Методичний посібник з хімії для учнів 10-11 класів та вчителів при підготовці до ЗНО та ДПА
Відділ освіти Бердянського виконавчого комітету
Бердянської міської ради
Методичний кабінет
загальноосвітньої школи І-ІІІ ст. № 1
Методичний посібник
для учнів 10-11 класів
та вчителів
при підготовці до ЗНО та ДПА
з хімії
Підготувала
вчитель хімії вищої категорії методист
Бузівська Л.П.,
Бердянськ, 2014 р.
Задачі на знаходження молекуоярної формули органічної сполуки.
Пригадаємо,що хім.формула -це позначення складу речовини за допомогою знаків хімічних елементів та індексів.Проте за характером інформації,яку несе формула, їх можна розділити на декілька типів :
1.Емпіричні (найпростіші, елементарні) формули показують,атоми яких елементів і в якому співвідношенні входять до складу речовини. Індекси у емпіричній формулі не відображають числа атомів елемента в молекулі. Наприклад, емпірична формула етану - CH3, етілену, пропілену, циклопропану - СН2, ацетилену, бензолу - СН.
2.Молекулярні формули в доповнення інформації, яку дає емпірічна формула, показують, скільки атомів кожного елемента входить до складу молекули. Індекси в молекулярній формулі в ціле число разів більше, ніж відповідні індекси в емпіричній формулі.
3.Розрізняють електронні, структурні, просторові формул.
Хід розв'язання задач якщо відомі масові частки елементів та відносна густина цієї речовини за другим газом.
Приклад 1. Визначте молекулярну формулу органічної речовини, якщо відомі масові частки елементів, які складають сполуку : W(C) = 0,8571, W(H) = 0,1429. Відносна густина пари цієї речовини за СО2 дорівнює 1,91.
Дано : Рішення :
W(C)= 0,8571 1) A - CxHy
W(H)= 0,1429 x : y = n(C) : n(H), нехай m(A) = 1 г, тоді :
ДСО2 = 1,91 m(C) = 0,8571 г, nC = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 = 0,0714 моль
СхНу - ?
m(H) = 0,1429 г, nH = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,1429моль
2) х : у = 0,0714 : 0,1429 = 1 : 2
3) Емпірічна формула : СН2
4) Молекулярна формула : (СН2)n , n - ?
5) ДCO2 = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , M(A)= ДCO2 x M(CO2),
M(A) = 44г/моль х 1,91 = 84 г/моль
6) n = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 = 6
7) (CH2) x 6 C6H12
Відповідь : C6H12.
Хід розв'язання задач на виведення молекулярної формули речовини за продуктами згоріння потрібно врахувати такі особливості :
1) У відпоідності до закону збереженнямаси речовини число атомів кожного виду однакове у правій і лівій частинах рівняння реакції, а коеффіцієнти показують молярні співвідношення речовин, що беруть участь або утворюються в ході реакції.
2) Обов'язково потрібно перевіряти, чи не входить до складу речовини Оксиген, який звичайними аналітичними методами не визначаєтся. Така перевірка грунтується на тому, що сума усіх елементів повинна бути рівною масі взятою речовини.
План розв'язання
Спосіб І:
1. Спочатку знаходимо емпіричну формули речовини:
А - СхНуОz.
2. Складаємо рівняння згоряння речовини:
СхНуОz -> СО2 + 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 Н2О
3. Обчислюємо кількість речовини С і Н в речовині А. Оскільки весь карбон пернейшов в СО2, а весь Н - а Н2О, та враховуючи, що в молекулі СО2 міститься один атом С, а в молекулі води два атома Н, то буде справедливо рівність:
n(C) = n(CO2), n(H) = 2n(H2O), n =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415;
M(CO2) = 44 г/моль , n(C) = n(CO2) = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,08 моль.
Знаходимо m H2O : m = p x V; m(H2O) = 1,44 мл x 1г/мл = 1,44 г
n(H2O) =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,16 моль ; n(H2O) = n(H) = 0,16 моль.
4. Перевіряємо, чи входить в склад оксиген:
m(A) = m(C) + m(H) + m(O);
m(O) = m(A) - (m(C) + m(H));
m(O) = 1,76 - (0,96 + 0,16)) = 1,76 - 1,12 = 0,64 г.
n(O) = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,04 моль.
5. Виводимо емпіричну формулу:
х : у : z =0,08 : 0,16 : 0,04 = 2 : 4 : 1
Отже : A - C2H4O
Взначаємо молекулярну формулу (C2H4O)n:
n = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; M(C2H4O) = 44г/моль
Д повітря = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 ;
M(A) = Дпов. x Мпов. = 1, 52 x 29 г/моль = 44, 1 г/моль .
n = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 1.
Відповідь : C2H4O.
Спосіб II:
Дано: Рішення:
m(CxHyOz) = 1,76г Розрахуємо Mr(CxHyOz):
m(CO2) = 3,52 г
V(H2O) = 1,44 мл 1) Дпов. = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; Mr(CxHyOz) = Дпов. х Mr(пов.)
