Нахождение молекулярной формулы вещества егэ химия - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Типы задач в задании С5.
Необходимые теоретические сведения.
Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав.
Определение формул веществ по продуктам сгорания.
Определение формул веществ по химическим свойствам.
Задачи для самостоятельного решения.
Часть 1. Определение формулы вещества по составу.
Часть 2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания.
Часть 3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.
Ответы и комментарии к задачам для самостоятельного решения.

Задачи на определение формулы органического вещества бывают нескольких видов. Обычно решение этих задач не представляет особых сложностей, однако часто выпускники теряют баллы на этой задаче. Причин бывает несколько:

Некорректное оформление;
Решение не математическим путем, а методом перебора;
Неверно составленная общая формула вещества;
Ошибки в уравнении реакции с участием вещества, записанного в общем виде.

к оглавлению ▴

Типы задач в задании С5.

Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов или по общей формуле вещества;
Определение формулы вещества по продуктам сгорания;
Определение формулы вещества по химическим свойствам.

Необходимые теоретические сведения.

Массовая доля элемента в веществе.
Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе.
Например, в веществе состава С₂Н₄ содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода. Если взять 1 молекулу такого вещества, то его молекулярная масса будет равна:
Мr(С₂Н₄) = 2 • 12 + 4 • 1 = 28 а.е.м. и там содержится 2 • 12 а.е.м. углерода.Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества:
ω(C) = 12 • 2 / 28 = 0,857 или 85,7%.
Если вещество имеет общую формулу С_хН_уО_z, то массовые доли каждого их атомов так же равны отношению их массы к массе всего вещества. Масса х атомов С равна — 12х, масса у атомов Н — у, масса z атомов кислорода — 16z.
Тогда
ω(C) = 12 • х / (12х + у + 16z)

Если записать эту формулу в общем виде, то получится следующее выражение:

Массовая доля атома Э в веществе =	Атомная масса атома Э	•	число атомов Э в	молекуле
А_r(Э) • z
——————
M_r(вещ.)
Молекулярная масса вещества

Молекулярная и простейшая формула вещества.Молекулярная (истинная) формула — формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.
Например, С₆Н₆ — истинная формула бензола.
Простейшая (эмпирическая) формула — показывает соотношение атомов в веществе.
Например, для бензола соотношение С:Н = 1:1, т.е. простейшая формула бензола — СН.
Молекулярная формула может совпадать с простейшей или быть кратной ей.

Примеры.

Вещество	Молекулярная формула	Соотношение атомов	Простейшая формула
Этанол	С₂Н₆О	С:Н:О = 2:6:1	С₂Н₆О
Бутен	С₄Н₈	С:Н = 1:2	СН₂
Уксусная кислота	С₂Н₄О₂	С:Н:О = 1:2:1	СН₂О

Если в задаче даны только массовые доли элементов, то в процессе решения задачи можно вычислить только простейшую формулу вещества. Для получения истинной формулы в задаче обычно даются дополнительные данные — молярная масса, относительная или абсолютная плотность вещества или другие данные, с помощью которых можно определить молярную массу вещества.

Относительная плотность газа Х по газу У — D_поУ(Х).
Относительная плотность D — это величина, которая показывает, во сколько раз газ Х тяжелее газа У. Её рассчитывают как отношение молярных масс газов Х и У:
D_поУ(Х) = М(Х) / М(У)
Часто для расчетов используют относительные плотности газов по водороду и по воздуху.
Относительная плотность газа Х по водороду:
D_{по H₂} = M_{(газа Х)} / M_(H₂) = M_{(газа Х)} / 2
Воздух — это смесь газов, поэтому для него можно рассчитать только среднюю молярную массу. Её величина принята за 29 г/моль (исходя из примерного усреднённого состава).
Поэтому:
D_{по возд.} = М_{(газа Х)} / 29
Абсолютная плотность газа при нормальных условиях.Абсолютная плотность газа — это масса 1 л газа при нормальных условиях. Обычно для газов её измеряют в г/л.
ρ = m_(газа) / V_(газа)
Если взять 1 моль газа, то тогда:
ρ = М / V_m,
а молярную массу газа можно найти, умножая плотность на молярный объём.

Общие формулы веществ разных классов.
Часто для решения задач с химическими реакциями удобно пользоваться не обычной общей формулой, а формулой, в которой выделена отдельно кратная связь или функциональная группа.

Класс органических веществ

Общая молекулярная формула

Формула с выделенной кратной связью и функциональной группой

Алканы

C_nH_2n+2

—

Алкены

C_nH_2n

C_nH_2n+1–CH=CH₂

Алкины

C_nH_2n−2

C_nH_2n+1–C≡CH

Диены

C_nH_2n−2

—

Гомологи бензола

C_nH_2n−6

С₆Н₅–С_nH_2n+1

Предельные одноатомные спирты

C_nH_2n+2O

C_nH_2n+1–OH

Многоатомные спирты

C_nH_2n+2O_x

C_nH_2n+2−x(OH)_x

Предельные альдегиды

C_nH_2nO

Кетоны

C_nH_2nO

	O
	//
C_nH_2n+1–	C–	O–C_mH_2m+1

Фенолы

C_nH_2n−6O

С₆Н₅(С_nH_2n)–OH

Предельные карбоновые кислоты

C_nH_2nO₂

Сложные эфиры

C_nH_2nO₂

	O
	//
C_nH_2n+1–	C–	O–C_mH_2m+1

Амины

C_nH_2n+3N

С_nH_2n+1NH₂

Аминокислоты (предельные одноосновные)

C_nH_2n+1NO₂

	O
	//
NH₂–	CH–	C–	OH

	C	_nH	_2n+1

к оглавлению ▴

Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав.

Решение таких задач состоит из двух частей:

сначала находят мольное соотношение атомов в веществе — оно соответствует его простейшей формуле. Например, для вещества состава А_хВ_у соотношение количеств веществ А и В соответствует соотношению числа их атомов в молекуле:
х : у = n(A) : n(B);
затем, используя молярную массу вещества, определяют его истинную формулу.

Пример 1.
Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.

Решение примера 1.

Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н — 15,79 г.
Найдём количество вещества каждого атома:
ν(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 моль,
ν(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.
Определяем мольное соотношение атомов С и Н:
С : Н = 7,0175 : 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1 : 2,25 (домножим на 4) = 4 : 9.
Таким образом, простейшая формула — С₄Н₉.
По относительной плотности рассчитаем молярную массу:
М = D_(возд.) • 29 = 114 г/моль.
Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С₄Н₉ — 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.
Значит, истинная формула — С₈Н₁₈.

Есть гораздо более простой метод решения такой задачи, но, к сожалению, за него не поставят полный балл. Зато он подойдёт для проверки истинной формулы, т.е. с его помощью вы можете проверить своё решение.

Метод 2: Находим истинную молярную массу (114 г/моль), а затем находим массы атомов углерода и водорода в этом веществе по их массовым долям.
m(C) = 114 • 0,8421 = 96; т.е. число атомов С 96/12 = 8
m(H) = 114 • 0,1579 = 18; т.е число атомов Н 18/1 = 18.
Формула вещества — С₈Н₁₈.

Ответ: С₈Н₁₈.

Пример 2.
Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.

Решение примера 2.

