Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Решение задач на вывод молекулярной формулы вещества
Существует несколько типов задач на вывод молекулярной формулы вещества. В нынешней спецификации ЕГЭ Нахождение молекулярной формулы по известным массовым долям Самый простой вариант заданий - это задания на вычисление массовой доли элементов в известном соединении. Такие задания обычно включены в часть А. Напомним, что части целого называют долями. По молекулярной формуле можно рассчитать массовые и мольные доли элементов в соединении. Задача на нахождение молекулярной формулы по известным массовым долям - это обратная задача нахождению массовой доли элементов. Для решения такой задачи рассчитывают массы всех элементов в образце вещества массой 100 г и находят количества элементов в молях. Затем из полученных значений находят наименьшее и делят на него все числа, получая относительные количества каждого элемента. Эти значения, выраженные через простые целые числа, и являются индексами в формуле вещества. Переведем этот рецепт на математический язык. Пусть соединение состоит из элементов X, Y, Z, для каждого из которых известна массовая доля ω и атомная масса A. Обозначим искомую формулу соединения XxYyZz, где x, y, z – неизвестные индексы. Эти индексы выражают через относительные количества элементов: x: y: z = ν(X): ν(Y): ν(Z), а последние выражают через массовые доли и атомные массы: ν(X): ν(Y): ν(Z)=ω(X)A(X):ω(Y)A(Y):ω(Z)A(Z) Из этих двух уравнений находят индексы x, y, z. Напомним, что они должны быть целыми числами. Задача 1. Определите формулу углеводорода, если известно, что содержание углерода в нем равно 80%, а водорода - 20%. Решение Пусть числа атомов углерода и водорода в эмпирической формуле равны соответственно х, у — CxHy. Атомные массы C, H равны Ar(C)=12, Ar(H)= 1. xy= 80/12 20/1=6,66666/20=1/3 Следовательно, простейшая эмпирическая формула данного вещества - C1H3 или CH3. Этому простейшему соотношению соответствует несколько гипотетических формул: C2H6, C3H9, C4H12. Но только одно из этих соединений реально существует и не противоречит валентным возможностям углерода: C2H6 - этан.
НАХОЖДЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФОРМУЛЫ ПО ИЗВЕСТНЫМ МАССам продуктов и реагентов (по продуктам сгорания) Другой тип задач С5 (задание 40) заключается в следующем: есть неизвестное органическое соединение X, известен класс, к которому оно относится; определенная масса вещества X реагирует с известной массой реагента Y.
Алгоритм решения подобных заданий заключается в следующем: 1) Определяем общую формулу гомологического ряда, к которому относится соединение Х. 2) Записываем реакцию исследуемого вещества Х с реагентом Y. 3) По массе Y (или конечного вещества Z) находим его количество. 4) По количеству Y или Z делаем вывод о количестве Х. 5) Зная массу Х и его количество, рассчитываем молярную массу исследуемого вещества. 6) По молярной массе X и общей формуле гомологического ряда определяем молекулярную формулу Х. 7) В новом варианте задания С5 также требуется определить возможные структурные формулы веществ, которые отвечают установленной молекулярной формуле. Формулы гомологических рядов представлены в таблице: Общие формулы гомологических рядов |
||||||
Гомологический ряд | Общая формула | Молекулярная масса | |||||
Алканы | CnH2n+2 | 14n+2 | |||||
Алкены | CnH2n | 14n | |||||
Алкины | CnH2n−2 | 14n-2 | |||||
Диены | CnH2n−2 | 14n-2 | |||||
Циклоалканы | CnH2n | 14n | |||||
Арены | CnH2n−6 | 14n-6 | |||||
Моногалогеналканы | CnH2n+1X | 14n+1+M(X) | |||||
Дигалогеналканы | CnH2nX2 | 14n+2+M(X) | |||||
Предельные одноатомные спирты | илиCnH2n+1OHилиCnH2n+2O | 14n+18 | |||||
Альдегиды | илиCnH2n+1COHилиCnH2nO | 14n+16 | |||||
Предельные одноосновные карбоновые кислоты | илиCnH2n+1COOHилиCnH2nO2 | 14n+32 | |||||
Простые эфиры | CnH2n+2O | 14+18 | |||||
Первичные амины | илиCnH2n+1NH2илиCnH2n+3N | 14n+17 | |||||
Аминокислоты | NH2CnH2nCOOH | 14n+61 | |||||
Трехатомный спирт | CnH2n−1(OH)3 | 14n+50 | |||||
Сложные эфиры | CnH2nO2 | 14n+32 |
Рассмотрим простой пример такого типа задания.
Задача 2.
10,5 г некоторого алкена способны присоединить 40 г брома. Определите молекулярную и возможные структурные формулы неизвестного алкена.
Решение
1. Пусть молекула неизвестного алкена содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда алкенов CnH2n. Вы знаете, что для алкенов характерны реакции присоединения по двойным связям, поэтому реакция с бромом протекает в соответствии с уравнением:
CnH2n+Br2⟶CnH2nBr2
.
2. Рассчитаем количество брома, вступившего в реакцию: M(Br2)=160 г/моль. Тогда n(Br2)=m/M=40/160=0,25 моль.
3. Из уравнения реакции видно, что 1 моль алкена присоединяет 1 моль брома, следовательно, n(CnH2n)=n(Br2)=0,25 моль.
|
Зная массу вступившего в реакцию алкена и его количество, находим его молярную массу: M(CnH2n) = m(масса)/n(количество) = 10,5/0,25 = 42 (г/моль).
4. Определяем молекулярную формулу алкена: относительная молекулярная масса (42) складывается из массы n атомов углерода и 2n атомов водорода. Получаем простейшее алгебраическое уравнение:
12n + 2n = 42.
Решением этого уравнения является n = 3. Следовательно, молекулярная формула алкена: C3H6. Данной молекулярной формуле может соответствовать только один алкен - пропен, имеющий строение CH3−CH=CH2
| Поделиться: |
Читайте также:
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 189; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!
infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.1.232 (0.006 с.)