Pregătirea pentru examenul de chimie, sarcini de calcul pentru derivarea formulei unei substanțe. S-a găsit cantitatea de substanță a produselor de ardere

Sarcina de a deriva formula moleculară a unei substanțe

Pentru o treabă bine făcută, vei primi 3 puncte. Aproximativ 10-15 minute.

Pentru a finaliza sarcina 35 la chimie, trebuie să:

1. cunoașteți trei formule de bază:
   • fractiune in masa w\u003d m (in-va) / m (r-va) * 100%
   • fracția molară în masă M=m/v
   • fracția molară în volum Vm=V/v
2. scrieți corect formulele structurale și moleculare ale substanțelor.
3. utilizare

Sarcini pentru antrenament

Substanța organică A conține 11,97% azot, 9,40% hidrogen și 27,35% oxigen în masă și se formează prin reacția substanței organice B cu propanol-2. Se știe că substanța B este de origine naturală și este capabilă să interacționeze atât cu acizii, cât și cu alcalii.
Pe baza acestor condiții ale misiunii:
1) efectuați calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale mărimilor fizice necesare) și stabiliți formula moleculară a substanței organice inițiale;
2) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, care reflectă fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula sa;
3) scrieți ecuația reacției pentru obținerea substanței A din substanța B și propanol-2 (utilizați formulele structurale ale substanțelor organice).


Soluţie

1. S-au ars 18 g materie organică, cu degajarea a 17,92 l (n.o.) de dioxid de carbon, 25,2 g apă și 4,48 l azot. Densitatea substanței în raport cu hidrogenul este de 22,5. În cursul studierii proprietăților chimice ale substanței, s-a constatat că atunci când interacționează cu acidul azot, se eliberează azot.
   
   

   
   Soluţie

2. Hidrocarbura conține 85,71% carbon în masă. Densitatea materiei în aer este de 1,931. În cursul studierii proprietăților chimice ale substanței, s-a constatat că atunci când interacționează cu clorura de hidrogen, se formează un singur derivat monoclor.
   1) efectuați calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale valorilor inițiale) și stabiliți formula moleculară a materiei organice inițiale;
   2) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, reflectând fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula ei;
   3) scrieți ecuația de reacție pentru interacțiunea acestei substanțe cu acidul clorhidric, când scrieți ecuația de reacție, utilizați formulele structurale ale substanțelor organice.

   
   Soluţie

3. Odată cu arderea completă a materiei organice care nu conține oxigen, s-au eliberat 0,448 l (n.o.) dioxid de carbon, 0,18 g apă și 0,4 g fluorură de hidrogen. Se știe că substanța se formează ca urmare a reacției de halogenare a unei alchene.
   1) efectuați calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale valorilor inițiale) și stabiliți formula moleculară a materiei organice inițiale;
   2) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, reflectând fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula ei;
   3) scrieți ecuația de reacție pentru interacțiunea acestei substanțe cu acidul azot; atunci când scrieți ecuația de reacție, utilizați formulele structurale ale substanțelor organice.

   
   Soluţie

4. Materia organică a reacționat cu sodiul metalic. În urma reacției, s-a obținut o substanță cu o greutate de 10,25 g și s-a eliberat un gaz cu un volum de 1,4 litri. (bine.). În timpul studiului substanței originale, s-a constatat că aceasta poate fi obținută ca urmare a hidratării alchenei,
   1) efectuați calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale valorilor inițiale) și stabiliți formula moleculară a materiei organice inițiale;
   2) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, reflectând fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula ei;
   3) scrieți ecuația de reacție pentru interacțiunea acestei substanțe cu sodiul metalic; atunci când scrieți ecuația de reacție, utilizați formulele structurale ale substanțelor organice.

Pentru a rezolva probleme de acest tip, este necesar să se cunoască formulele generale pentru clasele de substanțe organice și formulele generale pentru calcularea masei molare a substanțelor din aceste clase:

Algoritmul de decizie majoritar sarcini pentru a găsi formula moleculară include următorii pași:

- scrierea ecuaţiilor de reacţie în formă generală;

- aflarea cantităţii de substanţă n, pentru care se dă masa sau volumul, sau a cărei masă sau volum poate fi calculată în funcţie de starea problemei;

- aflarea masei molare a substantei M = m / n, a carei formula trebuie stabilita;

- aflarea numarului de atomi de carbon dintr-o molecula si compilarea formulei moleculare a unei substante.