Общая формула алкина С_nH_2n−2
Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность ρ — это масса 1 литра газа при нормальных условиях.
Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4 л такого газа:
M = (плотность ρ) • (молярный объём V_m) = 2,41 г/л • 22,4 л/моль = 54 г/моль.
Далее, составим уравнение, связывающее молярную массу и n:
14 • n − 2 = 54, n = 4.
Значит, алкин имеет формулу С₄Н₆.

Ответ: С₄Н₆.

Пример 3.
Определить формулу предельного альдегида, если известно, что 3•10²² молекул этого альдегида весят 4,3 г.

Решение примера 3.

В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса. Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества.
Для этого нужно вспомнить, какое число молекул содержится в 1 моль вещества.
Это число Авогадро: N_a = 6,02•10²³ (молекул).
Значит, можно найти количество вещества альдегида:
ν = N / Na = 3•10²² / 6,02•10²³ = 0,05 моль,
и молярную массу:
М = m / n = 4,3 / 0,05 = 86 г/моль.
Далее, как в предыдущем примере, составляем уравнение и находим n.
Общая формула предельного альдегида С_nH_2nO, то есть М = 14n + 16 = 86, n = 5.

Ответ: С₅Н₁₀О, пентаналь.

Пример 4.
Определить формулу дихлоралкана, содержащего 31,86 % углерода.

Решение примера 4.

Общая формула дихлоралкана: С_nH_2nCl₂, там 2 атома хлора и n атомов углерода.
Тогда массовая доля углерода равна:
ω(C) = (число атомов C в молекуле) • (атомная масса C) / (молекулярная масса дихлоралкана)
0,3186 = n • 12 / (14n + 71)
n = 3, вещество — дихлорпропан.

Ответ: С₃Н₆Cl₂, дихлорпропан.

к оглавлению ▴

Определение формул веществ по продуктам сгорания.

В задачах на сгорание количества веществ элементов, входящих в исследуемое вещество, определяют по объёмам и массам продуктов сгорания — углекислого газа, воды, азота и других. Остальное решение — такое же, как и в первом типе задач.

Пример 5.
448 мл (н. у.) газообразного предельного нециклического углеводорода сожгли, и продукты реакции пропустили через избыток известковой воды, при этом образовалось 8 г осадка. Какой углеводород был взят?

Решение примера 5.

Общая формула газообразного предельного нециклического углеводорода (алкана) — C_nH_2n+2
Тогда схема реакции сгорания выглядит так:
C_nH_2n+2 + О₂ → CO₂ + H₂O
Нетрудно заметить, что при сгорании 1 моль алкана выделится n моль углекислого газа.
Количество вещества алкана находим по его объёму (не забудьте перевести миллилитры в литры!):
ν(C_nH_2n+2) = 0,488 / 22,4 = 0,02 моль.
При пропускании углекислого газа через известковую воду Са(ОН)₂ выпадает осадок карбоната кальция:
СО₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ + Н₂О
Масса осадка карбоната кальция — 8 г, молярная масса карбоната кальция 100 г/моль.
Значит, его количество вещества
ν(СаСО₃) = 8 / 100 = 0,08 моль.
Количество вещества углекислого газа тоже 0,08 моль.
Количество углекислого газа в 4 раза больше чем алкана, значит формула алкана С₄Н₁₀.

Ответ: С₄Н₁₀.

Пример 6.
Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2. При сжигании 9,8 г этого соединения образуется 15,68 л углекислого газа (н. у) и 12,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Решение примера 6.

Так как вещество при сгорании превращается в углекислый газ и воду, значит, оно состоит из атомов С, Н и, возможно, О. Поэтому его общую формулу можно записать как С_хН_уО_z.

Схему реакции сгорания мы можем записать (без расстановки коэффициентов):
С_хН_уО_z + О₂ → CO₂ + H₂O
Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород — в воду.
Находим количества веществ CO₂ и H₂O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:
ν(CO₂) = V / V_m = 15,68 / 22,4 = 0,7 моль.
На одну молекулу CO₂ приходится один атом С, значит, углерода столько же моль, сколько CO₂.

ν(C) = 0,7 моль
ν(Н₂О) = m / M = 12,6 / 18 = 0,7 моль.

В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза больше, чем воды.
ν(H) = 0,7 • 2 = 1,4 моль.
Проверяем наличие в веществе кислорода. Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.
m(C) = 0,7 • 12 = 8,4 г, m(H) = 1,4 • 1 = 1,4 г
Масса всего вещества 9,8 г.
m(O) = 9,8 − 8,4 − 1,4 = 0, т.е.в данном веществе нет атомов кислорода.
Если бы кислород в данном веществе присутствовал, то по его массе можно было бы найти количество вещества и рассчитывать простейшую формулу, исходя из наличия трёх разных атомов.
Дальнейшие действия вам уже знакомы: поиск простейшей и истинной формул.
С : Н = 0,7 : 1,4 = 1 : 2
Простейшая формула СН₂.
Истинную молярную массу ищем по относительной плотности газа по азоту (не забудьте, что азот состоит из двухатомных молекул N₂ и его молярная масса 28 г/моль):
M_ист. = D_{по N₂} • M_(N₂) = 2 • 28 = 56 г/моль.
Истиная формула СН₂, её молярная масса 14.
56 / 14 = 4.
Истинная формула С₄Н₈.

Ответ: С₄Н₈.

Пример 7.
Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г CO₂, 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду — 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

Решение примера 7.

Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества.
Схема реакции горения:
С_хН_уN_z + O₂ → CO₂ + H₂O + N₂
Находим количества веществ CO₂ и H₂O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:
ν(CO₂) = m / M = 17,6 / 44 = 0,4 моль.
ν(C) = 0,4 моль.
ν(Н₂О) = m / M = 12,6 / 18 = 0,7 моль.
ν(H) = 0,7 • 2 = 1,4 моль.
Находим массу азота в исходном веществе.
Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.

m(C) = 0,4 • 12 = 4,8 г,
m(H) = 1,4 • 1 = 1,4 г

Масса всего вещества 9,8 г.

m(N) = 9 − 4,8 − 1,4 = 2,8 г ,
ν(N) = m /M = 2,8 / 14 = 0,2 моль.
C : H : N = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 : 7 : 1
Простейшая формула — С₂Н₇N.
Истинная молярная масса
М = D_{по Н₂} • М(Н₂) = 22,5 • 2 = 45 г/моль.
Она совпадает с молярной массой, рассчитанной для простейшей формулы. То есть это и есть истинная формула вещества.

Ответ: С₂Н₇N.

Пример 8.
Вещества содержит С, Н, О и S. При сгорании 11 г его выделилось 8,8 г CO₂, 5,4 г Н₂О, а сера была полностью переведена в сульфат бария, масса которого оказалась равна 23,3 г. Определить формулу вещества.

Решение примера 8.

Формулу заданного вещества можно представить как C_xH_yS_zO_k. При его сжигании получается углекислый газ, вода и сернистый газ, который затем превращают в сульфат бария. Соответственно, вся сера из исходного вещества превращена в сульфат бария.

