Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания.
Оценка 5

Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания.

Оценка 5
Памятки
docx
математика +1
10 кл
16.02.2020
Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания.
В материале представлены три наиболее простых способа решения задач. Все три способа показаны на конкретных примерах. подобраны задачи для самостоятельного решения.
продукты сгорания.docx

Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания.

Задача1. При сгорании 10,5 г органического вещества получили 16, 8 л СО2 (н.у) и 13, 5 г Н2О. плотность этого вещества при н.у. равна 1,875 г/л. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано:

m  вещ-ва = 10,5 г

m(H2O) = 13,5 г

V (CO2) = 16,8 л

р = 1,875 г/л

_______________

СхНуОz =?

 

Алгоритм 1.

Этапы алгоритма

Решение

1.       Проанализировать состав продуктов сгорания и сделать вывод о качественном составе сгоревшего вещества:

Н2О →О

СО2→С

Наличие кислорода требует проверки.

Обозначим индексы в формуле через  x, y, z

2.       Найти количества продуктов сгорания по формулам

n =  , n =

 

 

3.       Найти количества элементов содержавшихся в сгоревшем веществе

n(C) = n(CO2)

n (H) = 2n(H2O)

4.       Если сгорело вещество неизвестного состава, то обязательно нужно проверить, содержится ли в нем кислород.

m (O) = m в-ва - (m(C) +m (H), предварительно нужно найти

m(C) = n(C) ∙12

m(H) = n(H)∙ 1

5.       Если содержится кислород, найти его количество

n(O) =

6.       Найти соотношение индексов по соотношению количеств элементов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

Числа привести к целым, разделив их на наименьшее.

 

7.       Если известны данные для нахождения истинной молярной массы вещества, найти ее по формулам

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

8.       Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу. Сравнить истинную молярную массу с простейшей и увеличить  индексы в нужное число раз

1.       CxHyOz

 

 

 

 

 

 

 

 

2.       Найти количества продуктов сгорания

n(СО2) =  = 0,75 моль

n(H2O) =  = 0,75 моль

 

3.       Найти количества элементов

n(C) = n(CO2) = 0,75 моль

n (H) = 2n(H2O) = 1,5 моль

 

4.       Найдем массу углерода и водорода и определим наличие кислорода

m(C) = 0,75 12 = 9 г

m(Н) = 1,5 1 = 1,5 г

m (O) = m в-ва - (m(C) +m (H) = 10,5 - (9+1,5) = 0

кислород  в данном веществе отсутствует

5.       -

 

 

 

6.       Найдем соотношение индексов

x:y = n(C) : n(H)

x:y =0,75 : 1,5 (:0,75)

x:y = 1:2

СН2 - простейшая формула

 

7.       Определим молярную массу истинного вещества

M = p∙Vm = 22,4 1,875 = 42 г/моль

М = Мr = 42

8.       Мr (СН2) = 14

 =  = 3

С3Н6  - истинная формула

 

Алгоритм 2

Этапы алгоритма

Решение

1. Вычисляем молярную массу вещества.

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

 

2. Вычисляем количество атомов С:

а) если СО2 дано по массе:

n(C) =    =        

б) если СО2 дано в объеме:

n(C) =      =  

 

3. Вычисляем количество атомов Н:

Так как в молекуле Н2О 2 моля Н, тогда формулу умножаем на 2 (это применимо и к N)

n(Н) = 2     = 2

4. Вычисляем молярную массу полученного вещества.

5. Если молярная масса полученного вещества равна молярной массе вещества (1), тогда задача решена правильно; если молярная масса полученного вещества отличается от молярной массы вещества (1), вычисляем разность и определяем количество атомов кислорода, если вещество кислородосодержащие, или азота, если вещество азотосодержащее.