Exemple de rezolvare a problemei 35 a examenului unificat de stat în chimie pentru a găsi formula moleculară a materiei organice prin produși de ardere cu o explicație

Arderea a 11,6 g de materie organică produce 13,44 litri de dioxid de carbon și 10,8 g de apă. Densitatea vaporilor acestei substanțe în aer este de 2. S-a stabilit că această substanță interacționează cu o soluție de amoniac de oxid de argint, este redusă catalitic de hidrogen pentru a forma un alcool primar și este capabilă să fie oxidată printr-o soluție acidulată de potasiu. permanganat la un acid carboxilic. Pe baza acestor date:
1) stabiliți cea mai simplă formulă a substanței de pornire,
2) faceți formula sa structurală,
3) dați ecuația reacției pentru interacțiunea sa cu hidrogenul.

Soluţie: formula generală a materiei organice este CxHyOz.

Să traducem volumul de dioxid de carbon și masa de apă în moli folosind formulele:

n = m/Mși n = V/ Vm,

Volumul molar Vm = 22,4 l/mol

n (CO 2) \u003d 13,44 / 22,4 \u003d 0,6 mol, => substanța inițială conținută n (C) \u003d 0,6 mol,

n (H 2 O) \u003d 10,8 / 18 \u003d 0,6 mol, => substanța inițială conținea de două ori mai mult n (H) \u003d 1,2 mol,

Aceasta înseamnă că compusul dorit conține oxigen în cantitate:

n(O)= 3,2/16 = 0,2 mol

Să ne uităm la raportul dintre atomii de C, H și O care alcătuiesc materia organică inițială:

n(C) : n(H) : n(O) = x: y: z = 0,6: 1,2: 0,2 = 3: 6: 1

Am găsit cea mai simplă formulă: C 3 H 6 O

Pentru a afla formula adevărată, găsim masa molară a unui compus organic folosind formula:

M (CxHyOz) = Lactate (CxHyOz) * M (aer)

M ist (CxHyOz) \u003d 29 * 2 \u003d 58 g / mol

Să verificăm dacă masa molară adevărată corespunde masei molare a celei mai simple formule:

M (C 3 H 6 O) \u003d 12 * 3 + 6 + 16 \u003d 58 g / mol - corespunde, \u003d\u003e formula adevărată coincide cu cea mai simplă.

Formula moleculară: C3H6O

Din datele problemei: „această substanță interacționează cu o soluție de amoniac de oxid de argint, este redusă catalitic de hidrogen pentru a forma un alcool primar și este capabilă să fie oxidată printr-o soluție acidificată de permanganat de potasiu la un acid carboxilic” concluzionăm. că aceasta este o aldehidă.

2) În interacțiunea a 18,5 g de acid carboxilic monobazic saturat cu un exces de soluție de bicarbonat de sodiu, s-au eliberat 5,6 l (n.o.) de gaz. Determinați formula moleculară a acidului.

3) Unele acid carboxilic monobazic limitativ cu o masă de 6 g necesită aceeași masă de alcool pentru esterificarea completă. Aceasta conduce la 10,2 g de ester. Setați formula moleculară a acidului.

4) Determinați formula moleculară a hidrocarburii acetilenice dacă masa molară a produsului reacției sale cu un exces de bromură de hidrogen este de 4 ori mai mare decât masa molară a hidrocarburii originale

5) În timpul arderii materiei organice cu masa de 3,9 g s-a format monoxid de carbon (IV) cu masa de 13,2 g și apă cu masa de 2,7 g. Deduceți formula substanței, știind că densitatea vaporilor de hidrogen din această substanță este 39.

6) În timpul arderii materiei organice cu masa de 15 g s-a format monoxid de carbon (IV) cu volumul de 16,8 l și apă cu masa de 18 g. Deduceți formula substanței, știind că densitatea vaporilor de această substanță în ceea ce privește fluorura de hidrogen este 3.