Находим количества веществ углекислого газа, воды и сульфата бария и соответствующих химических элементов из исследуемого вещества:
ν(CO₂) = m/M = 8,8/44 = 0,2 моль.
ν(C) = 0,2 моль.
ν(Н₂О) = m / M = 5,4 / 18 = 0,3 моль.
ν(H) = 0,6 моль.
ν(BaSO₄) = 23,3 / 233 = 0,1 моль.
ν(S) = 0,1 моль.
Рассчитываем предполагаемую массу кислорода в исходном веществе:
m(C) = 0,2 • 12 = 2,4 г
m(H) = 0,6 • 1 = 0,6 г
m(S) = 0,1 • 32 = 3,2 г
m(O) = m_{вещества} − m(C) − m(H) − m(S) = 11 − 2,4 − 0,6 − 3,2 = 4,8 г,
ν(O) = m / M = 4,8 / 16 = 0,3 моль
Находим мольное соотношение элементов в веществе:
C : H : S : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 : 0,3 = 2 : 6 : 1 : 3
Формула вещества C₂H₆SO₃.
Надо отметить, что таким образом мы получили только простейшую формулу.
Однако, полученная формула является истинной, поскольку при попытке удвоения этой формулы (С₄Н₁₂S₂O₆) получается, что на 4 атома углерода, помимо серы и кислорода, приходится 12 атомов Н, а это невозможно.

Ответ: C₂H₆SO₃.

к оглавлению ▴

Определение формул веществ по химическим свойствам.

Пример 9.
Определить формулу алкадиена, если г его могут обесцветить 80 г 2%-го раствора брома.

Решение примера 9.

Общая формула алкадиенов — С_nH_2n−2.
Запишем уравнение реакции присоединения брома к алкадиену, не забывая, что в молекуле диена две двойные связи и, соответственно, в реакцию с 1 моль диена вступят 2 моль брома:
С_nH_2n−2 + 2Br₂ → С_nH_2n−2Br₄
Так как в задаче даны масса и процентная концентрация раствора брома, прореагировавшего с диеном, можно рассчитать количества вещества прореагировавшего брома:
m(Br₂) = m_{раствора} • ω = 80 • 0,02 = 1,6 г
ν(Br₂) = m / M = 1,6 / 160 = 0,01 моль.
Так как количество брома, вступившего в реакцию, в 2 раза больше, чем алкадиена, можно найти количество диена и (так как известна его масса) его молярную массу:

0,005 0,01

С_nH_2n−2 + 2Br₂ → С_nH_2n−2Br₄

М_диена = m / ν = 3,4 / 0,05 = 68 г/моль.
Находим формулу алкадиена по его общей формул, выражая молярную массу через n:
14n − 2 = 68
n = 5.

Это пентадиен С₅Н₈.

Ответ: C₅H₈.

Пример 10.
При взаимодействии 0,74 г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделился водород в количестве, достаточном для гидрирования 112 мл пропена (н. у.). Что это за спирт?

Решение примера 10.

Формула предельного одноатомного спирта — C_nH_2n+1OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции — т.е. с выделенной отдельно группой ОН.
Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции):

2C_nH_2n+1OH + 2Na

→

2C_nH_2n+1ONa + H₂
C₃H₆ + H₂

→

C₃H₈
Можно найти количество пропена, а по нему — количество водорода. Зная количество водорода, по реакции находим количество вещества спирта:
ν(C₃H₆) = V / V_m = 0,112 / 22,4 = 0,005 моль => ν(H₂) = 0,005 моль,
ν_спирта = 0,005 • 2 = 0,01 моль.
Находим молярную массу спирта и n:
M_спирта = m / ν = 0,74 / 0,01 = 74 г/моль,
14n + 18 = 74
14n = 56
n = 4.

Спирт — бутанол С₄Н₇ОН.

Ответ: C₄H₇OH.

Пример 11.
Определить формулу сложного эфира, при гидролизе 2,64 г которого выделяется 1,38 г спирта и 1,8 г одноосновной карбоновой кислоты.

Решение примера 11.

Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде:
C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1
Соответственно, спирт будет иметь формулу
C_mH_2m+1OH,
а кислота
C_nH_2n+1COOH.
Уравнение гидролиза сложного эфира:
C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1 + H₂O → C_mH_2m+1OH + C_nH_2n+1COOH
Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны.
Поэтому из данных задачи можно найти массу воды:

m_H₂O = (масса кислоты) + (масса спирта) − (масса эфира) = 1,38 + 1,8 − 2,64 = 0,54 г
ν_H₂O = m / M = 0,54 / 18 = 0,03 моль

Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны моль.
Можно найти их молярные массы:

М_{кислоты} = m / ν = 1,8 / 0,03 = 60 г/моль,
М_спирта = 1,38 / 0,03 = 46 г/моль.

Получим два уравнения, из которых найдём m и n:

M_{C_nH_2n+1COOH} = 14n + 46 = 60, n = 1 — уксусная кислота
M_{C_mH_2m+1OH} = 14m + 18 = 46, m = 2 — этанол.

Таким образом, искомый эфир — это этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат.

Ответ: CH₃COOC₂H₅.

Пример 12.
Определить формулу аминокислоты, если при действии на 8,9 г её избытком гидроксида натрия можно получить 11,1 г натриевой соли этой кислоты.

Решение примера 12.

Общая формула аминокислоты (если считать, что она не содержит никаких других функциональных групп, кроме одной аминогруппы и одной карбоксильной):
NH₂–CH(R)–COOH.
Можно было бы записать её разными способами, но для удобства написания уравнения реакции лучше выделять в формуле аминокислоты функциональные группы отдельно.
Можно составить уравнение реакции этой аминокислоты с гидроксидом натрия:
NH₂–CH(R)–COOH + NaOH → NH₂–CH(R)–COONa + H₂O
Количества вещества аминокислоты и её натриевой соли — равны. При этом мы не можем найти массу какого-либо из веществ в уравнении реакции. Поэтому в таких задачах надо выразить количества веществ аминокислоты и её соли через молярные массы и приравнять их:

M(аминокислоты NH₂–CH(R)–COOH) = 74 + М_R
M(соли NH₂–CH(R)–COONa) = 96 + М_R
ν_{аминокислоты} = 8,9 / (74 + М_R),
ν_соли = 11,1 / (96 + М_R)
8,9 / (74 + М_R) = 11,1 / (96 + М_R)
М_R = 15

Легко увидеть, что R = CH₃.
Можно это сделать математически, если принять, что R — C_nH_2n+1.
14n + 1 = 15, n = 1.
Это аланин — аминопропановая кислота.

Ответ: NH₂–CH(CH₃)–COOH.

к оглавлению ▴

Задачи для самостоятельного решения.

Часть 1. Определение формулы вещества по составу.

1–1. Плотность углеводорода при нормальных условиях равна 1,964 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 81,82%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

1–2. Массовая доля углерода в диамине равна 48,65%, массовая доля азота равна 37,84%. Выведите молекулярную формулу диамина.

1–3. Относительная плотность паров предельной двухосновной карбоновой кислоты по воздуху равна 4,07. Выведите молекулярную формулу карбоновой кислоты.

1–4. 2 л алкадиена при н.у. имеет массу, равную 4,82 г. Выведите молекулярную формулу алкадиена.

1–5. (ЕГЭ–2011) Установите формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, кальциевая соль которой содержит 30,77 % кальция.

к оглавлению ▴

Часть 2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания.

