1. Расчётные задачи по химическим уравнениям.

Основные расчётные формулы:

m = ν ∙ M

ν = m / M

ν = V / Vm

V = ν ∙ Vm

Vm = 22,4 л/моль

ν - количество вещества

M - молярная масса (по ПСХЭ Д.И. Менделеева)

m - масса

V - объём

Задача №1

Вычислите объем углекислого газа, который образуется при сгорании пентана объемом 5,6 л при нормальных условиях.

Решение:

1. Пишем уравнение реакции С₅Н₁₂ + 8О₂ = 5СО₂↑ + 6Н₂О↑

по уравнению 1 моль 5 моль

по решению 0,25 моль (х)1,25 моль

2. По уравнению количество вещества пентана относится к количеству вещества углекислый газ как 1:5 (коэффициенты в уравнении перед этими веществами)

3. Найдём количество вещества для этих формул исходя из условий задачи (по решению)

n=V/V_m=5,6_л/22,4_л/моль = 0,25 моль;

Отсюда,количество вещества оксида углерода (IV) 5*0,25моль = 1,25 моль (пропорция - находим х)

4. V(СО₂)= n(СО₂) * Vm = 1,25моль*22,4л/моль = 28 л.

Хотя, так как эти вещества являются в обычных условиях газами, можно решить и еще проще - объёмы этих веществ относятся как 1:5, значит объём образовавшегося углекислого газа будет в 5 раз больше объёма пентана. Тогда объем, образовавшегося V(СО₂₎ = 5,6л*5 = 28 л

Задача №2

Определите массу воды,которая образуется при сгорании пентана объёмом 11,2 литра.

Решение:

1. Пишем уравнение реакции С₅Н₁₂ + 8О₂ = 5СО₂↑ + 6Н₂О↑

по уравнению 1 моль 6 моль

по решению 0,5 моль (х)3 моль

2. По уравнению количество вещества пентана относится к количеству вещества воды как 1:6 (коэффициенты в уравнении перед этими веществами)

3. Найдём количество вещества для этих формул исходя из условий задачи (по решению)

n=V/V_m=11,2_л/22,4_л/моль = 0,5 моль;

Отсюда,количество вещества воды 6*0,5моль = 3 моль (пропорция - находим х)

4. И находим массу воды m(H₂O)=3моль*18г/моль=54 г

2.Нахождение формулы органического вещества по массовой доле химических элементов и относительной плотности газов.

1) Выпишите в тетрадь основные формулы:

D= Mr(1)/Mr(2)

D - относительная плотность первого газа по второму (безразмерная величина).

Например:

D(O₂) = Mr(газа)/Mr(O₂)=Mr(газа)/32;

D(H₂) = Mr(газа)/Mr(H₂)=Mr(газа)/2;

D(воздуха)=Mr(газа)/Mr(воздуха)=Mr(газа)/29.

Wэлемента = (n * Ar (элемента) * 100%) / Mr (вещества),

где n – индекс, число атомов;

W – массовая доля элемента (%).

Задача №1

Найти формулу углеводорода, в котором содержится 14,29 % водорода, а его относительная плотность по азоту равна 2.

Решение:

1. Найдём истинную молярную массу С_хН_у :

М = D(N₂₎ ∙ 28 = 2 ∙ 28 = 56 _г/моль.

2. Найдём массовую долю углерода: ω(С) = 100 % - 14,29 % = 85,71 %.

3. Найдём простейшую формулу вещества и его молярную массу:

х : у = 85,7 / 12 : 14,29 / 1 = 7,142 : 14,29 = 1 : 2 - СН₂

М(СН₂) = 12 + 1 ∙ 2 = 14 _г/моль

4. Сравним молярные массы: М(С_хН_у) / М(СН₂) = 56 / 14 = 4 - истинная формула – С₄Н_8.

Задача №2

Этиловый спирт содержит 52,18% углерода:13,04% водорода: 34,78% кислорода. Плотность паров спирта по водороду 23. Определите формулу этилового спирта.

Решение:

1. Определим молекулярную массу искомого вещества:

Mr(CxHyOz) = D(H2) · Mr(H2)=23· 2 =46г/моль

2.По формуле n = Wэлемента * Mr(вещества) / Ar элемента * 100%

вычислим число атомов C, H, O

n(C)=(52,18% · 46) / 12· 100% = 2

n(H)=( 13,04% · 46) /1· 100% =6

n(O)=( 34,78% · 46) / 16· 100% =1

Получаем x:y:z =2:6:1, следовательно, вещество C₂H₆O

Проверка, Mr(C₂H₆O)= 46г/моль

3.Нахождение формулы органического вещества по продуктам сгорания и относительной плотности газов.

Задача №1.

При сгорании углеводорода получили 6,6 г углекислого газа и 3,6 г воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,517. Определить формулу вещества.

1)Найдём молярная массу углеводорода:

М _в-ва = D_возд *29= 1,517 *29=44 г/моль

2)Найдём количество атомарного углерода:

n(СО₂) = m (СО₂)/ М (СО₂) =6,6г/44г/моль=0,15 моль

помня, что n(СО₂) = n(С) =0,15 моль

3)Найдём количество атомарного водорода:

n(Н₂О)= m (Н₂О)/ М(H₂O)=3,6г/18г/моль=0,2 моль

помня, что n(Н)= 2*n(Н₂О)=0,4 моль

4)Находим отношение количеств (С) и (Н)в формуле как целые числа:

n (С) : n(Н)=0,15:0,4=3:8

5) Простейшая формула вещества: С₃ Н₈

М_прост =44 г/моль

М_ист/ М_прост =44 /44=1

Истинная формула С₃ Н_{8 -} пропан