной плотности:
Слайд 53. Найти индексы х и y по отношению
Слайд 64. Записать простейшую формулу: С3Н8.
Проверка: Мr(C3H8) = 44, следовательно, C3H8 –
истинная формула.
Слайд 7Задача 2.
Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в
котором 83,3%.
Слайд 8Решение
1. Записать условие задачи.
2. Найти массовую долю водорода:
(Н) = 100% –
83,3% = 16,7%.
Слайд 93. Найти индексы и простейшую формулу для углеводорода CхHy:
следовательно, простейшая формула
– C2H5.
Слайд 104. Найти истинную формулу. Поскольку общая формула алканов (предельных) СnH2n+2, то
истинная формула – С4Н10.
Слайд 11Способ №2
Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7
%; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
Слайд 12Задача для самостоятельного решения
Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода
равна 85,75, а водорода –14,3%. Относительная плотность этого вещества по азоту примерно равна 2.
Слайд 13Найти формулу вещества, содержащего 85,71% углерода и 14,29% водорода, если относительная
плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,448.
Слайд 14Типы задач в задании 35
Определение формулы вещества по массовым долям химических
элементов или по общей формуле вещества;
Определение формулы вещества по продуктам сгорания;
Определение формулы вещества по химическим свойствам.
Слайд 15Необходимые теоретические сведения.
1. Массовая доля элемента в веществе.
Молекулярная и простейшая формула
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).
Слайд 16Относительная плотность газа Х по газу У — DпоУ(Х).
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).
5. Общие формулы веществ разных классов.
Слайд 17Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав.
Решение
таких задач состоит из двух частей:
• сначала находят мольное соотношение атомов в веществе — оно соответствует его простейшей формуле. Например, для вещества состава АхВу соотношение количеств веществ А и В соответствует соотношению числа их атомов в молекуле: х : у = n(A) : n(B);
• затем, используя молярную массу вещества, определяют его истинную формулу.
Слайд 18Решение примера 1.
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.
Определяем мольное соотношение атомов С и Н: С : Н = 7,0175 : 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1 : 2,25 (домножим 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.
Слайд 19Метод 2:
Находим истинную молярную массу (114 г/моль), а затем находим
массы атомов углерода и водорода в этом веществе по их массовым долям. m(C) = 114 • 0,8421 = 96; т.е. число атомов С 96/12 = 8 m(H) = 114 • 0,1579 = 18; т.е число атомов Н 18/1 = 18. Формула вещества — С8Н18.
Ответ: С8Н18.
Слайд 20Пример 2.
1. Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных
условиях.
Слайд 21Решение примера 2.
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.
Ответ: С4Н6.
Слайд 22Пример 3.
Определить формулу предельного альдегида, если известно, что 3•1022молекул этого
альдегида весят 4,3 г.
Слайд 23Решение примера 3.
В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса.
Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества. Для этого нужно вспомнить, какое число молекул содержится в 1 моль вещества. Это число Авогадро: Na = 6,02•10 23 (молекул).
Значит, можно найти количество вещества альдегида:ν = N / Na = 3•1022 / 6,02•1023 = 0,05 моль, и молярную массу: М = m / n = 4,3 / 0,05 = 86 г/моль.Далее, как в предыдущем примере, составляем уравнение и находим n.
Общая формула предельного альдегида СnH2nO, то есть М = 14n + 16 = 86, n = 5.
Ответ: С5Н10О, пентаналь.
Слайд 24Пример 4.
Определить формулу дихлоралкана, содержащего 31,86 % углерода.
Слайд 25Решение примера 4.
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.
Ответ: С3Н6Cl2, дихлорпропан.