2–1. Относительная плотность паров органического соединения по сернистому газу равна 2. При сжигании 19,2 г этого вещества образуется 52,8 г углекислого газа (н.у.) и 21,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

2–2. При сжигании органического вещества массой 1,78 г в избытке кислорода получили 0,28 г азота, 1,344 л (н.у.) СО₂ и 1,26 г воды. Определите молекулярную формулу вещества, зная, что в указанной навеске вещества содержится 1,204•10²² молекул.

2–3. Углекислый газ, полученный при сгорании 3,4 г углеводорода, пропустили через избыток раствора гидроксида кальция и получили 25 г осадка. Выведите простейшую формулу углеводорода.

2–4. При сгорании органического вещества, содержащего С, Н и хлор, выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,4 г воды, 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества.

2–5. (ЕГЭ–2011) При сгорании амина выделилось 0,448 л (н.у.) углекислого газа, 0,495 г воды и 0,056 л азота. Определить молекулярную формулу этого амина.

к оглавлению ▴

Часть 3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.

3–1. Определить формулу алкена, если известно, что он 5,6 г его при присоединении воды образуют 7,4 г спирта.

3–2. Для окисления 2,9 г предельного альдегида до кислоты потребовалось 9,8 г гидроксида меди (II). Определить формулу альдегида.

3–3. Одноосновная моноаминокислота массой 3 г с избытком бромоводорода образует 6,24 г соли. Определить формулу аминокислоты.

3–4. При взаимодействии предельного двухатомного спирта массой 2,7 г с избытком калия выделилось 0,672 л водорода. Определить формулу спирта.

3–5. (ЕГЭ–2011) При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получили 9,73 г альдегида, 8,65 г меди и воду. Определить молекулярную формулу этого спирта.

к оглавлению ▴

Ответы и комментарии к задачам для самостоятельного решения.

1–1. С₃Н₈

1–2. С₃Н₆(NH₂)₂

1–3. C₂H₄(COOH)₂

1–4. C₄H₆

1–5. (HCOO)₂Ca — формиат кальция, соль муравьиной кислоты

2–1. С₈Н₁₆О

2–2. С₃Н₇NO

2–3. С₅Н₈ (массу водорода находим, вычитая из массы углеводорода массу углерода)

2–4. C₃H₇Cl (не забудьте, что атомы водорода содержатся не только в воде, но и в HCl)

2–5. C₄H₁₁N

3–1. С₄Н₈

3–2. С₃Н₆О

3–3. С₂Н₅NO₂

3–4. C₄H₈(OH)₂

3–5. C₄H₉OH

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Химия, часть С. Задача С5. Определение формул органических веществ.» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
09.03.2023

Источник

Всего: 247 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

При щелочном гидролизе 37 г некоторого сложного эфира получено 49 г калиевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г спирта. Установите молекулярную формулу сложного эфира.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 5

При окислении 79,5 г ароматического углеводорода ряда бензола образовалось 91,5 г бензойной кислоты. Реакция окисления идёт со 100%-ым выходом. Установите молекулярную формулу углеводорода.

Предельный одноатомный спирт обработали хлороводородом. В результате реакции получили галогенопроизводное массой 39,94 г и 6,75 г воды. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1

При бромировании 28,8 г гомолога бензола в присутствии железа получено 35,82 г монобромпроизводного. Выход продукта составил 75%. Известно, что при бромировании этого углеводорода на свету образуется единственное монобромпроизводное. Установите молекулярную формулу углеводорода, изобразите его структурную формулу и напишите уравнение реакции с бромом на свету.

Органическое вещество содержит 10,00% азота, 25,73% углерода и 57,07% брома по массе. Известно, что это вещество может быть получено взаимодействием соответствующего первичного амина с бромметаном.

На основании данных условия задания:

1)  проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;

2)  составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

3)  напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего первичного амина с бромметаном (используйте структурные формулы органических веществ).

Источник: ЕГЭ — 2018, основная волна. Задания 35 (С6).

Органическое вещество А содержит 29,63% углерода, 39,51% кислорода и 28,39% натрия. Известно, что А содержит третичный атом углерода. При сплавлении вещества А с гидроксидом натрия образуется вещество Б, содержащее только первичные атомы углерода. На основании данных условия задачи:

1)  проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;

2)  составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

3)  напишите уравнение реакции образования вещества Б при сплавлении А с гидроксидом натрия (используйте структурные формулы органических веществ).

Источник: Задания 35 ЕГЭ–2021 по химии

Неизвестное органическое вещество X содержит 78,5% углерода, 8,41% водорода и азот. При обычных условиях это  — твердое вещество, плохо растворимое в воде. X реагирует с азотной кислотой в соотношении 1:1 и с бромной водой, давая единственное монобромпроизводное. На основании данных условия задачи:

1)  определите молекулярную формулу вещества X и установите его структуру;

2)  напишите уравнение взаимодействия X с бромной водой (в уравнении используйте структурные формулы органических веществ).

При полном сжигании вещества, не содержащего кислорода, образуется азот и вода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Объём необходимого на сжигание кислорода равен объёму выделившегося азота. Определите молекулярную формулу соединения.

В результате взаимодействия предельной одноосновной карбоновой кислоты с гидроксидом кальция получена соль, содержащая 30,77% кальция по массе. Установите молекулярную формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты.

Неизвестный алкен массой 5,04 г полностью обесцвечивает 100 г 9,6%-го раствора брома в тетрахлорметане. Найдите молекулярную формулу алкена.

При нитровании 26,5 г гомолога бензола получено 30,2 г мононитропроизводного. Выход продукта составил 80%, других нитропроизводных не образовалось. Установите молекулярную формулу углеводорода, изобразите его структурную формулу и напишите уравнение реакции с хлором на свету.

Тип 33 № 48

Cложный эфир массой 30 г подвергнут щелочному гидролизу. При этом получено 34 г натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г спирта. Установите молекулярную формулу этого эфира.

Неизвестный алкен массой 1,96 г способен вступить в химическую реакцию с 2,56 г хлороводорода. Определите молекулярную формулу неизвестного алкена.

Предельный одноатомный спирт обработали бромоводородом. В результате реакции получили галогенопроизводное массой 86,1 г и 12,6 г воды. Определите молекулярную формулу исходного спирта.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 1

Определите молекулярную формулу алкена, если известно, что одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, или 5,23 г хлорпроизводного, или 8,2 г бромпроизводного.

Некоторая предельная карбоновая одноосновная кислота массой 6 г требует для полной этерификации такой же массы спирта. При этом получается 10,2 г сложного эфира. Установите молекулярную формулу кислоты.

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.

При взаимодействии 6,72 л (н. у.) хлороводорода с равным объёмом газообразного амина получен продукт массой 24,45 г. Определите молекулярную формулу амина.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Центр. Вариант 1

При дегидрировании 52,8 г предельного спирта над медным катализатором образовалось 51,6 г кетона. Установите молекулярную формулу спирта, если известно, что реакция прошла количественно, то есть со 100%-м выходом.

Некоторое органическое вещество, взаимодействуя с гидроксидом натрия, образует продукт, содержащий 33,82% металла (по массе). Известно, что это вещество может реагировать с этанолом и оксидом магния, а также окрашивает метилоранж в розовый цвет. На основании этих данных:

1)  предложите молекулярную формулу исходного вещества,

2)  составьте его структурную формулу,

3)  приведите уравнение реакции его взаимодействия с оксидом магния.