7) În timpul arderii a 0,45 g materie organică gazoasă s-au eliberat 0,448 l (n.o.) dioxid de carbon, 0,63 g apă și 0,112 l (n.o.) azot. Densitatea substanței gazoase inițiale în azot este 1,607. Găsiți formula moleculară a acestei substanțe.

8) Arderea materiei organice fără oxigen a produs 4,48 l (N.O.) dioxid de carbon, 3,6 g apă și 3,65 g acid clorhidric. Determinați formula moleculară a compusului ars.

9) În timpul arderii materiei organice cu greutatea de 9,2 g, s-a format monoxid de carbon (IV) cu un volum de 6,72 l (n.o.) și apă cu masa de 7,2 g. Stabiliți formula moleculară a substanței.

10) La arderea materiei organice cu greutatea de 3 g s-a format monoxid de carbon (IV) cu un volum de 2,24 l (n.o.) si apa cu masa de 1,8 g. Se stie ca aceasta substanta reactioneaza cu zincul.
Pe baza acestor condiții ale misiunii:
1) face calculele necesare stabilirii formulei moleculare a unei substante organice;
2) notează formula moleculară a materiei organice originale;
3) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, care reflectă fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula sa;
4) scrieți ecuația pentru reacția acestei substanțe cu zincul.

UTILIZARE în chimie

34 sarcină

Bratyakova S.B.

Bratyakova S.B.

Pentru mine, o problemă de chimie arată cam așa: Două cămile au zburat - una roșie, cealaltă spre stânga. Cât cântărește 1 kg de asfalt dacă ariciul are 12 ani?

Bratyakova S.B.

1 . Substanța organică A conține 13,58% azot, 8,80% hidrogen și 31,03% oxigen în masă și se formează prin interacțiunea substanței organice B cu etanolul în raport molar de 1: 1. Se știe că substanța B este de origine naturală și este capabil să interacționeze atât cu acizii, cât și cu alcalii.

Bratyakova S.B.

4) scrieți ecuația pentru reacția de obținere a substanței A din substanța B și etanol.

Bratyakova S.B.

Elemente de răspuns:

ω (C) \u003d 100 - 13,58-8,80-31,03 \u003d 46,59%

x:y:z:g

46,59 ⁄ 12: 8,80 ⁄ 1: 13,58 ⁄ 14: 31,03 ⁄ 16

3,88: 8,80: 0,97: 1,94

DIN 4 H 9 NU 2

Bratyakova S.B.

4) S-a întocmit o ecuație pentru reacția de obținere a substanței A din substanța B și etanol:

Bratyakova S.B.

2. Când se ard 4,12 g de materie organică, se obțin 3,584 litri de dioxid de carbon (n.o.), 448 ml de azot (n.o.) și 3,24 g de apă. Când este încălzită cu acid clorhidric, această substanță suferă hidroliză, ai cărei produse sunt un compus cu compoziția C 2 H 6 NU 2 Cl și alcool monohidroxilic.

Bratyakova S.B.

Pe baza acestor condiții ale misiunii:

1) face calculele necesare stabilirii formulei moleculare a unei substante organice;

2) notează formula moleculară a materiei organice originale;

3) alcătuiți o formulă structurală a acestei substanțe, care reflectă fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula sa;

4) scrieți ecuația reacției pentru hidroliza materiei prime în prezența acidului clorhidric.

Bratyakova S.B.