 

1.       Вычисляем молярную массу вещества

M = p∙Vm = 22,4 1,875 = 42 г/моль

 

 

2.       Вычисляем количество атомов С

 

n(C)=    =  3

 

 

 

 

 

 

3.       Вычисляем количество атомов Н

n(Н) = 2   = 3

 

С3Н6 - простейшая формула

 

4.       Мr (С3Н6) = 42

 

5.       Истинная формула = простейшей формуле

С3Н6  - истинная формула

 

Алгоритм 3

Этапы алгоритма

Решение

1.       Установить простейшую формулу вещества

1)      Проанализировать состав продуктов сгорания и сделать вывод о качественном составе сгоревшего вещества:

Н2О →О,  СО2→С

2)      Составить пропорцию и найти массу углерода

m(C)    m(CО2)

С→СО2, m(C) =

12        44

 

или

m(C)    V(CО2)

С→СО2, m(C) =

12           22,4

 

3)      Составить  пропорцию и найти массу водорода

m(Н)    m2О)

Н2 → Н2О , m(Н) =

2        18

 

4)      Определить суммарную массу двух элементов (С и Н)

 

 

5)      Сравнить полученное значение с массой исходного соединения.

Если есть кислород, то находим массу кислорода

6)      Определить количества элементов по формуле

n =

 

7)      Найти соотношение индексов по соотношению количеств элементов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

Числа привести к целым, разделив их на наименьшее.

Записываем простейшую формулу вещества

2.       Установить истинную формулу

1)      Если известны данные для нахождения истинной молярной массы вещества, найти ее по формулам

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

2)      Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу. Сравнить истинную молярную массу с простейшей и увеличить  индексы в нужное число раз

1.       Устанавливаем простейшую формулу вещества

1)      Образование углекислого газа и воды  при горении указывает на наличие в исходном веществе атомов углерода и водорода.

 

2)      Составляем пропорцию и находим массу углерода

m(C)    16,8

С→СО2, m(C) =  = 9 г

12        22,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)      Составляем пропорцию и находим массу водорода

m(Н)    13,5

Н2 → Н2О , m(Н) =  = 1,5 г

       2        18

 

4)      Определим суммарную массу углерода и водорода

(m(C) +m (H) = 10,5

 

5)      Масса сгоревшего вещества равна массе углерода и кислорода кислород отсутствует

 

6)      n(C) = 9: 12 = 0,75 моль

 

 n(H) = 1,5 : 1 = 1,5 моль

 

7)      Найдем соотношение индексов

x:y = n(C) : n(H)

x:y = 0,75 : 1,5 (:0,75)

x:y = 1:2

СН2 - простейшая формула

 

 

2.       Устанавливаем истинную формулу вещества

1)      M = pVm = 22,4 1,875 = 42 г/моль

М = Мr = 42

 

 

2)      Мr (СН2) = 14

 =  = 3

С3Н6  - истинная формула

 

 

Задача 2. При сгорании 2,2 г вещества получили 4.4 г оксида углерода () и 1,8 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 44. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано:

m  вещ-ва = 2,2 г

m(H2O) = 1,8 г

m (CO2) = 4,4 г

DН2= 44

_______________

СхНуОz =?

 

Алгоритм 1.

Этапы алгоритма

Решение

1.       Проанализировать состав продуктов сгорания и сделать вывод о качественном составе сгоревшего вещества:

Н2О →О

СО2→С

Наличие кислорода требует проверки.

Обозначим индексы в формуле через  x, y, z

2.       Найти количества продуктов сгорания по формулам

n =  , n =

 

 

3.       Найти количества элементов содержавшихся в сгоревшем веществе

n(C) = n(CO2)

n (H) = 2n(H2O)

4.       Если сгорело вещество неизвестного состава, то обязательно нужно проверить, содержится ли в нем кислород.

m (O) = m в-ва - (m(C) +m (H), предварительно нужно найти

m(C) = n(C) ∙12

m(H) = n(H)∙ 1

5.       Если содержится кислород, найти его количество

n(O) =

6.       Найти соотношение индексов по соотношению количеств элементов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

Числа привести к целым, разделив их на наименьшее.