Источник: Типовые тестовые задания по химии, под редакцией Ю. Н. Медведева. 2015 г.

Всего: 247 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Источник

Скачать материал

Сейчас обучается 40 человек из 30 регионов

Сейчас обучается 65 человек из 32 регионов

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ
ЕГЭ по химии – задача 35
Презентацию подготовила учитель химии МАОУ Лицей № 1 г.Березники Пермского края
Крепышева Ирина Вадимовна
2 слайд

Типы задач на определение формулы вещества
Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов или по общей формуле вещества;
Определение формулы вещества по продуктам сгорания;
Определение формулы вещества по химическим свойствам.
3 слайд

Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов или по общей формуле вещества
сначала находят мольное соотношение атомов в веществе — оно соответствует его простейшей формуле.
Например, для вещества состава АхВу соотношение количеств веществ А и В соответствует соотношению числа их атомов в молекуле:
х : у = n(A) : n(B);
затем, используя молярную массу вещества, определяют его истинную формулу.
4 слайд

Пример 1
Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.
5 слайд

Решение примера 1
Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н — 15,79 г.
Найдём количество вещества каждого атома:
ν(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 моль,
ν(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.
6 слайд

3. Определяем мольное соотношение атомов С и Н:
С : Н = 7,0175 : 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1 : 2,25 (домножим на 4) = 4 : 9.
Таким образом, простейшая формула — С4Н9.
4. По относительной плотности рассчитаем молярную массу:
М = D(возд.) • 29 = 114 г/моль.
Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С4Н9 — 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.
Значит, истинная формула — С8Н18.
7 слайд

Метод 2
Находим истинную молярную массу (114 г/моль), а затем находим массы атомов углерода и водорода в этом веществе по их массовым долям.
m(C) = 114 • 0,8421 = 96; т.е. число атомов С 96/12 = 8
m(H) = 114 • 0,1579 = 18; т.е число атомов Н 18/1 = 18.
Формула вещества — С8Н18.
Ответ: С8Н18.
8 слайд

Пример 2
Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.
9 слайд

Решение примера 2
Общая формула алкина СnH2n−2
Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность ρ — это масса 1 литра газа при нормальных условиях.
Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4 л такого газа:
M = (плотность ρ) • (молярный объём
Vm) = 2,41 г/л • 22,4 л/моль = 54 г/моль.
Далее, составим уравнение, связывающее молярную массу и n:
14 • n − 2 = 54, n = 4.
Значит, алкин имеет формулу С4Н6.
Ответ: С4Н6.
10 слайд

Пример 3
Определить формулу дихлоралкана, содержащего 31,86 % углерода.
11 слайд

Решение примера 3
Общая формула дихлоралкана: СnH2nCl2, там 2 атома хлора и n атомов углерода.
Тогда массовая доля углерода равна:
ω(C) = (число атомов C в молекуле) • (атомная масса C) / (молекулярная масса дихлоралкана)
0,3186 = n • 12 / (14n + 71)
n = 3, вещество — дихлорпропан.
Ответ: С3Н6Cl2, дихлорпропан.
12 слайд

Задача на определение формулы вещества по продуктам сгорания
Найдите молекулярную формулу углеводорода, имеющего плотность по водороду, равную 22, если при сгорании 4,4 г его в кислороде, образуется 6,72 л СО2 и 7,2 г Н2О.
Дано: D(в-ва)H2=22;
m (CxHy)=4,4 г
V(CO2)=6,72 л
m(H2O) = 7,2 г_
CxHy — ?
13 слайд

Задачу такого типа можно решить различными способами.
1 способ решения
1) Найдем молярную массу вещества по формуле:
M(в-ва)= DH2 × MH2;
М(в-ва)= 22 × 2 г/моль = 44 г/моль
2) Находим количество вещества углеводорода по формуле:
nв = mв/Mв;
n(CxHy)= 4,4 г : 44 г/моль = 0,1 моль
14 слайд

3) n(Н2О)= 7,2 г : 18 г/моль = 0,4 моль
4) n(CO2)= V/Vm;
n(CO2)= 6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль
5)CxHy + O2 → 3CO2 + 4 H2O
0,1 : 0,3 : 0,4
1 : 3 : 4 — коэффициенты
C3H8 — истинная формула

Ответ: C3H8.
15 слайд

2 способ решения
1)Найдем молярную массу вещества по формуле:
M(в-ва)= DH2 × MH2;
M(в-ва) = DH2 × MH2 = 22 × 2 г/моль = 44г/моль
16 слайд

2) Составим уравнение реакции:
4,4 г 6,72 л 7,2 г
CxHy + (x+0,25y)O2 → x CO2 + y/2 H2O
44 г/моль 22,4 x 18y/2 = 9y

4,4 6,72 4,4 7,2
___ = ____ ____ = ___ ,
44 22,4 х 44 9y

0,3 0,8
0,1 = __ , 0,1 = ___,
х y

0,3
х = — = 3 . y = 8.
0,1

C3H8 – истинная формула
Ответ: C3H8.
17 слайд

3 способ решения
1) Найдем молярную массу вещества по формуле:
M(в-ва)= DH2 × MH2;
М(в-ва)= 22 × 2 г/моль = 44 г/моль
2) 6,72 л х г
СО2 → С
22,4 л 12 г
х = 6,72 × 12 / 22,4 = 3,6 (г) – m (C)

3) 7,2 г у г
Н2О → 2Н
18 г 2 г
у = 7,2 × 2 / 18 = 0,8 (г) – m (H).
18 слайд

4) Найдем соотношение атомов С и Н в веществе CxHy :

m (C) m (H) 3,6 0,8
—— : —— = —— : ——
Ar (C) Ar (H) 12 1

0,3 : 0,8
3 : 8  C3H8 –
простейшая формула вещества.
М (C3H8) = 12 × 3 + 8 = 44 г/моль
C3H8 – истинная формула
Ответ: C3H8
19 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Относительная плотность паров органического соединения по сернистому газу равна 2. При сжигании 19,2 г этого вещества образуется 52,8 г углекислого газа (н.у.) и 21,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.
20 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 2. При сжигании органического вещества массой 1,78 г в избытке кислорода получили 0,28 г азота, 1,344 л (н.у.) СО2 и 1,26 г воды. Определите молекулярную формулу вещества, зная, что в указанной навеске вещества содержится 1,204•1022 молекул.
21 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 3.При сгорании органического вещества, содержащего С, Н и хлор, выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,4 г воды, 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества.
22 слайд

Определение формул веществ по химическим свойствам.
Пример 1
При взаимодействии 0,74 г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделился водород в количестве, достаточном для гидрирования 112 мл пропена (н. у.). Что это за спирт?
23 слайд

Решение примера 1
1) Формула предельного одноатомного спирта — CnH2n+1OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции — т.е. с выделенной отдельно группой ОН.
2) Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции):
3) 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1ONa + H2
C3H6 + H2 → C3H8
24 слайд

4) Можно найти количество пропена, а по нему — количество водорода. Зная количество водорода, по реакции находим количество вещества спирта:
5) ν(C3H6) = V / Vm = 0,112 / 22,4 = 0,005 моль => ν(H2) = 0,005 моль,
νспирта = 0,005 • 2 = 0,01 моль.
6) Находим молярную массу спирта и n:
7) Mспирта = m / ν = 0,74 / 0,01 = 74 г/моль,
14n + 18 = 74
14n = 56
n = 4.
Спирт — бутанол С4Н7ОН.
Ответ: C4H7OH.
25 слайд

