Hem Bär Förberedelse för tentamen i kemi, beräkningsuppgifter för härledning av formeln för ett ämne. Mängden substans i förbränningsprodukterna hittades

Bär

Förberedelse för tentamen i kemi, beräkningsuppgifter för härledning av formeln för ett ämne. Mängden substans i förbränningsprodukterna hittades

Uppgiften att härleda molekylformeln för ett ämne

För ett väl utfört jobb får du 3 poäng. Ungefär 10-15 minuter.

För att klara uppgift 35 i kemi måste du:

känna till tre grundläggande formler:
- massfraktion w\u003d m (in-va) / m (r-va) * 100 %
- molfraktion i massa M=m/v
- molfraktion i volym Vm=V/v
korrekt skriv ämnens strukturella och molekylära formler.
använda sig av

Uppgifter för träning

Organiskt ämne A innehåller 11,97 % kväve, 9,40 % väte och 27,35 % syre i vikt och bildas genom reaktion av organiskt ämne B med propanol-2. Det är känt att ämne B är av naturligt ursprung och kan interagera med både syror och alkalier.
Baserat på dessa villkor för uppdraget:
1) utför de nödvändiga beräkningarna (ange måttenheterna för de erforderliga fysikaliska kvantiteterna) och fastställa molekylformeln för det ursprungliga organiska ämnet;
2) gör en strukturformel för detta ämne, som entydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;
3) skriv reaktionsekvationen för att erhålla ämne A från ämne B och propanol-2 (använd strukturformlerna för organiska ämnen).

Lösning

18 g organiskt material brändes, med utsläpp av 17,92 l (n.o.) koldioxid, 25,2 g vatten och 4,48 l kväve. Ämnets densitet med avseende på väte är 22,5. När man studerade ämnets kemiska egenskaper fann man att när det interagerar med salpetersyrlighet frigörs kväve.

Lösning
Kolvätet innehåller 85,71 viktprocent kol. Materiens densitet i luft är 1,931. Under studien av ämnets kemiska egenskaper fann man att när det interagerar med väteklorid bildas endast ett monoklorderivat.
1) utför de nödvändiga beräkningarna (ange måttenheterna för de initiala värdena) och upprätta molekylformeln för det ursprungliga organiska materialet;
2) gör en strukturformel för detta ämne, som entydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;
3) skriv reaktionsekvationen för interaktionen av detta ämne med väteklorid, när du skriver reaktionsekvationen, använd strukturformlerna för organiska ämnen.

Lösning
Vid fullständig förbränning av organiskt material som inte innehåller syre släpptes 0,448 l (n.o.) koldioxid, 0,18 g vatten och 0,4 g vätefluorid. Det är känt att ämnet bildas som ett resultat av halogeneringsreaktionen av en alken.
1) utför de nödvändiga beräkningarna (ange måttenheterna för de initiala värdena) och upprätta molekylformeln för det ursprungliga organiska materialet;
2) gör en strukturformel för detta ämne, som entydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;
3) skriv reaktionsekvationen för interaktionen mellan detta ämne och salpetersyrlighet; när du skriver reaktionsekvationen, använd strukturformlerna för organiska ämnen.

Lösning
Det organiska materialet reagerade med metalliskt natrium. Som ett resultat av reaktionen erhölls ett ämne som vägde 10,25 g och en gas med en volym av 1,4 liter frigjordes. (väl.). Under studien av det ursprungliga ämnet fann man att det kan erhållas som ett resultat av hydratiseringen av alkenen,
1) utför de nödvändiga beräkningarna (ange måttenheterna för de initiala värdena) och upprätta molekylformeln för det ursprungliga organiska materialet;
2) gör en strukturformel för detta ämne, som entydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;
3) skriv reaktionsekvationen för interaktionen mellan detta ämne och metalliskt natrium; när du skriver reaktionsekvationen, använd strukturformlerna för organiska ämnen.

För att lösa problem av denna typ är det nödvändigt att känna till de allmänna formlerna för klasser av organiska ämnen och de allmänna formlerna för att beräkna molmassan av ämnen i dessa klasser:

Majoritetsbeslutsalgoritm uppgifter för att hitta molekylformeln innehåller följande steg:

- skriva reaktionsekvationer i allmän form;

- hitta mängden ämne n, för vilken massan eller volymen anges, eller vars massa eller volym kan beräknas enligt problemets tillstånd;

- hitta molmassan för ämnet M = m / n, vars formel måste fastställas;

- hitta antalet kolatomer i en molekyl och sammanställa molekylformeln för ett ämne.

