Nadharia ya kazi 35 kutoka kwa Mtihani wa Jimbo la Umoja katika kemia
Kupata fomula ya molekuli ya dutu
Kupata fomula ya kemikali ya dutu kutoka kwa sehemu kubwa ya vitu
Sehemu kubwa ya kitu ni uwiano wa misa yake kwa jumla ya dutu ambayo imejumuishwa:
$W=(m(vipengele))/(m(vipengele))$
Sehemu kubwa ya kipengele ($W$) imeonyeshwa katika sehemu za kitengo au kama asilimia.
Tatizo 1. Muundo wa kimsingi wa dutu hii ni kama ifuatavyo: sehemu kubwa ya chuma ni $72.41%$, sehemu kubwa ya oksijeni ni $27.59%$. Pata formula ya kemikali.
Imetolewa:
$W(Fe)=72.41%=0.7241$
$W(O)=27.59%=0.2759$
Suluhisho:
1. Kwa hesabu, chagua wingi wa oksidi $m$(oksidi)$=100$ g Kisha wingi wa chuma na oksijeni utakuwa kama ifuatavyo.
$m(Fe)=m_(oksidi)·W(Fe); m(Fe)=100·0.7241=72.41$ g.
$m(O)=m_(oksidi)·W(O); m(O)=100·0.2759=$27.59 g.
2. Kiasi cha vitu vya chuma na oksijeni ni sawa, kwa mtiririko huo:
$ν(Fe)=(m(Fe))/(M(Fe));ν(Fe)=(72.41)/(56)=1.29.$
$ν(O)=(m(O))/(M(O));ν(O)=(27.59)/(16)=1.72.$
3. Pata uwiano wa kiasi cha vitu vya chuma na oksijeni:
$ν(Fe) : ν(O)=1.29: 1.72.$
Tunachukua nambari ndogo kama $1 (1.29=1)$ na kupata:
$Fe: O=1: 1.33$.
4. Kwa kuwa fomula lazima iwe na nambari kamili ya atomi, tunapunguza uwiano huu hadi nambari kamili:
$Fe: O=1: 1.33=2: 2.66=3·3.99=3: 4$.
5. Badilisha nambari zilizopatikana na upate fomula ya oksidi:
$Fe: O=3: 4$, yaani, fomula ya dutu hii ni $Fe_3O_4$.
Jibu: $Fe_3O_4$.
Kupata fomula ya kemikali ya dutu kutoka kwa sehemu kubwa ya vitu, ikiwa wiani au msongamano wa jamaa wa dutu fulani katika hali ya gesi imeonyeshwa.
Tatizo la 2. Sehemu kubwa ya kaboni kwenye hidrokaboni ni $80%$. Msongamano wa jamaa wa hidrokaboni kuhusiana na hidrojeni ni $15$.
Imetolewa:
Suluhisho:
1. Hebu tuonyeshe fomula ya dutu kama $C_(x)H_(y)$.
2. Tafuta idadi ya fuko za atomi za kaboni na hidrojeni katika $100$ g ya kiwanja hiki:
$x=n(C); y=ν(H).$
$ν(C)=(m(C))/(M(C))=(80)/(12)=6.6;ν(H)=(m(H))/(M(H))=( 20)/(1)=20.$
1 njia.
3. Uhusiano kati ya atomi:
$x: y=6.6: 20=1: 3$, au $2: 6$.
Fomula rahisi zaidi ya dutu hii ni $CH_3$.
4. Kuamua uzito wa molekuli ya hidrokaboni kwa wiani wa jamaa wa mvuke zake.
$M_r$(vitu)$=2D(H_2)=32D(O_2)=29D$(hewa).
$M_x=2D(H_2)=2·15=30$ g/mol.
5. Kokotoa uzani wa molekuli ya hidrokaboni kwa kutumia fomula rahisi zaidi:
$M_r(CH_3)=A_r(C)+3A_r(H)=12+3=15$.