Определение формул веществ по химическим свойствам.
Пример 2
Определить формулу сложного эфира, при гидролизе 2,64 г которого выделяется 1,38 г спирта и 1,8 г одноосновной карбоновой кислоты.
26 слайд

Решение примера 2
1) Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде:
CnH2n+1COOCmH2m+1
Соответственно, спирт будет иметь формулу
CmH2m+1OH,
а кислота
CnH2n+1COOH.
Уравнение гидролиза сложного эфира:
CnH2n+1COOCmH2m+1 + H2O → CmH2m+1OH + CnH2n+1COOH
27 слайд

1) Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны.
Поэтому из данных задачи можно найти массу воды:
m(Н2О) = (масса кислоты) + (масса спирта) − (масса эфира) = 1,38 + 1,8 − 2,64 = 0,54 г
ν(Н2О) = m / M = 0,54 / 18 = 0,03 моль
Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны.
28 слайд

3) Можно найти их молярные массы:
Мкислоты = m / ν = 1,8 / 0,03 = 60 г/моль,
Мспирта = 1,38 / 0,03 = 46 г/моль.
Получим два уравнения, из которых найдём m и n:
MCnH2n+1COOH = 14n + 46 = 60, n = 1 — уксусная кислота
MCmH2m+1OH = 14m + 18 = 46, m = 2 — этанол.
4)Таким образом, искомый эфир — это этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат.
Ответ: CH3COOC2H5.
29 слайд

Определение формул веществ по химическим свойствам.
Пример 3
Определить формулу аминокислоты, если при действии на 8,9 г её избытком гидроксида натрия можно получить 11,1 г натриевой соли этой кислоты.
30 слайд

Решение примера 3
1) Общая формула аминокислоты (если считать, что она не содержит никаких других функциональных групп, кроме одной аминогруппы и одной карбоксильной):
NH2–CH(R)–COOH.
Можно было бы записать её разными способами, но для удобства написания уравнения реакции лучше выделять в формуле аминокислоты функциональные группы отдельно.
31 слайд

2) Можно составить уравнение реакции этой аминокислоты с гидроксидом натрия:
NH2–CH(R)–COOH + NaOH → NH2–CH(R)–COONa + H2O
Количества вещества аминокислоты и её натриевой соли — равны. При этом мы не можем найти массу какого-либо из веществ в уравнении реакции. Поэтому в таких задачах надо выразить количества веществ аминокислоты и её соли через молярные массы и приравнять их:
M(аминокислоты NH2–CH(R)–COOH) = 74 + МR
M(соли NH2–CH(R)–COONa) = 96 + МR
32 слайд

3) νаминокислоты = 8,9 / (74 + МR),
νсоли = 11,1 / (96 + МR)
8,9 / (74 + МR) = 11,1 / (96 + МR)
МR = 15
Легко увидеть, что R = CH3.
Можно это сделать математически, если принять, что R — CnH2n+1.
14n + 1 = 15, n = 1.
Это аланин — аминопропановая кислота.
Ответ: NH2–CH(CH3)–COOH.
33 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 1.
Определить формулу алкена, если известно, что он 5,6 г его при присоединении воды образуют 7,4 г спирта.
34 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 2.
Для окисления 2,9 г предельного альдегида до кислоты потребовалось 9,8 г гидроксида меди (II). Определить формулу альдегида.
35 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 3.
Одноосновная моноаминокислота массой
3 г с избытком бромоводорода образует 6,24 г соли. Определить формулу аминокислоты.
36 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 4. При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получили 9,73 г альдегида, 8,65 г меди и воду. Определить молекулярную формулу этого спирта.
37 слайд

Задачи для самостоятельного решения
Задача 5.
При взаимодействии предельного двухатомного спирта массой 2,7 г с избытком калия выделилось 0,672 л водорода. Определить формулу спирта.
38 слайд

Задачи из реальных вариантов егэ
Задача 1.
40 слайд

Задачи из реальных вариантов егэ
Задача 2.

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 154 587 материалов в базе

Выберите категорию:
Выберите учебник и тему

Выберите класс:
Тип материала:
- Все материалы
- Статьи
- Научные работы
- Видеоуроки
- Презентации
- Конспекты
- Тесты
- Рабочие программы
- Другие методич. материалы

Найти материалы

Материал подходит для УМК

«Химия (углублённый уровень)», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др./Под ред. Лунина В.В.

Тема

Глава 6. Основные понятия органической химии

Больше материалов по этой теме

Другие материалы

Полезный анализ по органическим веществам

Учебник: «Химия (углублённый уровень)», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др./Под ред. Лунина В.В.
Тема: Глава 7. Углеводороды

Рейтинг:
1 из 5

14.04.2018
441
3

ВПР по химии на тему «10 класс-проф»

Учебник: «Химия (углублённый уровень)», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др./Под ред. Лунина В.В.
Тема: Глава 1. Повторение и углубление знаний

Рейтинг:
4 из 5

13.04.2018
1667
20

Углеводы презентация 10 класс

Учебник: «Химия (углублённый уровень)», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др./Под ред. Лунина В.В.
Тема: § 88. Глубокая переработка нефти. Крекинг, риформинг

Рейтинг:
3 из 5

07.04.2018
2998
323

06.04.2018
1339
2

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
Курс профессиональной переподготовки «Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Основы туризма и гостеприимства»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: организация реабилитационной работы в социальной сфере»
Курс повышения квалификации «Управление финансами: как уйти от банкротства»
Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»
Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
Курс профессиональной переподготовки «Техническое сопровождение технологических процессов переработки нефти и газа»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»
Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»

Источник

Курс

Меня зовут Быстрицкая Вера Васильевна.
Я репетитор по Химии

Вам нужны консультации по Химии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите «Нет».

НЕОБХОДИМЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

1. МАССОВАЯ ДОЛЯ ЭЛЕМЕНТА В ВЕЩЕСТВЕ.

Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе.

3. МОЛЕКУЛЯРНАЯ И ПРОСТЕЙШАЯ ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА.

Молекулярная (истинная) формула — формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.

Например, С6Н6 — истинная формула бензола.

Простейшая (эмпирическая) формула — показывает соотношение атомов в веществе.

Например, для бензола соотношение С:Н = 1:1, т.е. простейшая формула бензола — СН.

Молекулярная формула может совпадать с простейшей или быть кратной ей.

Если в задаче даны только массовые доли элементов, то в процессе
решения задачи можно вычислить только простейшую формулу вещества.

Для получения истинной формулы в задаче обычно даются ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ — молярная масса, относительная
или абсолютная плотность вещества или другие данные, с помощью которых можно
определить молярную массу вещества.

4. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ГАЗА Х ПО ГАЗУ — DПОУ(Х).

Относительная плотность D — это величина, которая показывает, во сколько раз газ Х тяжелее газа У. Её рассчитывают как отношение молярных масс газов Х и У.

Часто для расчетов используют относительные плотности газов по водороду и по воздуху.

Воздух — это смесь газов, поэтому для него можно рассчитать только среднюю молярную массу. Её величина принята за 29 г/моль (исходя из примерного усреднённого состава).

5. АБСОЛЮТНАЯ ПЛОТНОСТЬ ГАЗА ПРИ НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.