 

7.       Если известны данные для нахождения истинной молярной массы вещества, найти ее по формулам

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

8.       Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу. Сравнить истинную молярную массу с простейшей и увеличить  индексы в нужное число раз

1.       CxHyOz

 

 

 

 

 

 

 

 

2.       Найти количества продуктов сгорания

n(СО2) =  = 0,1моль

n(H2O) =  = 0,1моль

 

3.       Найти количества элементов

n(C) = n(CO2) = 0,1моль

n (H) = 2n(H2O) = 0,2моль

 

4.       Найдем массу углерода и водорода и определим наличие кислорода

m(C) = 0,1 12 = 1,2 г

m(Н) = 0,21 = 0,2 г

m (O) = m в-ва - (m(C) +m (H) = 2,2 - (1,2 +0,2) = 0,8 г

 масса кислорода  в данном веществе равна 0,8 г

5.       Найдем количества кислорода в данном веществе

n(O) =  = 0,05  моль

6.       Найдем соотношение индексов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

x:y:z=0,2 : 0,2 : 0,05 (:0,05)

x:y:z=2:4:1

С2Н4О - простейшая формула

 

7.       Определим молярную массу истинного вещества

M1 = D2 ∙M2 , M1 = 2 44 = 88

М = Мr = 88

8.       Мr (С2Н4О) = 44

 =  = 2

С4Н8О2  - истинная формула

 

Алгоритм 2

Этапы алгоритма

Решение

1. Вычисляем молярную массу вещества.

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

 

2. Вычисляем количество атомов С:

а) если СО2 дано по массе:

n(C) =    =        

б) если СО2 дано в объеме:

n(C) =      =  

 

3. Вычисляем количество атомов Н:

Так как в молекуле Н2О 2 моля Н, тогда формулу умножаем на 2 (это применимо и к N)

n(Н) = 2     = 2

4. Вычисляем молярную массу полученного вещества.

5. Если молярная масса полученного вещества равна молярной массе вещества (1), тогда задача решена правильно; если молярная масса полученного вещества отличается от молярной массы вещества (1), вычисляем разность и определяем количество атомов кислорода, если вещество кислородосодержащие, или азота, если вещество азотосодержащее.

 

1.       Вычисляем молярную массу вещества

M1 = D2 ∙M2 , M1 = 2 44 = 88 г/моль

 

 

2.       Вычисляем количество атомов С

 

n(C)=    =  4

 

 

 

 

 

 

3.       Вычисляем количество атомов Н

n(Н) = 2   = 8

 

С4Н8 - простейшая формула

 

4.       Мr (С4Н8) = 56, в веществе присутствует кислород

m (O) = 88 - 56 = 32

12 4 + 1 8 + 16z = 88

z= 2

 

5.       Истинная формула С4Н8О2

 

Алгоритм 3

Этапы алгоритма

Решение

1.       Установить простейшую формулу вещества

1)      Проанализировать состав продуктов сгорания и сделать вывод о качественном составе сгоревшего вещества:

Н2О →О,  СО2→С

2)      Составить пропорцию и найти массу углерода

m(C)    m(CО2)

С→СО2, m(C) =

12        44

 

или

 

m(C)    V(CО2)

С→СО2, m(C) =

12           22,4

 

3)      Составить  пропорцию и найти массу водорода

m(Н)    m2О)

Н2 → Н2О , m(Н) =

       2        18

 

4)      Определить суммарную массу двух элементов (С и Н)

 

 

5)      Сравнить полученное значение с массой исходного соединения.

Если есть кислород, то находим массу кислорода

6)      Определить количества элементов по формуле

n =

 

7)      Найти соотношение индексов по соотношению количеств элементов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

Числа привести к целым, разделив их на наименьшее.

Записываем простейшую формулу вещества

2.       Установить истинную формулу

1)      Если известны данные для нахождения истинной молярной массы вещества, найти ее по формулам

M = p∙Vm, M1 = D2 ∙M2

2)      Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу. Сравнить истинную молярную массу с простейшей и увеличить  индексы в нужное число раз

1.       Устанавливаем простейшую формулу вещества

1)      Образование углекислого газа и воды  при горении указывает на наличие в исходном веществе атомов углерода и водорода.

 

2)      Составляем пропорцию и находим массу углерода

m(C)    4,4

С→СО2, m(C) =  = 1,2 г

12        44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)      Составляем пропорцию и находим массу водорода

m(Н)    1,8

Н2 → Н2О , m(Н) =  = 0,2 г

       2        18

 

4)      Определим суммарную массу углерода и водорода

(m(C) +m (H) = 1,4 г

 

5)      Масса сгоревшего вещества отличается от массы углерода и кислорода присутствует кислород

m (O) = 2,2 - 1,4 = 0,8 г

 

6)      n(C) = 1,2: 12 = 0,1 моль

 n(H) = 0,2 : 1 = 0,2 моль

n(О) = 0,8 : 16 = 0,2 моль

7)      Найдем соотношение индексов

x:y:z = n(C) : n(H) : n (O)

x:y:z= 0,2 : 0,2 : 0,05 (:0,05)

x:y:z= 2:4:1

С2Н4О - простейшая формула

 

 

2.       Устанавливаем истинную формулу вещества

1)      M1 = D2 ∙M2 , M1 = 2 44 = 88

М = Мr = 88

 

2)      Мr (С2Н4О) = 44

 =  = 2

С4Н8О2  - истинная формула

 

 

Задачи для самостоятельного решения.

1.       При сгорании 11,2 г углеводорода получили углекислый газ массой 35,2 г и воду массой 14,4 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 1,93. Выведите молекулярную формулу.

2.       При сгорании 7,2 г вещества образовалось 9,9 г углекислого газа и 8,1 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу вещества.

3.       При сгорании 18,4 органического соединения образовалось 17,92 л (н.у.) углекислого газа и 21, 6 г воды. Определите простейшую формулу соединения.

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

5.       7,5 мг неизвестного газа сожгли в избытке кислорода, при этом
образовалось 11 мг углекислого газа и 4,5 мг воды. Найдите формулу газа.

6.        При сгорании неизвестного органического веществам массой 4,6 г в
избытке кислорода образовалось 8,8 г углекислого газа и 5,4 г воды.
Определите возможную формулу вещества, если известно, что оно являетсяпростым эфиром.

7.        При сжигании вещества, являющегося одноатомным спиртом, массой18 г образовалось 39,6 г углекислого газа и 21,6 г воды. Установите формулувещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод формул по продуктам сгорания, не содержащих кислорода

 

Задача. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л (н. у.) углекислого газа, 1,8 г воды и
3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества
Оформим исходные данные в виде таблицы

формулы
веществ

Исходные данные

Количества вещества

n =  , n =

 

Количества элементов

Соотношение элементов

СО2

2,24 л

 

 

 

H2O

1,8 г

 

 

 

HCl

3,65 г

 

 

 

 

 

Рассчитаем количество веществ по формулам.

формулы
веществ

Исходные данные

Количества вещества

n =  , n =

 

Количества элементов

Соотношение элементов

СО2

2,24 л

0,1 моль СО2

 

 

H2O

1,8 г

0,1 моль H2O

 

 

HCl

3,65 г

0,1 моль HCl

 

 

 

 

Рассчитаем количество химических элементов, обращая внимание на то, что
водород вошел как в состав воды, так и в состав хлороводорода,
просуммировав рассчитанные количества.

формулы
веществ

Исходные данные

Количества вещества

n =  , n =

 

Количества элементов

Соотношение элементов

СО2

2,24 л

0,1 моль СО2

0,1 моль С

C

H2O

1,8 г

0,1 моль H2O

0,2 моль Н

HCl

3,65 г

0,1 моль HCl

0,1 моль Н
0,1 моль Сl

Сl

 

Искомая формула СН3Cl
Задачи для самостоятельного решения
1. При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, выделилось 8,96 л углекислого газа, 3,6 г воды и 14,6 г хлороводорода. Установите формулу сгоревшего соединения.
2. При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, выделилось 2,24 л углекислого газа и 4 г фтороводорода. Установитеформулу сгоревшего соединения.
3. 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.

 


 

Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания

Методы решения задач на определение молекулярной формулы сложного вещества по данным продуктов сгорания

Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу

Написать простейшую формулу и найти ее молярную массу

Установить простейшую формулу вещества 1)

Установить простейшую формулу вещества 1)

Этапы алгоритмаРешение 1

Этапы алгоритмаРешение 1

СО 2 дано в объеме: n(C) = = 3

СО 2 дано в объеме: n(C) = = 3

Установить простейшую формулу вещества 1)

Установить простейшую формулу вещества 1)

Вывод формул по продуктам сгорания, не содержащих кислорода

Вывод формул по продуктам сгорания, не содержащих кислорода
Скачать файл