Задачи на установление молекулярной формулы

Установление простейшей , молекулярной и структурной формул
Пример №1
Определите формулу оксида серы , в котором содержится 50% кислорода.
Решение:
Запишем значение относительных атомных масс элементов , входящих в состав соединения:
А (О)=16,А (S)= 32.
Соотношение между атомами элементов легко определить , найдя отношения массовых долей к относительным атомным массам элементов. Процентное содержание кислорода в условии не дано , но его легко определить по разности :100% - 50% (S) = 50 % (О) . Так ,
50% / 32 ( S) : 50% / 16 (О) = 1,56 (S) : 3, 12 (О) = 1(S) : 2 (О)
Таким образом , в искомом соединении на один атом серы приходится два атома кислорода ; формула искомого оксида-SO
Пример № 2 .
Определите формулу минерала шеелита , если известно , что он содержит 13, 9% Са , 63,9% W и 22.2 % О.
Решение :
Запишем значение относительных атомных масс элементов , входящих в состав соединения :
А ( Са)= 40
А(W)= 184
А( О)=16
13.9 /40 ( Са ) : 63,9 /184 ( W) : 22,2 /16 (О) = 0, 348 ( Са ) : 0, 348 ( W ) : 1, 388 ( О ) =
1 ( Са ) : 1 ( w) : 4 ( О) .Ответ: Формула щеелита CaWO4
Пример № 3 ( 1 – способ)
При сгорании 2, 2 г органического вещества образовалось 6, 6 г углекислого газа и 2. 7г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 42. Определите молекулярную формулу вещества.
Решение:
Найдем массу углерода, входившего в состав данной массы вещества. Рассчитаем относительную молекулярную массу СО2
Мr ( CO2 ) = 12 + 16 х2 = 44 , М ( СО2 ) = 44 г / моль
в 44г СО2 содержится 12 г Св 6, 6 г СО2------------- х г
х = 6. 6 х 12/44 = 1, 8 г ( С)
Найдем массу водорода, содержащегося в 22 г вещества:
М ( Н2О) = 18 г / моль ( из них 2 г/моль приходится на водород), следовательно,
в 18 г воды содержится 2 г водорода
в 2, 7 г ---------------------- х г
х = 2. 7 х 2 / 18= 0, 4 г ( Н)
Итак, в сгоревшем веществе содержалось 1, 8 г С и 0, 4 г Н ( в нем мог быть еще кислород) 2, 2 – 1, 8 – 0, 4 = 0 значить кислорода нет.
Определим простейшую формулу вещества:
1, 8 /12 ( С) : 0, 4 /1 ( Н) = 1, 5 (С) : 4 ( Н) = 3: 8
Простейшая формула вещества – С3Н8
По плотности паров вещества определим его молекулярную массу:
DH2 = 42, следовательно, М = DH2* М (Н2) = 42* 2 = 84
Пример № 4 ( 2 – Способ )
При сгорании 1, 76 г орг. вещества – А , образовалось 3, 52 г СО2 и 1, 44мл Н2О, Dвозд. = 1, 52 . Приведите структурные формулы и название веществ.
А – Сх Ну Оz , Сх Ну Оz → х СО2 + у/2 Н2О
mA = 1,76г , mСО2 = 3, 52 г , nH2O = 11, 44 мл
m = p×v, mH2O = 1. 44мл * 1г/мл = 1, 44г
mA = mc + mH + mO , mO = mA (mc + mH )
n ( C ) = n ( CO2 ) , n ( H ) = 2 n ( H2O), n ( C ) = m(CO2) /M ( CO2 ) = 3, 52 / 44 =
0, 08 моль , n ( H ) = 1. 44 /9 = 0, 16 моль , тогда m ( C) = M ( C ) х n ( C) = 12х 0, 08 = 0, 96 г , m ( H) = M ( H) x n ( H) = 1x 0, 16 = 0, 16 г
m ( O) = 1, 76 – ( 0, 96 + 0, 16 ) = 0. 64 г , n ( O ) = m ( O)/ M ( О) = 0, 64 / 16 г /моль = 0,04 моль
Х: У : Z = n ( C ) : n ( H ) : m ( O) = 0, 08 : 0, 16 : 0, 04 = 2: 4:1
А = С2 Н4 О , M ( A ) = Dвозд.x 29 = 1, 52 х 29 = 44г/моль
M (С2 Н4 О ) = 44г/моль
CH3COH – этаналь, СН2О СН2 – окись этилена .
Пример № 5 ( 3 – способ)
При сжигании 7, 2 г орг. вещества , DH2 = 36, образовалось 2,2 г СО2 и 10, 8 г Н2О
Определите молекулярную формулу вещества.
7, 2 2, 2 10, 8
Сn 2Hn + O2 → x CO2 + у/2 Н2О
72 44 m = 0, 5 у х 18
M (Сn 2Hn ) = 2 х DH2 = 72 г/моль
7, 2/72 = 2, 2/44 х; 0,1 = 0, 5х, х = 5.
7, 2/72 = 10. 8 /9у; 0, 1 = 1, 2у, у = 12. С5Н12 – пентан.
Задачи:
1.При сгорании 7, 872 г неизвестного вещества образовалось 10, 824 г углекислого газа и 8, 856 г воды. Плотность этого вещества по воздуху равна 1, 1035. Определите молекулярную формулу вещества
2.При сгорании 8,4 г органического вещества образовалось объемом
9,408 г углекислого газа и 10,09 г воды. Плотность вещества по водороду равна 30. Определите молекулярную формулу вещества.
3.При сгорании 0,46 г органического вещества образовалось 0,88г углекислого газа и 0.54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите молекулярную формулу вещества.
4.Сожгли 9, 2 г органического вещества, плотность паров которого по воздуху равна 1. 586. При реакции получено 8, 96л оксида углерода (4) и 10, 8 г воды. Определите формулу сгоревшего вещества.
5.Сожгли 2, 6 г органического вещества, плотность паров которого по воздуху равна 0, 896. При реакции получено 4, 48 л паров оксида углерода (4) и 0, 1 моль воды. Определите формулу этого вещества.
6.При сжигании 4, 2 г вещества –А было получено 13, 2 г углекислого газа ( 4) и 5, 4 мл воды. Плотность паров вещества по воздуху равна 2, 9 .
Определите молекулярную формулу неизвестного вещества – А .7.Сожгли 9, 6 г органического вещества – А. Плотность паров вещества по воздуху равна 1,1. При реакции получено 6, 72 л углекислого газа (4) и 0, 6 моль воды. Определите формулу вещества – А. ( СН4О )
8. При сгорании 14, 8 г органического вещества образовалось 26, 4 г углекислого газа и 10. 8 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 37. Определите молекулярную формулу вещества.
9. При сгорании 1, 8 г неизвестного газа образовалось 5,28 г углекислого газа и 3, 24 г воды. Плотность паров по водороду равна 15 . Определите молекулярную формулу газа.
10. При сгорании 6, 3 г органического вещества образовалось 19, 8 г углекислого газа и 8, 1 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 1, 931. Определите молекулярную формулу вещества.
11. При сгорании 1, 76 г органического вещества А образовалось 3, 52 г оксида углерода (4) и 1, 44 мл воды. Плотность паров вещества по воздуху равна 1, 52. Приведите структурные формулы и названия веществ, удовлетворяющих условию задачи. ( А – С2Н4О )12. При сжигании в избытке кислорода 460 мг газообразного вещества А образовалось 880 мг оксида углерода (4) и 540 мг воды. Определить структурную формулу вещества А и его элементный состав в процентах и массовых долях. (Ответ: диметиловый эфир)
13.Органическое вещество содержит 40% углерода, 6, 67% водорода и 53, 33 % кислорода. Плотность этого вещества по водороду равна 30. Определите формулу этого вещества. ( С2 Н4 О2 )
14. Органического вещество содержит: 52, 17% углерода, 13,04 % водорода и 34, 78% кислорода. Плотность его по воздуху равна 23. Определите формулу этого вещества. ( С2Н6О ).
15. Найдите формулу вещества, плотность паров которого (при н.у) равна 2, 054 г/л, а массовые доли элементов: С – 52, 17%, Н – 13, 04%, О – 34, 79%.
16. При сжигании 2, 5 г органического вещества получено 6, 6 г углекислого газа и 3, 15 г воды. Относительная молекулярная масса этого вещества равна 86. Установите формулу органического вещества. Составьте формулы его изомеров и назовите их по номенклатуре. Какой циклопарафин можно получить из этого органического вещества.
17. При сгорании 2, 65 г органического вещества получили 4, 48 л углекислого газа ( при н.у.) и 2, 25 г воды. Известно, что при окислении этого вещества сернокислым раствором перманганате калия образуется одноосновная кислота и выделяется углекислый газ.
18. При сгорании 17, 5 г органического вещества получили 28 л
( при н.у.) углекислого газа и 22, 5 мл воды. Плотность паров этого вещества ( при н.у.) составляет 3, 125 г/л. Известно также, что это вещество было получено в результате дегидратации третичного спирта. Напишите уравнения реакции получения данного вещества дегидратацией соответствующего третичного спирта. ( С5 Н10 )19. При сгорании 1, 125 г органического вещества образовалось 2, 2 г углекислого газа и 1, 575 г воды и 0, 35 г азота. Плотность паров вещества по воздуху равна 1, 552. Определите молекулярную формулу вещества.
20. Углеводород – А , плотность которого ( при н.у.) 2, 5 г/л, не обесцвечивает водный раствор KMnO4. А при взаимодействии водородом в присутствии платины дает смесь двух веществ. Массовая доля углерода в А равна 0, 8571. Определите вещество –А ? ( метилциклопропан )
21.При сгорании 0.675 г органического вещества образовалось 1,32 г углекислого газа 0,945 г воды и 0,21 г азота. Плотность паров вещества по водороду равна 22,5.
Определите молекулярную формулу вещества.