Абсолютная плотность газа — это масса 1 л газа при нормальных условиях. Обычно для газов её измеряют в г/л.

АЛГОРИТМ 1

НАХОЖДЕНИЕ ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВА ПО МАССОВЫМ ДОЛЯМ ЭЛЕМЕНТОВ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

1. Составить краткую запись условия задачи.

2. Отметить массу вещества за 100г и перевести массовые доли элементов массы. Зная массу по формуле найти количество каждого элемента.

3. Записать соотношение количеств элементов, выразить это отношение целыми числами (разделив на самое маленькое число).

4.Составить химическую формулу по полученным индексам – если плотность не дана, это и есть формула вещества.

5. Если дана плотность, найти молярную массу вещества.

6. Определить молярную массу вещества по относительной плотности вещества.

7. Разделить молярную массу по относительной плотности на молярную массу определённого вещества

8. На полученное целое число умножить все индексы определённого вещества – это и есть данное вещество.

АЛГОРИТМ 2

НАХОЖДЕНИЕ ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВА ПО ПРОДУКТАМ СГОРАНИЯ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

1. Условие задачи

2. Составить краткую запись условия задачи.

3.Определить молярные массы продуктов сгорания, количество углерода и водорода в продуктах сгорания.

4. Если дана масса сгоревшего вещества, вычислить массу кислорода или других элементов.

Далее задача решается, как предыдущая.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМУЛ ВЕЩЕСТВ ПО ФОРМУЛЕ И ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ.

40(В) Задачи ЕГЭ ФИПИ 2015 на нахождение молекулярной формулы вещества

Приложение №1 Общие формулы неорганических соединений

Источник

Задачи 35 из реального ЕГЭ по химии-2021, все задачи на определение формулы из реального экзамена ЕГЭ по химии, задания 35 из реального ЕГЭ 2021 (основная волна и резервные дни — 30 мая 2021 года) с текстовыми решениями и ответами.

1. Вещество А содержит 37,5% углерода, 1,56% водорода, 35,94% натрия по массе, остальное – кислород. Вещество А образуется при обработке избытком раствора гидроксида натрия вещества Б без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б не находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и гидроксида натрия.

Общая формула вещества А — C_xH_yO_zNa_m

ω(O) = 100 — 37,5 — 1,56 — 35,94 = 25%

x : y : z : m = 37,5 / 12 : 1,56 / 1 : 25 / 16 : 35,94 / 23 = 2 : 1 : 1 : 1 = 6 : 3 : 3 : 3

Молекулярная формула вещества А — C₆H₃O₃Na₃

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции:

2. Вещество А содержит 30% углерода, 1,25% водорода, 48,75% калия по массе, остальное – кислород. Вещество А образуется при обработке избытком раствора гидроксида калия вещества Б без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б не находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и гидроксида калия.

Общая формула вещества А — C_xH_yO_zK_m

ω(O) = 100 — 30 — 1,25 — 48,75 = 20%

x : y : z : m = 30 / 12 : 1,25 / 1 : 20 / 16 : 48,75 / 39 = 2 : 1 : 1 : 1 = 6 : 3 : 3 : 3

Молекулярная формула вещества А — C₆H₃O₃K₃

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции:

3. Вещество А содержит 47,52% углерода, 6,93% азота, 39,60% брома по массе и водород. Вещество А образуется при действии бромэтана на азотсодержащее вещество Б. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и бромэтана.

Общая формула вещества А — С_xH_yN_zBr_m

ω(H) = 100 — 47,52 — 6,93 — 36,90 = 5,95%

х : y : z : m = 47,52 / 12 : 5,95 / 1 : 6,93 / 14 : 39,6 / 80 = 3,96 : 5,95 : 0,495 : 0, 495 = 8 : 12 : 1 : 1

Молекулярная формула вещества А — C₈H₁₂NBr

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества А:

4. При сгорании органического вещества А массой 3,03 г получили 3,136 л (н.у.) углекислого газа, 448 мл (н.у.) хлороводорода, 224 мл (н.у.) азота и 3,06 г воды. Вещество А образуется при действии хлорэтана на азотсодержащее вещество Б, молекула которого содержит четвертичный атом углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и хлорэтана.

n(CO₂) = 3,136 / 22,4 = 0,14 моль; n(C) = 0,14 моль

n(HCl) = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль; n(Cl) = 0,02 моль

n(N₂) = 0,224 / 22,4 = 0,01 моль ; n(N) = 0,02 моль

n(H₂O) = 3,06 / 18 = 0,17 моль; n(H) = 0,17 · 2 + 0,02 = 0,36 моль

m(O) = 3,03 — 0,14 · 12 — 0,02 · 35,5 — 0,02 · 14 — 0,36 · 1 = 0

Вещество А не содержит кислорода.

Молекулярная формула вещества А — C₇H₁₈NCl

Структурная формула вещества А :

Уравнение реакции получения вещества А:

5. При сгорании органического вещества А массой 2,87 г получили 3,136 л (н.у.) углекислого газа, 448 мл (н.у.) хлороводорода, 224 мл (н.у.) азота и 1,62 г воды. Вещество А образуется при действии хлорметана на азотсодержащее вещество Б. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и хлорметана.

n(CO₂) = 3,136 / 22,4 = 0,14 моль; n(C) = 0,14 моль

n(HCl) = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль; n(Cl) = 0,02 моль

n(N₂) = 0,224 / 22,4 = 0,01 моль; n(N) = 0,02 моль

n(H₂O) = 1,62 / 18 = 0,09 моль; n(H) = 0,09 · 2 + 0,02 = 0,2 моль

m(O) = 2,87 — 0,14 · 12 — 0,02 · 35,5 — 0,02 · 14 — 0,2 · 1 = 0 г

Вещество А не содержит кислорода.

Молекулярная формула вещества А — C₇H₁₀NCl.

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества А:

6. При сгорании органического вещества А массой 6,975 г получили 5,5 г углекислого газа и 3,36 л (н.у.) хлороводорода. При гидролизе вещества А в присутствии гидроксида калия образуется органическая соль Б, не содержащая атомов хлора. Молекула вещества А содержит четвертичный атом углерода. Напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии гидроксида калия.

n(CO₂) = 5,5 / 44 = 0,125 моль; n(C) = 0,125 моль

n(HCl) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль; n(Cl) = 0,15 моль

n(H) = 0,15 моль

m(O) = 6,975 — 0,125 · 12 — 0,15 · 35,5 — 0,15 · 1 = 0 г

Вещество А не содержит кислорода.

Молекулярная формула вещества А — C₅H₆Cl₆.

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества Б:

7. При сгорании органического вещества А массой 13,95 г получили 5,6 л (н.у.) углекислого газа и 6,72 л (н.у.) хлороводорода. При гидролизе вещества А в присутствии гидроксида натрия образуется органическая соль Б, не содержащая атомов хлора. Молекула вещества А содержит четвертичный атом углерода. Напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии гидроксида натрия.

n(CO₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль; n(C) = 0,25 моль

n(HCl) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль; n(Cl) = 0,3 моль

n(H) = 0,3 моль

m(O) = 13,95 — 0,25 · 12 — 0,3 · 35,5 — 0,3 · 1 = 0 г

Вещество А не содержит кислорода.