Exempel på att lösa problem 35 i Unified State Examination i kemi för att hitta molekylformeln för organiskt material genom förbränningsprodukter med en förklaring

Förbränning av 11,6 g organiskt material ger 13,44 liter koldioxid och 10,8 g vatten. Ångdensiteten för detta ämne i luft är 2. Det har fastställts att detta ämne interagerar med en ammoniaklösning av silveroxid, reduceras katalytiskt av väte för att bilda en primär alkohol och kan oxideras av en surgjord lösning av kalium permanganat till en karboxylsyra. Baserat på dessa uppgifter:
1) fastställa den enklaste formeln för utgångsämnet,
2) gör sin strukturformel,
3) ge reaktionsekvationen för dess interaktion med väte.

Lösning: den allmänna formeln för organiskt material är CxHyOz.

Låt oss översätta volymen koldioxid och massan av vatten till mol med formlerna:

n = m/M Och n = V/ Vm,

Molvolym Vm = 22,4 l/mol

n (CO 2) \u003d 13,44 / 22,4 \u003d 0,6 mol, => det ursprungliga ämnet innehöll n (C) \u003d 0,6 mol,

n (H 2 O) \u003d 10,8 / 18 \u003d 0,6 mol, => det ursprungliga ämnet innehöll dubbelt så mycket n (H) \u003d 1,2 mol,

Detta innebär att den önskade föreningen innehåller syre i mängden:

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

Låt oss titta på förhållandet mellan C, H och O-atomer som utgör det ursprungliga organiska materialet:

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

Vi hittade den enklaste formeln: C 3 H 6 O

För att ta reda på den sanna formeln hittar vi molmassan av en organisk förening med hjälp av formeln:

M (CxHyOz) = Dair (CxHyOz) * M (luft)

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

Låt oss kontrollera om den sanna molmassan motsvarar molmassan av den enklaste formeln:

M (C 3 H 6 O) \u003d 12 * 3 + 6 + 16 \u003d 58 g / mol - motsvarar, \u003d\u003e den sanna formeln sammanfaller med den enklaste.

Molekylformel: C 3 H 6 O

Från data om problemet: "denna substans interagerar med en ammoniaklösning av silveroxid, reduceras katalytiskt av väte för att bilda en primär alkohol och kan oxideras av en surgjord lösning av kaliumpermanganat till en karboxylsyra" att det är en aldehyd.

2) I växelverkan av 18,5 g mättad enbasisk karboxylsyra med ett överskott av natriumbikarbonatlösning frigjordes 5,6 1 (n.o.) gas. Bestäm syrans molekylformel.

3) Viss begränsande enbasisk karboxylsyra med en massa på 6 g kräver samma massa alkohol för fullständig förestring. Detta ger 10,2 g ester. Ställ in syrans molekylformel.

4) Bestäm molekylformeln för acetyleniskt kolväte om molmassan av produkten av dess reaktion med ett överskott av vätebromid är 4 gånger större än molmassan för det ursprungliga kolvätet

5) Vid förbränning av organiskt material med en massa av 3,9 g bildades kolmonoxid (IV) med en massa av 13,2 g och vatten med en massa av 2,7 g. Härled formeln för ämnet, med vetskap om att vätets ångdensitet av detta ämne är 39.

6) Vid förbränning av organiskt material som vägde 15 g bildades kolmonoxid (IV) med en volym av 16,8 l och vatten med en massa av 18 g. Härled formeln för ämnet, med vetskap om att ångdensiteten för detta ämne i termer av vätefluorid är 3.

7) Vid förbränning av 0,45 g gasformigt organiskt material frigjordes 0,448 l (n.o.) koldioxid, 0,63 g vatten och 0,112 l (n.o.) kväve. Densiteten för den initiala gasformiga substansen i kväve är 1,607. Hitta molekylformeln för detta ämne.

8) Förbränningen av syrefritt organiskt material gav 4,48 l (N.O.) koldioxid, 3,6 g vatten och 3,65 g väteklorid. Bestäm molekylformeln för den brända föreningen.

