Решение расчетных задач на нахождение молекулярной формулы вещества

Решение расчётных задач занимает важное место в изучении основ химической науки. С задачами на вывод химической формулы вещества учащиеся встречаются при прохождении программы химии с 8 по 11 классы, эти задачи всегда есть в тестах ЕНТ. В данной разработке предлагаются разные способы решения задач на нахождение формулы вещества на основании его плотности, массовой доли химических элементов в веществе и по продуктам сгорания.

Mr (Н2);

Mr вещ-ва = 152=30

Молекулярная

Формула - ?

2.Определяем, сколько по массе приходиться на углерод:

30 – 100%

х – 80% ; х= 24 (С).

3.Определяем, сколько по массе приходится на водород:

m(С)= 30 – 24 = 6.

4.Определяем число атомов углерода и водорода в данном веществе:

n (С) = 24 /12 = 2 атома;

n (Н) = 6/1 = 6 атомов.

Формула вещества С2Н6.

2=30.

2.Переходим от массовых долей к мольным долям. Для этого массовые доли надо разделить на относительную атомную массу.

v мольная доля = w%/Аr

Найдем мольные доли углерода и водорода.

Обозначим:

Х – число мольных долей углерода;

У – число мольных долей водорода.

х:у = 80/12 : 20/1 = 6,7 : 20

Наименьшее число принимаем за 1, а остальные числа делим на наименьшее. При этом получается:

1 : 3, значит, простейшая формула СН3. Составляем уравнение и определяем истинную формулу:

12n + 3n = 30, 15n = 30, n =2, тогда истинная формула С2Н6.

Mr / Аr, но при этом должна быть известна Mr.

1. Mr = 152=30

2. n (С)= 0,830/12= 2 атома;

n (Н)=0,230/1 = 6 атомов.

Значит, формула С2Н6

2 = 78

2. Определяем массу углерода по оксиду углерода (IV).

M(CО2) = 44г/моль, m(CО2)= 44 г.

В 44 г (CО2) содержится 12 г (С),

А в 13,2 г (CО2) – х г (С); х=3,6 г.

Молекулярная

Формула - ?

Определяем массу водорода по воде

       

М(Н2О) = 18 г/моль, m(Н2О) = 18 г.

В 18 г (Н2О) – 2 г (Н),

а в 2,7 г (Н2О) – у г(Н); у = 0,3 г (Н).

3.Определяем, есть ли в веществе кислород m(С) +m (Н) = 3,6+0,3=3,9 г. Значит, кислорода нет.

4.Определяем отношение атомов.

Пусть х –число атомов углерода, у – число атомов водорода

Х : у= 3,6/12 : 0,3/1 = 0,3 : 0,3 = 1: 1.

Простейшая формула СН, но т. к. Mr(вещества )= 78, то составляем уравнение:

12 1n + 1n = 78

13n = 78

N = 6

Тогда истинная формула вещества С6Н6.

2 = 78

2. Массу углерода определяют по массе оксида углерода (IV), а массу водорода – по массе воды.

Для определения количество вещества оксида углерода (IV) и количество вещества воды, а по ним

V(C) и v(Н):

А) М(CО2) = 44 г/моль

M(Н2О) =18 г/моль

V = mМ

V(С) = v(CО2)= 13,2 г/44 г/моль

V(Н) = 2v(Н2О)= 22,7 г/18 г/моль;

Б) определяем массы углерода и водорода:

M = М v

M(С) = 12 0,3 = 3,6 г

M(Н) = 1 0,3= 0,3 г

3.Определяем, есть ли в веществе кислород:

M(С) + m(Н) = 3,6 + 0,3= 3,9 г.

Значит, кислорода нет.

4. Находим соотношение атомов углерода и водорода

V(С) : v(Н) = 0,3: 0,3= 1:1.

Простейшая формула вещества СН.

5. Определяем истинную формулу вещества:

12 1 n + 1 n = 78

13 n = 78

N = 6.

Истинная формула С6Н6.

Учащиеся выбирают для себя наиболее приемлемый способ решения подобных задач.