Урок №9. Решение задач на нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода

Нахождение формулы органического вещества
по массовой доле химических элементов
и относительной плотности газов.
 
1) Выпишите в тетрадь основные формулы:
 
D2 = Mr(1)/Mr(2) 
 
- 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 (%).
 

2) Разберите образец решения задачи:


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 =46
 
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)= 46

Нахождение формулы органического вещества
по массовой доле химических элементов
и плотности вещества при нормальных условиях.
 
1) Выпишите в тетрадь основные формулы:
 
M = ρ * Vm
 
где Vm =22,4 л/моль (при н.у.); 
M – молярная масса вещества (г/моль);

ρ = m/V (плотность)

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

 

где n – индекс, число атомов;

W – массовая доля элемента (%).

 

2) Разберите образец решения задачи:

Углеводород содержит 81,82% углерода. Масса 1 л этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.
 
Решение:
 

1. Определим молярную массу искомого вещества:

ρ = m/V, следовательно М(СхНу) = ρ· Vm = 1,964 г/л · 22,4 л/моль = 44

 

2. По формуле
 
n = (Wэлемента * Mr(вещества)) / Ar элемента * 100%
 
вычислим число атомов C, H.
 

Здесь Мr=M.

n(C)=(81,82% · 44) / (12 · 100%) = 3

n(H)=(18,18% · 44) / (1· 100%) = 8

Получаем x:y =3 : 8, следовательно, вещество C3H8.    
Проверка, Mr(C3H8)= 44


РЕШИТЕ ЗАДАЧИ

1. В углеводороде массовая доля углерода равна 84%. Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 3,45. Определите формулу углеводорода.

2. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность паров углеводорода по водороду равна 36. Определите формулу.

 3. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 85,7%. Плотность паров углеводорода по воздуху равна 1,931. Определите формулу.

4. Углеводород содержит  16,28% водорода. Плотность этого вещества при нормальных условиях 3,839 г/л. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.

5. Углеводород содержит 82,76% углерода. Масса 1 л этого углеводорода (н.у.) составляет 2.589 г. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.