9) Vid förbränning av organiskt material som vägde 9,2 g bildades kolmonoxid (IV) med en volym på 6,72 l (n.o.) och vatten med en massa på 7,2 g. Ställ in ämnets molekylformel.

10) Vid förbränning av organiskt material som vägde 3 g bildades kolmonoxid (IV) med en volym på 2,24 l (n.o.) och vatten med en massa på 1,8 g. Det är känt att detta ämne reagerar med zink.
Baserat på dessa villkor för uppdraget:
1) göra de beräkningar som krävs för att fastställa molekylformeln för ett organiskt ämne;
2) skriv ner molekylformeln för det ursprungliga organiska materialet;
3) gör en strukturformel för detta ämne, som otvetydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;
4) skriv ekvationen för reaktionen mellan detta ämne och zink.

ANVÄNDNING i kemi

34 uppgift

Bratyakova S.B.

För mig ser ett kemiproblem ut ungefär så här: Två kameler flög - en röd, den andra till vänster. Hur mycket väger 1 kg asfalt om igelkotten är 12 år?

Bratyakova S.B.

1 . Organiskt ämne A innehåller 13,58 % kväve, 8,80 % väte och 31,03 % syre i vikt och bildas genom interaktion av organiskt ämne B med etanol i ett molförhållande av 1: 1. Det är känt att ämne B är av naturligt ursprung och är kan interagera med både syror och alkalier.

Bratyakova S.B.

4) skriv ekvationen för reaktionen för att erhålla ämne A från ämne B och etanol.

Bratyakova S.B.

Svarselement:

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

FRÅN 4 H 9 NEJ 2

Bratyakova S.B.

4) En ekvation upprättades för reaktionen för att erhålla ämne A från ämne B och etanol:

Bratyakova S.B.

2. När 4,12 g organiskt material förbränns erhålls 3,584 liter koldioxid (n.o.), 448 ml kväve (n.o.) och 3,24 g vatten. När det värms upp med saltsyra genomgår detta ämne hydrolys, vars produkter är en förening med sammansättning C 2 H 6 NEJ 2 Cl och envärd alkohol.

Bratyakova S.B.

Baserat på dessa villkor för uppdraget:

1) göra de beräkningar som krävs för att fastställa molekylformeln för ett organiskt ämne;

2) skriv ner molekylformeln för det ursprungliga organiska materialet;

3) gör en strukturformel för detta ämne, som otvetydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;

4) skriv reaktionsekvationen för hydrolysen av utgångsmaterialet i närvaro av saltsyra.

Bratyakova S.B.

Svarselement:

Den allmänna formeln för ämnet är 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) Massan och mängden substans av syreatomer fastställs,

och ämnets molekylformel bestäms:

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

Molekylformel - C 4 H 9 NEJ 2

3) Strukturformeln för organiskt material ges:

Bratyakova S.B.

3. Organiskt ämne A innehåller 11,97 % kväve, 9,40 % väte och 27,35 % syre i vikt och bildas genom interaktion av organiskt ämne B med propanol-2 i ett molförhållande av 1: 1. Det är känt att ämne B är av naturligt ursprung och kan interagera med både syror och alkalier.

Bratyakova S.B.

Baserat på dessa villkor för uppdraget:

1) gör de beräkningar som krävs för att fastställa molekylformeln för organiskt ämne A;

2) skriv ner molekylformeln för ämne A;

3) gör en strukturformel för ämne A, som entydigt återspeglar ordningen för bindning av atomer i dess molekyl;

4) skriv reaktionsekvationen för att erhålla ämne A från ämne B och propanol-2.

Bratyakova S.B.

Svarselement:

Den allmänna formeln för ämnet är CxHyNzOg

1) Förhållandet mellan kol, väte, kväve och syreatomer i föreningen finns:

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) Molekylformeln för ämne A har bestämts.

FRÅN 5 H 11 NEJ 2

3) Sammanställt strukturformeln för ämne A:

Bratyakova S.B.

4) En ekvation upprättades för reaktionen för att erhålla ämne A från ämne B och propanol-2:

Bratyakova S.B.

4. Vid bränning av ett prov av en dipeptid av naturligt ursprung som vägde 6,4 g erhölls 5,376 liter koldioxid (n.o.), 4,32 g vatten och 896 ml kväve (n.o.). Vid hydrolys av denna dipeptid i närvaro av saltsyra bildas ett salt.

Bratyakova S.B.