Институт повышения квалификации ПРО кафедра Естествознания

Реферат по теме «Задачи на нахождение молекулярной формулы вещества»

Подготовила слушатель курсов повышения

квалификации педагогического факультета

группы –х-1 учитель химии средней

общеобразовательной школы с.Б.Чирклей

Николаевского района

Мавлютова Галия Ряшитовна

Ульяновск 2009

Чтобы решить химическую задачу рекомендуется следующий порядок действий.

1. 
   Изучите внимательно условия задачи: определите, с какими величинами предстоит проводить вычисления, обозначьте их буквами, установите единицы их измерения (табл. 3.1), числовые значения, определите, какая величина является искомой. Запишите данные задачи в виде кратких условий.
   

    Таблица 1.

2. 
   Если в условиях задачи идет речь о взаимодействии веществ, запишите уравнение реакции (реакций) и уравняйте его (их) коэффициентами.
   
3. 
   Выясните количественные соотношения между данными задачи и искомой величиной. Для этого расчлените свои действия на этапы, начав с вопроса задачи, выяснения закономерности, с помощью которой можно определить искомую величину на последнем этапе вычислений. Если в исходных данных не хватает каких-либо величин, подумайте, как их можно вычислить, т.е. определите предварительные этапы расчета. Этих этапов может быть несколько.
   
4. 
   Определите последовательность всех этапов решения задачи, запишите необходимые формулы расчетов.
   
5. 
   Подставьте соответствующие числовые значения величин, проверьте их размерности, произведите вычисления.
   
6. 
   Вывод формул соединений
   
7. 
   Этот вид расчетов чрезвычайно важен для химической практики, т.к. позволяет на основании экспериментальных данных определить формулу вещества (простейшую и молекулярную). На основании данных качественного и количественного анализов химик находит сначала соотношение атомов в молекуле (или другой структурной единице вещества), т.е. его простейшую формулу.
   Например, анализ показал, что вещество является углеводородом
   C_xH_y, в котором массовые доли углерода и водорода соответственно равны 0,8 и 0,2 (80% и 20%). Чтобы определить соотношение атомов элементов, достаточно определить их количества вещества (число молей):
   
8. 
   
   
9. 
   Целые числа (1 и 3) получены делением числа 0,2 на число 0,0666. Число 0,0666 примем за 1. Число 0,2 в 3 раза больше, чем число 0,0666. Таким образом, CH₃ является простейшей формулой данного вещества.
   
10. 
    Соотношению атомов C и H, равному 1:3, соответствует бесчисленное количество формул: C₂H₆, C₃H₉, C₄H₁₂ и т.д., но из этого ряда только одна формула является молекулярной для данного вещества, т.е. отражающей истинное количество атомов в его молекуле. Чтобы вычислить молекулярную формулу, кроме количественного состава вещества, необходимо знать его молекулярную массу. Для определения этой величины часто используется значение относительной плотности газа D.
    
11. 
    Так, для вышеприведенного случая D_H2 = 15.
    Тогда M(C_xH_y) = 15 M(H₂) = 152 г/моль = 30 г/моль.
    Поскольку M(CH₃) = 15, то для соответствия с истинной молекулярной массой необходимо удвоить индексы в формуле. Следовательно, молекулярная формула вещества: C₂H₆.
    
12. 
    Определение формулы вещества зависит от точности математических вычислений. При нахождении значения элемента следует учитывать хотя бы два знака после запятой и аккуратно производить округление чисел. Например, 0,8878  0,89 но не 1.
    
13. 
    Соотношение атомов в молекуле не всегда определяется простым делением полученных чисел на меньшее число. Рассмотрим этот случай на следующем примере.
    
14. 
    Задача 1. Установите формулу вещества, которое состоит из углерода (=25%) и алюминия (=75%).
    
15. 
    
    
16. 
    Разделим 2,08 на 2. Полученное число 1,04 не укладывается целое число раз в числе 2,78 (2,78:1,04=2,67:1). Теперь разделим 2,08 на 3. При этом получается число 0,69, которое укладывается ровно 4 раза в числе 2,78 и 3 раза в числе 2,08. Следовательно, индексы x и y в формуле вещества Al_xC_y равны 4 и 3, соответственно.
    
17. 
    Ответ: Al₄C₃ (карбид алюминия).
    
18. 
    Более сложным вариантом задач на вывод формул соединений является случай, когда состав вещества задается через продукты сгорания этих соединений.
    