Дпов. = 1,52 Mr(CxHyOz) = 1,52 x 29г/моль = 44г/моль
2) Розрахуємо m(C) в СО2 , тобто в невідомоЇ сполуці
СхНуОя - ? CxHyOz:
Mr(CO2) = 44 г/моль
44 г - 12 г
3,52г - х г
х(С) = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0, 96 г
3) Розрахуємо m(n) в H2O, тобто в невідомоЇ сполуці
СхHуOz :
VH2O = mH2O , т.к. рH2O = 1г/мл
Mr(H2O) = 18г/моль
18г - 2г
1,44г - уг
у = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,16 г
4) Знаходимо в СхHуOz : 1,76 - ( 0,16 + 0,96) = 0,64 г
5) Складаємо співвідношення :
С : Н : О =13
·EMBED Microsoft Equation 3.0 1415: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,08 : 0,16 : 0,64 = 2 : 4 : 1
C2H4O - емпірічна формула.
6) Виводимо молекулярну формулу :
а) Розрахуємо Mr(C2H4O) = 24 + 4 + 16 = 44
б) n = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 1
в) (С2Н4О) х 1 = С2Н4О
Відповідь: С2Н4О.
Задачі на знаходження молекулярної формули сполуки в ЗНО і по рокам:
Рік 2014
Відносна густина невідомого вуглеводня по водню 15. При сгоранні вуглеводня виділилося карбону(IV) оксида 4,48 л та води масою 5,4г. Визначте молекулярну формулу сполуки та укажіть суму індексів в ній.
Дано : Рішення :
ДН2 = 15 1) ДН2 = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; МсхНу = ДН2 х МН2 = 15 х 2 = 30 г/моль
V(CO2) = 4,48 л 2) М(СО2) = 44 г/моль n = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; n =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,2 моль
m(H2O) = 5,4 г 44г - 12г
8,8г - х г m(CO2) = 44 г/моль х 0,2 моль = 8,8 г
хс = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 2,4 г ( С )
СхНу - ? 3) М(Н2О) = 18 г/моль
18г - 2г
5,4г - уг
у = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,6 г (Н)
4) С : Н = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,2 : 0,6 = 1 : 3
СН3 - емпірична формула
5)М(СН3) = 15 г/моль
6) n =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 2
7) (СН3) x 2 = C2H6 .
Відповідь: C2H6 .
Рік 2012
Визначте молекулярну формулу вуглеводню та укажіть число атомів карбону в молекулі. Продуктами повного окислення вуглеводня є карбон(IV) оксид масою 26,4 л і масою 5,4 г. Відносна густина вуглеводню за воднем дорівнює 39.
Дано : Рішення :
ДН2 = 39 1) ДН2 = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; М(СхНу) = ДН2 ; М(СхНу) = 39 х 2 = 78г/моль
m(CO2) = 26,4 г 2) М(СО2) = 44 г/моль 44г - 12г х = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 72г (С)
m(H2O) = 5,4 г 26,4г - хг
СхНу - ? 3) М(H2O) = 18г/моль 18г - 2г у = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,6 г (Н)
5,4г - уг
4) С : Н = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,6 : 0,6 = 1 : 1
СН - емпірична формула.
5) n =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 6
6) (CH) x 6 = C6H6 .
Відповідь : C6H6 .
Рік 2011
Визначте молярну масу газуватово вуглеводню, при повному згоранні одного об'єму якого в кисні(н.у.) утворюються 3 об'єми вуглекислого газу і 4 об'єми водяноЇ пари.
Дано: Рішення:
V(CO2) = 3 CxHy + O2 3CO2 + 4H20
V(H2O) = 4 n(CO2) = n(C) = X
n(H2O) = n(H) = y
X(C) = 3
y(H) = 8
M(CxHy) - ? M(C3H8) = (12 x 3) + (1 x 8) = 44г/моль
Відповідь: 44.
Рік 2010
Продуктами повного окислення вуглеводню є карбон(IV) оксид об'ємом 5,6 л та вода мосою 5,4 л. Відносна густина пару вуглеводня за воднем 36. Укажіть число атомів водню в молекулі вуглеводню.
Дано : Рішення :
V(CO2) = 5,6 л 1) ДН2 =13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415; M(CxHy) = ДН2xMH2 = 36 x 2г/моль= m(H2O) = 5,4 г 72г/моль
ДН2 = 36 2) nCO2 = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,25 г/моль (СО2)
СхНу -? m(СО2) = n x M = 0,25 x 44 = 11 г
n(H) - ? 3) Mr(СО2) = 44
44г - 12г
11г - Хг
Х = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 3 (г) - С.
4) 18 г - 2г
5,4г - уг
у=13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,6 (г) - Н.
5) С : Н = 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415= 0,25 : 60 = 5 : 12
С5Н12 - емпірична формула.
6) М( С5Н12) = (12 х 5) + 12 = 72
Відповідь : 12.
Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native