λυμένες ασκήσεις

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1 (εύρεση ΜΤ)

· Ένα αλκίνιο έχει σχετική μοριακή μάζα Μ_r = 40. Να βρεθεί ο μοριακός του τύπος και οι δυνατοί συντακτικοί του τύποι.

· ΛΥΣΗ

Αφού πρόκειται για αλκίνιο έχει γενικό μοριακό τύπο C_VH_2V-2

M_r = 40 =>12v + (2v-2)^.1 = 40 => 14v-2 = 40 => 14v = 42 => v = 3

Άρα πρόκειται για το C₃H₄ με συντακτικό τύπο CHºC-CH₃ (δεν μπορεί να είναι αλκαδιένιο γιατί η εκφώνηση αναφέρει αλκίνιο)

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2 (εύρεση ΜΤ)

· Μια καρβονυλική ένωση έχει σχετική μοριακή μάζα Μ_r = 58. Να βρεθεί ο μοριακός του τύπος και οι δυνατοί συντακτικοί του τύποι.

ΛΥΣΗ

Αφού πρόκειται για καρβονυλική ένωση έχει γενικό μοριακό τύπο C_VH_2VΟ

M_r = 58 =>12v + 2v^.1 + 16 = 58 => 14v+ 16 = 58 => 14v = 42 => v = 3

Άρα πρόκειται για το C₃H₆Ο με συντακτικούς τύπους CH₃CH₂CH=O και CH₃-CΟ-CH₃ (προφανώς έχουμε ισομέρεια ομόλογης σειράς).

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3

· Καίγονται πλήρως 220 g προπανίου με την απαιτούμενη ποσότητα οξυγόνου.

Να βρείτε πόσα L οξυγόνου χρησιμοποιήθηκαν σε STP συνθήκες και πόσα mol διοξειδίου του άνθρακα παράχθηκαν.

· ΛΥΣΗ

· Το προπάνιο C₃H₈ έχει M_r = 3^.12 + 8^.1 = 36 + 8 = 44

o n=m/Mr => n=220/44=5mol C₃H₈

Γράφουμε την αντίδραση καύσης:

C₃H₈ + 5O₂ ® 3CO₂ + 4H₂O

1mol C₃H₈ καίγεται με (5)mol O₂ δίνει (3)mol CO₂ και (4)mol H₂O

5mol x mol y mol

X=5*5/1=25mol O₂ => Vo2=n*22.4=25*22.4=560l(stp)

Y=3*5/1=15mol CO₂

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4

32g μεθανίου (CH₄) καίγονται πλήρως με καθαρό οξυγόνο

1.πόσα g νερό σχηματίστηκαν;

2.πόσα L διοξείδιο του άνθρακα έχουν παραχθεί σε stp συνθήκες;

3.πόσα mol οξυγόνου καταναλώθηκαν;

ΛΥΣΗ

CH₄ =>Mr=12+4=16 =>n=m/Mr=32/16=2mol CΗ₄

H₂O Μr=16+2=18

•CH₄+ 2O₂ à CO₂+ 2H₂O

1mol CH₄ καίγεται με (2)mol O₂ δίνει (1)mol CO₂ και (2)mol H₂O •

2mol X₁ X₂ X₃

•X₁= 4mol οξυγόνο

•Χ₂=2mol CO_{2 =>} VL(CO₂)=n*22.4=2*22,4=44,8L

•X₃=4mol νερό =>•m g νερού=n*Mr=4*18=72g

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 5

5,8g βουτανίου καίγονται πλήρως με την απαιτούμενη ποσότητα αέρα

1.πόσα g CO₂ παράγονται;

2.πόσα L αέρα σε (STP συνθήκες) απαιτούνται για την καύση;

3.πόσα L αζώτου σε (STP συνθήκες) υπάρχουν στα καυσαέρια;

ΛΥΣΗ

C₄H₁₀+ 13/2 O₂ à 4CO₂+ 5H₂O

1mol C₄H₁₀ καίγεται με (13/2)mol O₂ δίνει (4)mol CO₂ και (5)mol H₂O 0,1mol x ψ

x=13/2*0,1=0,65mol οξυγόνο

ψ=4*0,1=0,4mol CO2

mCO₂=n*Mr=0,4*44=17,6g

V(O₂)=n*22.4=0,65*22,4=14,56L

V(_αέρα)=5*14,56=72,8L

V(_αζώτου)=4*14,56=58,24L

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6. (μιγμα ενώσεων)

76g μίγμα C₃H₈ και CH₄ καίγονται και δίνουν 112lt CO₂ Ποια η σύσταση του μίγματος;

ΛΥΣΗ

Θεωρούμε ότι το μίγμα αποτελείται από αmol C₂H₈ και βmol CH₄

Εκφράζουμε την μάζα κάθε ουσίας

m1= α*Μr1ουσίας και m2= β*Μr 2ουσίας

m_{μιγματος}=m_{1ουσίας} +m_{2ουσίας}

m_{μιγματος}= α*Μr_{1ουσίας} +β*Μr _{2ουσίας} 76=α*44+β*16 (1)

γράφουμε τις εξισώσεις καύσης για κάθε μία ουσία ξεχωριστά

C₃H_{8 (g)} +5 O_{2 (g)} à 3 CO_{2 (g)}+ 4 H₂O_(g)

1mol C₃H₈ καίγεται με (5)mol O₂ δίνει (3)mol CO₂ και (4)mol H₂O

αmol C₃H₈ καίγεται με (5α)mol O₂ δίνει (3α)mol CO₂ και (4α)mol H₂O

CH_{4 (g)} +2 O_{2 (g)} à CO_{2 (g)}+ 2 H₂O_(g)

1mol CH₄ καίγεται με (2)mol O₂ δίνει (1)mol CO₂ και (2)mol H₂O

βmol CH₄ καίγεται με (2β)mol O₂ δίνει (β)mol CO₂ και (2β)mol H₂O

άρα

n _CO2=V _CO2/22.4=112/22,4=5 à

από τις δυο αντιδράσεις καυσεις πράγετια συνολικά 3α +β= n _CO2à 3α+β=5(2)

λύνουμε το σύστημα και α=1 ,β=2 άρα

m_C3H8=α44g=44g και m _CH4=β*16=2*16=32g