Elemente de răspuns:

Formula generală a substanței este CxHyNzOg

n(CO 2 ) = 3,584 / 22,4 = 0,16 mol; n(C) = 0,16 mol

n(H 2 O) \u003d 3,24 / 18 \u003d 0,18 mol; n(H) \u003d 0,18 ∙ 2 \u003d 0,36 mol

n(N 2 ) = 0,448 / 22,4 = 0,02 mol; n(N) \u003d 0,02 ∙ 2 \u003d 0,04 mol

2) Se stabilesc masa și cantitatea de substanță a atomilor de oxigen,

iar formula moleculară a substanței este determinată:

m(C + H + N) = 0,16 ∙ 12 + 0,36 ∙ 1 + 0,04 ∙ 14 = 2,84 g

m (O) \u003d 4,12 - 2,84 \u003d 1,28 g

n(O) = 1,28/16 = 0,08 mol

Bratyakova S.B.

n(C) : n(H) : n(N) : n(O)

0,16: 0,36: 0,04: 0,08 4: 9: 1: 2

Formula moleculară - C 4 H 9 NU 2

3) Formula structurală a materiei organice este dată:

Bratyakova S.B.

3. Substanța organică A conține 11,97% azot, 9,40% hidrogen și 27,35% oxigen în masă și se formează prin interacțiunea substanței organice B cu propanol-2 în raport molar de 1: 1. Se știe că substanța B este de origine naturală și capabil să interacționeze atât cu acizii, cât și cu alcalii.

Bratyakova S.B.

Pe baza acestor condiții ale misiunii:

1) efectuează calculele necesare stabilirii formulei moleculare a substanței organice A;

2) notează formula moleculară a substanței A;

3) alcătuiți o formulă structurală a substanței A, care reflectă fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula sa;

4) scrieți ecuația reacției pentru obținerea substanței A din substanța B şi propanol-2.

Bratyakova S.B.

Elemente de răspuns:

Formula generală a substanței este CxHyNzOg

1) Raportul dintre atomii de carbon, hidrogen, azot și oxigen din compus se găsește:

ω(C) \u003d 100 - 11,97 - 9,40 - 27,35 \u003d 51,31%

x:y:z:g

51,31 ⁄ 12: 9,4 ⁄ 1: 11,97 ⁄ 14: 27,35 ⁄ 16

4,27: 9,4: 0,855: 1,71

5:11:1:2

2) S-a determinat formula moleculară a substanței A.

DIN 5 H 11 NU 2

3) A compilat formula structurală a substanței A:

Bratyakova S.B.

4) S-a întocmit o ecuație pentru reacția de obținere a substanței A din substanța B și propanol-2:

Bratyakova S.B.

4. La arderea unei probe dintr-o dipeptidă de origine naturală cu greutatea de 6,4 g, s-au obținut 5,376 litri dioxid de carbon (n.o.), 4,32 g apă și 896 ml azot (n.o.). La hidroliza acestei dipeptide în prezența acidului clorhidric, se formează o sare.

Bratyakova S.B.

Pe baza acestor condiții ale misiunii:

1) se fac calculele necesare stabilirii formulei moleculare a dipeptidei;

2) notează formula moleculară a dipeptidei;

3) faceți o formulă structurală a acestei dipeptide, care reflectă fără ambiguitate ordinea legăturilor atomilor din molecula sa;

4) scrieți ecuația reacției pentru hidroliza dipeptidei în prezența acidului clorhidric.

Bratyakova S.B.

Elemente de răspuns:

1) S-a constatat cantitatea de substanță a produselor de ardere:

n(CO 2 ) = 5,376 / 22,4 = 0,24 mol; n(C) = 0,24 mol

n(H 2 O) = 4,32/18 = 0,24 mol; n(H) = 0,24∙2 = 0,48 mol

n(N 2 ) = 0,896 / 22,4 = 0,04 mol; n(N) \u003d 0,04 ∙ 2 \u003d 0,08 mol

2) Se stabilește masa și cantitatea substanței atomilor de oxigen și se determină formula moleculară a substanței:

m(C + H + N) = 0,24 ∙ 12 + 0,48 ∙ 1 + 0,08 ∙ 14 = 4,48 g

m (O) \u003d 6,4 - 4,48 \u003d 1,92 g; n(O) = 1,92/16 = 0,12 mol

n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 0,24: 0,48: 0,08: 0,12 6: 12: 2: 3

Formula moleculară - C 6 H 12 N 2 O 3

Bratyakova S.B.

3) Formula structurală a dipeptidei este dată:

4) A fost compilată o ecuație pentru reacția de hidroliză în prezența acidului clorhidric:

Bratyakova S.B.