19. 
    Задача 2. При сжигании углеводорода массой 8,316 г образовалось
    26,4 г CO₂. Плотность вещества при нормальных условиях равна
    1,875 г/мл. Найдите его молекулярную формулу.
    

Нахождение молекулярной формулы вещества.

 

 

 

1.Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11 % брома.

2.Установите молекулярную формулу первичного амина, бромоводородная соль которого содержит 63,5% брома.
3.  Установите молекулярную формулу предельного третичного амина, содержащего 23,73% азота по массе.
4.Установите молекулярную формулу алкена, гидратацией которого получается спирт, пары которого в 2,07 раза тяжелее воздуха.
5. Пары монобромалкана в 4,24 раза тяжелее воздуха. Определитемолекулярную формулу монобромалкана.
6.  На нейтрализацию 22 г предельной одноосновной кислоты потребовался раствор, содержащий 10 г гидроксида натрия Определите молекулярную формулу кислоты.
7. На полную нейтрализацию раствора, содержащего 18,5 г предельной одноосновной карбоновой кислоты, пошло 500 мл раствора гидроксида натрия, молярная концентрация которого 0,5 моль/л. Определите состав кислоты.
8. На полную нейтрализацию раствора, содержащего 18,5 г предельной одноосновной карбоновой кислоты, пошло 50 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите состав кислоты.
9. При взаимодействии 35,52 г некоторого предельного одноатомного  спирта с металлическим натрием получено 0,48 г водорода Определите молекулярную формулу спирта.
10. При взаимодействии 18,5 г предельной одноосновной кислоты с избытком расгвора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (ну.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты

11. При взаимодействии 11,6 г предельного альдегида с избытком гидроксида меди (II) при нагревании образовался осадок массой 28,8 г. Выведите молекулярную формулу альдегида.

12. Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с I моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название одного изомера исходного алкена.
13. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромироизводного. Определите молекулярную формулу алкана.
14. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется 3,39 г его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его структурную формулу и название.
15. При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85 г хлорпроизводного или 12,3 г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.
16. Одно и то же количество алкена при взаимодействии с хлором образует 2,26 г дихлорпроизводного, а при взаимодействии с бромом -4,04 г дибромпроизводного. Определите состав алкена.
17. При обработке порции предельного одноатомного спирта натрием получено 2,24 л водорода (н.у.), а при дегидратации такой же порции спирта получено 11,2 г алкена. Определите состав спирта.
18. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота (н.у.). Определите молекулярную формулу амина, приведите его название.

20. 
    При взаимодействии одноосновной карбоновой кислоты, содержащей 40% углерода и 6.7% водорода, со спиртом образуется вещество, плотность паров которого по воздуху равна 2,55. Определите молекулярную формулу образующегося вещества.
    

20. При сгорании 9 г предельного вторичного амина выделилось 2,24 л азота и 8,96 л углекислого газа. Определите молекулярную формулу амина.

21. При сгорании вторичного амина симметричного строения образовалось 44,8 мл углекислого газа, 5,6 мл азота (при н.у.) и 49,5 мг воды. Определите молекулярную формулу амина.
22.  При полном сжигании вещества, не содержащего кислорода, образуется азот и вода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Объем необходимого на сжигание кислорода равен объему выделившегося азота. Определите молекулярную формулу соединения.

23. При полном сгорании навески органического бескислородного вещества выделилось 8,96 л (н.у.) углекислого газа , 3,6 г воды и 14,6 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения.

24. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось2,24л(н.у.) углекислого газа, 1,8г воды и 3,65г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества.
25.При сгорании 0,62г газообразного органического вещества выделилось 0,448л.углекислого газа , 0,9г воды и 0,224л азота (обьемы газа измерены при н.у.). Плотность вещества по водороду 15,50. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения.

26.  Плотность паров органического вещества по кислороду равна 1,875. При сгорании 15 г этого вещества образуется 16,8 л углекислого газа (при н.у.) и 18 г воды. Определите состав органического вещества.

27. При сжигании газообразного углеводорода с плотностью по кислороду 1,312 получено 16,8л углекислого газа и 13, 5г воды. Определите молекулярную формулу углеводорода.
28.При сгорании 3.2г органического соединения образовалось 2.24л углекислого газа и 3,6г воды. Плотность паров этого соединения по гелию равна 8. Установите его молекулярную формулу.
29. При сгорании 0, 31г газообразного органического вещества выделилось 0,224л углекислого газа, 0,45г воды и 0,112л азота. Плотность вещества 1, 384г/л. Установите молекулярную формулу этого соединения и назовите его.