III. Вывод формул веществ по продуктам сгорания.

1. Проанализировать состав продуктов сгорания и сделать вывод о качественном составе сгоревшего вещества: Н2О ® Н, СО2 ® С, SO2 ® S, P2O5 ® P, Na2CO3 ® Na, C; HCl ® H, Cl Наличие кислорода в веществе требует проверки. Обозначить индексы в формуле через x, y, z. Например: Сх Ну Оz (?).

2. Найти количества веществ продуктов сгорания по формулам: n = m / M и n = V / Vm

3. Найти количества элементов, содержавшихся в сгоревшем веществе. Например: n(С) = n(СО2), n(Н) = 2 ∙ n(Н2О), n(Na) = 2 ∙ n(Na2CO3), n(C) = n(Na2CO3) и т.д. 4

. Если сгорело вещество неизвестного состава, то обязательно нужно проверить, содержался ли в нём кислород. Например: Cx, Hy, Oz (?), m(O) = m в – ва – (m(C) + m(H) Предварительно нужно найти: m(C) = n(C) ∙ 12 г / моль, m(H) = n(H) ∙ 1 г / моль Если кислород содержался, найти его количество: n(О) = m(O) / 16 г / моль

5. Найти соотношения индексов по соотношению количеств элементов. Например: x : y : z = n(С) : n(Н) : n(О) Числа привести к целым, разделив их наименьшее.

6. Если известны данные для нахождения истинной молярной массы вещества, найти её по формулам: M = r ∙ Vm, M1 = D2 ∙ M2

7. Написать простейшую формулу и найти её молярную массу. Сравнить истинную молярную массу с простейшей и увеличить индексы в нужное число раз.

 

Задача № 1.При сгорании 7,2 г вещества образовалось 9,9 г углекислого газа и 8,1 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано: Решение: m в – ва = 7,2 г

1. Напишем формулу Cx Hy Oz (?). m (CO2) = 9,9 г

2. Найдём количества веществ: m (H2O) = 8,1 г n(СО2) = m / М = 9,9 г / 44г/моль = 0,225моль DH2 = 16 n(Н2О) = m / M = 8,1 г / 18г/моль = 0.45моль М.Ф. = ?

3. Найдём количества элементов: n(С) = n(СО2) = 0,225моль n(Н) = 2 ∙ n(Н2О) = 2 ∙ 0,45 = 0,9моль

4. Найдём массы: m(C) = 12г/моль ∙ 0,225моль = 2,7 г m(H) = 1г/моль ∙ 0,9моль = 0,9 г m(O) = 7,2 г – (2,7 + 0,9) = 3,6 г Найдём количество элемента кислорода: n(О) = 3,6 г / 16г/моль = 0,225моль

5. Найдём соотношение индексов: x : y : z = 0,225 : 0,9 : 0,225 = 1 : 4 : 1 Простейшая формула - СН3ОН: М(СН3ОН) = 32г/моль

6. Найдём истинную молярную массу: Мист. = DH2 ∙ 2 = 16 ∙ 2 = 32г/моль

7. Сравним: Мист. / Мпрост. = 32г/моль / 32г/моль = 1 Молекулярная формула – СН3ОН. Ответ: СН3ОН.

 

Задача № 2. При сгорании газа, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л углекислого газа, 1,8 г воды и 3,65 г хлороводорода. Определить формулу сгоревшего вещества.

Дано: V(CO2) = 2,24 л Решение: m(H2O) = 1,8 г 1. Написать формулу сгоревшего вещества: CxHyClz. m(HCl) = 3,65 2. Найти количества веществ: n(CO2) = V / Vm = 2,24л / 22,4л/моль = 0,1моль М.Ф. = ? n(Н2О) = m / M = 1,8г / 18г/моль = 0,1моль n(HCl) = m / M = 3,65г / 36,5г/моль = 0.1моль 3. Найти количества элементов: n(С) = n(СО2) = 0,1моль n(Н) = 2 ∙ n(Н2О) + n(НСl) = 2 ∙ 0,1 + 0,1 = 0,3 моль n(Сl) = n(HCl) = 0,1моль 4. Найти соотношение индексов: х : y : z = 0,1 : 0,3 : 0,1 = 1 : 3 : 1 5. Простейшая формула: CH3Cl. Ответ: CH3Cl.

Задача № 3. При сгорании вторичного амина симметричного строения выделилось 0,896 л (н.у.) углекислого газа, 0,99 г воды и 0,112 л (н.у.) азота. Установите молекулярную формулу этого амина. Ответ: (C2H5)2NH.

Задача № 4. При полном сгорании органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 1.8 г воды и 4 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения. Ответ: C2H4F2.

Задача № 5. При сгорании 0,62 г газообразного органического вещества выделилось 0,448 л углекислого газа, 0,9 г воды и 0.224 л азота (объёмы газов измерены при н. у.). Плотность вещества по водороду 15,50. Установите его молекулярную формулу. Ответ: СН3NH2.