Молекулярная формула вещества А — C₅H₆Cl₆.

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества Б:

8. При сгорании органического вещества А массой 27,3 г получили 19,8 г углекислого газа и 13,44 л (н.у.) хлороводорода. При гидролизе вещества А в присутствии гидроксида калия образуется органическое вещество Б, которое взаимодействует при нагревании с гидроксидом меди(II) в молярном соотношении 1 : 4. Напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии гидроксида калия.

n(CO₂) = 19,8 / 44 = 0,45 моль; n(C) = 0,45 моль

n(HCl) =13,44 / 22,4 = 0,6 моль; n(Cl) = 0,6 моль

n(H) = 0,6 моль

m(O) = 27,3 — 0,45 · 12 — 0,6 · 35,5 — 0,6 · 1 = 0 г

Вещество А не содержит кислорода.

Молекулярная формула вещества А — C₃H₄Cl₄.

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества Б:

9. Вещество А содержит 45,71% углерода, 30,48% кислорода, 21,9% натрия по массе и водород. При нагревании вещества А с избытком гидроксида натрия образуется органическое вещество Б, которое не обесцвечивает бромную воду. Известно, что функциональные группы в веществе А максимально удалены друг от друга. Напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании вещества А с избытком гидроксида натрия.

Общая формула вещества А — С_xH_yNa_zO_m

ω(H) = 100 — 45,71 — 30,48 — 21,9 = 1,91%

х : y : z : m = 45,71 / 12 : 1,91 / 1 : 21,9 / 23 : 30,48 / 16 = 3,81 : 1,91 : 0,95 : 1,91 = 4 : 2 : 1 : 2

Молекулярная формула вещества А — C₈H₄Na₂O₄

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества Б:

10. Вещество А содержит 34,09% углерода, 36,36% кислорода, 26,14% натрия по массе и водород. При нагревании вещества А с избытком гидроксида натрия образуется органическое вещество Б, молекула которого содержит только вторичный и первичные атомы углерода. Вещество А содержит четвертичный атом углерода. Напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании вещества А с избытком гидроксида натрия.

Общая формула вещества А — С_xH_yNa_zO_m

ω(H) = 100 — 34,09 — 36,36 — 26,14 = 3,41%

х : y : z : m = 34,09 / 12 : 3,41 / 1 : 26,14 / 23 : 36,36 / 16 = 2,84 : 3,41 : 1,137 : 2,27 = 2,5 : 3 : 1 : 2

Молекулярная формула вещества А — C₅H₆Na₂O₄

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества Б:

11. При сгорании 38,5 г органического вещества получили 92,4 г углекислого газа и 18,9 г воды. Известно, что функциональные группы в молекуле этого вещества находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции этого вещества с избытком водного раствора гидроксида натрия.

n(CO₂) = 92,4 / 44 = 2,1 моль; n(C) = 2,1 моль

n(H₂О) =18,9 / 18 = 1,05 моль; n(Н) = 2,1 моль

m(O) = 38,5 — 2,1 · 12 — 2,1 · 1 = 11,2 г

n(O) = 11,2 / 16 = 0,7 моль

Молекулярная формула вещества — C₆H₆О₂.

Структурная формула вещества:

Уравнение реакции вещества с избытком водного раствора гидроксида натрия.:

12. Вещество А содержит 2,6% водорода, 20,78% кислорода, 29,87% натрия по массе, остальное – углерод. Вещество А образуется при обработке избытком раствора гидроксида натрия вещества Б без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и гидроксида натрия.

Общая формула вещества А — С_xH_yNa_zO_m

ω(С) = 100 — 2,6 — 20,78 — 29,87 = 53,25%

х : y : z : m = 46,75 / 12 : 2,6 / 1 : 29,87 / 23 : 20,78 / 16 = 3,9 : 2,6 : 1,3 : 1,3 = 3 : 2 : 1 : 1

Молекулярная формула вещества А — C₆H₄Na₂O₂

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества А:

13. Вещество А содержит 46,75% углерода, 20,78% кислорода, 29,87% натрия по массе, остальное – водород. Вещество А образуется при обработке избытком раствора гидроксида натрия вещества Б без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б максимально удалены друг от друга. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и гидроксида натрия.

Общая формула вещества А — С_xH_yNa_zO_m

ω(H) = 100 — 46,75 — 20,78 — 29,87 = 2,6%

х : y : z : m = 46,75 / 12 : 2,6 / 1 : 29,87 / 23 : 20,78 / 16 = 3,9 : 2,6 : 1,3 : 1,3 = 3 : 2 : 1 : 1

Молекулярная формула вещества А — C₆H₄Na₂O₂

Структурная формула вещества А:

Уравнение реакции получения вещества А:

14. При сгорании 12,11 г органического вещества получили 18,48 г углекислого газа, 5,67 г бромоводорода и 2,52 г воды. Известно, что функциональные группы в молекуле этого вещества находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции этого вещества с избытком водного раствора гидроксида натрия без нагревания.

n(CO₂) = 18,48 / 44 = 0,42 моль; n(C) = 0,42 моль

n(HBr) = 5,67 / 81 = 0,07 моль; n(Br) = 0,07 моль

n₁(H) = 0,07 моль

n(H₂O) = 2,52 / 18 = 0,14 моль; n₂(H) = 0,28 моль

n(H) = 0,07 + 0,28 = 0,35 моль

m(O) = 12,11 — 0,42 · 12 — 0,07 · 80 — 0,35 · 1 = 1,12 г

n(O) = 1,12 / 16 = 0,07 моль

Молекулярная формула вещества — C₆H₅BrO.

Структурная формула вещества:

Уравнение реакции взаимодействия вещества с раствором гидроксида натрия:

15. При сгорании 5,19 г органического вещества получили 4,032 л (н.у.) углекислого газа, 2,43 г бромоводорода и 1,08 г воды. Известно, что функциональные группы в молекуле этого вещества максимально удалены друг от друга. Напишите уравнение реакции этого вещества с избытком водного раствора гидроксида калия без нагревания.

n(CO₂) = 4,032 / 22,4 = 0,18 моль; n(C) = 0,18 моль

n(HBr) = 2,43 / 81 = 0,03 моль; n(Br) = 0,03 моль

n₁(H) = 0,03 моль

n(H₂O) = 1,08 / 18 = 0,06 моль; n₂(H) = 0,12 моль

n(H) = 0,03 + 0,12 = 0,15 моль

m(O) = 5,19 — 0,18 · 12 — 0,03 · 80 — 0,15 · 1 = 0,48 г

n(O) = 0,48 / 16 = 0,03 моль

Молекулярная формула вещества — C₆H₅BrO.

Структурная формула вещества:

Уравнение реакции взаимодействия вещества с раствором гидроксида калия:

Источник

0,005		0,01
С_nH_2n−2	+ 2Br₂ →	С_nH_2n−2Br₄

Типы задач в задании С5.

Необходимые теоретические сведения.

Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав.

Определение формул веществ по продуктам сгорания.

Определение формул веществ по химическим свойствам.

Задачи для самостоятельного решения.

Часть 1. Определение формулы вещества по составу.

Часть 2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания.

Часть 3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.

Ответы и комментарии к задачам для самостоятельного решения.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Материал подходит для УМК

Тема

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Новое и интересное на сайте: