Нахождение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов. I

Углеводород – это органическое вещество, в состав которого входят только два элемента: углерод и водород. Он может быть предельным, непредельным с двойной или тройной связью, циклическим и ароматическим.

Инструкция

Предположим, у вас есть такие данные: плотность углеводорода по водороду – 21, массовый процент водорода составляет 14,3%, массовый процент углерода составляет 85,7%. Определить формулу данного углеводорода.
Найдите молярную массу этого вещества, исходя из его плотности по водороду. Помните, что молекула водорода состоит из двух атомов. Таким образом, вы получите 21*2 = 42 г/моль.
Затем вычислите, какова массовая доля углерода и водорода в молярной массе. 42*0,857 = 35,994 г – для углерода, 42*0,143 = 6,006 г – для водорода. Округлив эти величины, получите: 36г и 6 г. Следовательно, в одной молекуле данного вещества содержится 36/12 = 3 атома углерода и 6/1 = 6 атомов водорода. Формула вещества: С3Н6 - это пропилен (пропен), непредельный углеводород.
Или вам даны такие условия: при окислении, то есть при сгорании газообразного углеводорода, плотность паров которого по воздуху равна 0,552, образовалось 10 г углекислого газа и 8,19 г водяного пара. Требуется вывести его молекулярную формулу .
Запишите общее уравнение окисления углеводорода: СnНm + O2 = CO2 + H2O.
Молярная масса углеводорода 0,552*29 = 16,008 г/моль. Собственно, уже на этом задачу можно было бы считать решенной, поскольку очевидно, что только один углеводород удовлетворяет этому условию – метан, СН4. Но доведите решение до конца:
В 10 г углекислого газа содержится 10*12/44 = 2,73 г углерода. Следовательно, это же количество углерода содержалось в исходном углеводороде. В 8,19 г водяного пара содержалось 8,19*2/18 = 0,91 г водорода. Следовательно, такое же количество водорода было в исходном веществе. А общая масса углеводорода составляет: 2,73 + 0,91 = 3,64 г.
Вычислите массовые проценты компонентов: 2,73/3,64 = 0,75 или 75% для углерода, 0,91/3,64 = 0,25 или 25% для водорода. Вы опять видите, что таким условиям удовлетворяет только одно вещество – метан. Задача решена.

Анна Валерьевна Дзенис

Задачи на вывод молекулярной формулы углеводородов

I. По массовым долям элементов

Опорная информация:

1) Пусть имеется углеводород С х Н у , тогда ω%(C ) – массовая доля углерода ,

преобразуя эту формулу, можно выразить «х» - число атомов углерода: .

Аналогично: ,

преобразуем эту формулу, выражая число атомов водорода («у»):

[Примечание: если по условию задачи известна массовая доля только одного элемента, то массовую долю второго элемента можно определить из формулы: .]

2) Относительную молекулярную массу углеводорода можно вычислить, зная величину относительной плотности данного углеводорода по какому-либо газу «А» (водород, кислород, гелий, азот или воздух и др):

Mr (С х Н у ) = D А (С х Н у ) · Mr (А),

где D А (С х Н у ) - относительная плотность газообразного углеводорода С х Н у по газу « А»; Mr ср.(воздуха) =29

Задача-образец : Определите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 84% углерода, если относительная плотность данного вещества по азоту = 3,57.

Общая схема решения задачи

Решение задачи-образец

Дано: а) ω % (C) или ω % (Н)

б) D А (С X H Y ) или ρ

Найти: С х Н у

Последовательность действий:

1) Находим Mr (С X H Y ) :

Если известна D А (С X H Y ) ,

2) Находим индексы (х и у ):

б) ω % (H) = 100 % - ω % (C)

Дано: а) ω % (C) = 84%

б) D N 2 (С X H Y ) = 3,57

Найти: С х Н у

1) Находим Mr (С X H Y ) :

Mr(С X H Y) = D N2 (С X H Y) Mr(N 2) = 3,57 28 = 99,96

2) Находим индексы (х и у ):

б) ω % (H) = 100 % - ω % (C) = 100 % - 84%= 16%

Ответ: С 7 Н 16

1) Задача: Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,3%. Относительная плотность паров этого углеводорода по водороду = 36. Определите молекулярную формулу этого углеводорода.

2) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем составляет 85,71%, а относительная плотность данного вещества по кислороду равна 1,3125.

3) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 15,79%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,93.

4) Задача: Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 18,2%. Относительная плотность данного вещества по азоту равна 1,57.

II. По продуктам сгорания

Задача-образец : При сгорании 92,8 г углеводорода образовалось 143,36 л оксида углерода (IV) и 144 г воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна двум. Определите молекулярную формулу данного вещества.

Общая схема решения задачи

Решение задачи-образец

Дано: а) m(C X H Y) или V(C X H Y)

б) m(CO 2) или V(CO 2)

г) D А (С X H Y )

Найти: С х Н у

Последовательность действий:

1) а) Если известна m (C X H Y )

Mr(С X H Y) = D А (С X H Y) Mr(A)

б) Если известен V (C X H Y ) , то переходим ко 2 действию.

2) Вычисляем: а) n (C X H Y) ;

в) n (H 2 O) по одной из формул:

n(A)  или n(A) 

3) Вычисляем: а) n (C) = n (CО 2) ;

б) n (H) = 2 n (H 2 O).

(Примечание: проверка на наличие атомов кислорода:

m (О)= m (в-ва) - m (С) - m (Н) =

m (в-ва) - 12 · n (C) - 1 · n (Н))

4) Записываем соотношение:

n (C X H Y) : n (C) : n(H)

Делим на наименьшее число.

5) Ответ: в 1 молекуле C X H Y содержится …. атомов углерода и …. атомов водорода.

Дано: а) m(C X H Y) = 92,8 г

б) V(CO 2) = 143,36 л

в) m(H 2 O) = 144 г

г) D воздух (С X H Y ) = 2

Найти: С х Н у

1) Так как известна m (C X H Y ) , то сначала определяют М(C X H Y):

Mr(С X H Y) = D воздух (С X H Y) Mr (воздух) = 2 29 = 58

2) Вычисляем: а) n (C X H Y) == = 1,6

б) n(CО 2) = = = 6,4

в) n (H 2 O) = = = 8

3) Вычисляем: а) n (C) = n (CО 2) = 6,4

б) n (H) = 2 n (H 2 O) = 2 8 = 16

(Так как по условию задачи известно, что сожгли углеводород, проверку на кислород делать не нужно)

4) Записываем соотношение:

n (C X H Y) : n (C) : n(H)

Делим на наименьшее число – на 1,6:

5) Ответ: С 4 Н 10

5) Задача: Относительная плотность углеводорода по водороду равна

14. Определите молекулярную формулу этого вещества, если при сгорании 42 г его образовалось 54 г воды и 67,2 л углекислого газа.

6) Задача: 20,16 л углеводорода сожгли, в результате чего было получено 80,64 л оксида углерода (IV) и 64,8 г воды. Какова молекулярная формула исходного углеводорода?

7) Задача: При сжигании 6,72 л некоторого углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода (IV) и 10,8 г воды. Определите молекулярную формулу данного вещества.

8) Задача: Относительная плотность паров некоторого углеводорода по водороду = 64. В результате сгорания 3,2 г этого вещества образовалось 9,9 г углекислого газа и 4,5 г воды. Определите молекулярную формулу этого углеводорода.

9) Задача: При сжигании 28 л углеводорода было получено 84 л оксида углерода (IV) и 67,5 г воды. Плотность газа по водороду равна 21. Найти молекулярную формулу газа.

10) Задача: При сгорании 17,6 г углеводорода образовалось 52,8 г углекислого газа и 28,8 г воды. Относительная плотность исходного вещества по воздуху равна 1,517. Какова его молекулярная формула?

Области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Mr (CхHy) = DN2·28, где DN2 -относительная плотность по азоту

Mr (CхHy) = DО2·32, где DО2 - относительная плотность по кислороду

Mr (CхHy) = r ·22,4, где r абсолютная плотность (г/мл)

ПРИМЕР 1 Алкан имеет плотность паров по кислороду 2,25. Определить его относительную молекулярную массу.

Вычислить относительную молекулярную массу Mr(CхHy) по относительной плотности: Mr (CхHy) = DО2·32 ,

Mr (CхHy) = 2,25·32 = 72

Решение расчетных задач на вывод молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов

Задача 1. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода. Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57.

1. Записать условие задачи.

https://pandia.ru/text/78/558/images/image002_199.jpg" width="220" height="54 src=">

3. Найти индексы х и y по отношению:

https://pandia.ru/text/78/558/images/image005_123.jpg" width="282" height="70 src=">

2. Найти массовую долю водорода:

https://pandia.ru/text/78/558/images/image007_103.jpg" width="303" height="41 src=">

следовательно, простейшая формула – C2H5.

4. Найти истинную формулу. Поскольку общая формула алканов СnH2n+2, то истинная формула – С4Н10.

Задания для самостоятельной работы

Решить задачи

1. Органическое вещество содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода. Плотность паров вещества по воздуху 3,93. Определить формулу вещества.

2. Найти молекулярную формулу предельного углеводорода, массовая доля углерода в котором 83,3%. Относительная плотность паров вещества – 2,59

3. Алкан имеет плотность паров по воздуху 4,414. Определить формулу алкана.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Габриелян. 10, 11 кл. – М., Дрофа. 2008.

2. , Фельдман -8, 9. М.: Просвещение, 1990;

3. Глинка химия. Л.: Химия, 1988;

4. Макареня химию. М.: Высшая школа, 1989;

5. Романцева задач и упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991.

1. Относительная плотность паров алкена по воздуху равна 2,414. Выведите молекулярную формулу алкена.

2. Плотность алкена при нормальных условиях равна
1,875 г/л. Выведите молекулярную формулу алкена.

3. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 49. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%, массовая доля водорода равна 14,29%.

4. Углеводород массой 25 г при нормальных условиях занимает объем 10 л. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

5. Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 42. При сжигании 7 г этого вещества
образуется 22 г диоксида углерода н 9 г воды. Выведите молекулярную формулу органического вещества.

6. Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 5. При сжигании 35 г этого соединения
получен углекислый газ, занимающий при нормальных условиях объем 56 л, и вода массой 45 г. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Главная » Времена в английском языке » Нахождение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов. I