6. Thamani za $M_x$ na $M_r$ haziwiani, $M_r=(1)/(2)M_x$, kwa hivyo, fomula ya hidrokaboni ni $C_2H_6$.
Hebu tuangalie: $M_r(C_2H_6)=2A_r(C)+6A_r(H)=2·12+6·1=30$.
Jibu: Fomula ya molekuli ya hidrokaboni $C_2H_6$ ni ethane.
Mbinu 2.
3. Uhusiano kati ya atomi:
$(x)/(y)=(6.6)/(20);(x)/(y)=(1)/(3.03);y=3.03x.$
5. Molar molekuli inaweza kuwakilishwa kama:
$M_r(C_xH_y)=A_r(C)_x+A_r(H)_y; M_r(C_xH_y)=12x+y$ au $30=12x+1y$.
6. Tatua mfumo wa milinganyo miwili yenye mambo mawili yasiyojulikana:
$\(\meza\ y=3.03x; \12x+y=30;$12x+3.03x=30;x=2;y=6.$
Jibu: fomula $C_2H_6$ ni ethane.
Kupata fomula ya kemikali ya dutu kulingana na data juu ya dutu inayoanza na bidhaa zake za mwako (kwa kutumia equation ya mmenyuko wa kemikali)
Tatizo la 3. Tafuta fomula ya molekuli ya hidrokaboni yenye msongamano wa $1.97$ g/l, ikiwa mwako wa $4.4$ g yake katika oksijeni hutoa $6.72$ l ya monoksidi kaboni (IV) (n.s.) na $7.2$ g ya maji. .
Imetolewa:
$m(C_xH_y)=4.4$ g
$ρ(C_xH_y)=1.97$ g/l
$V(CO_2)=6.72$l
$m(H_2O)=7.2$ g
Suluhisho:
1. Hebu tuandike mchoro wa equation ya mwako wa hidrokaboni
$(C_xH_y)↖(4.4g)+O_2→(CO_2)↖(6.72l)+(H_2O)↖(7.2g)$
2. Kokotoa uzito wa molar $C_xH_y·M=ρ·V_m$,
$M=1.97$ g/l$·22.4$ l/mol$=44$ g/mol.
Uzito wa molekiuli jamaa $M_r=44$.
3. Amua kiasi cha dutu:
$ν(C_xH_y)=(m)/(M)$ au $ν(C_xH_y)=(4.4)/(44)=0.1$ mol.
4. Kutumia thamani ya kiasi cha molar, tunapata:
$ν(CO_2)=(m)/(M)$ au $ν(H_2O)=(7.2)/(18)=0.4$ mol.
6. Kwa hivyo: $ν(C_xH_y) : ν(CO_2) : νH_2O=0.1$ mol $: 0.3$ mol $: 0.4$ mol au $1: 3: 4$, ambayo inapaswa kuendana na coefficients katika mlinganyo na kukuruhusu. kuamua idadi ya atomi za kaboni na hidrojeni:
$C_xH_y+O_2→3CO+4H_2O$.
Fomu ya mwisho ya equation ni:
$C_3H_8+5O_2→3CO_2+4H_2O$.
Jibu: fomula ya hidrokaboni $C_3H_8$ - propane.
Ikiwa tunajua formula ya kemikali ya dutu, basi inatosha kuhesabu tu idadi ya jamaa ya kila kipengele ndani yake.
Inavyoonekana, aina mbili kuu za shida za hesabu kulingana na fomu zinaweza kutofautishwa St kemikali. Kwanza, kwa kujua misa ya atomiki ya kila kipengele, unaweza kuhesabu misa yao jumla kwa mole ya dutu na kuamua asilimia ya kila kipengele. Pili, unaweza kutatua tatizo kinyume: pata fomula ya kemikali kulingana na asilimia fulani ya vipengele katika dutu (kulingana na data ya uchambuzi wa kemikali)
Hebu tuangalie mifano michache.
Mfano 1. Piga hesabu ya asilimia ya sehemu za molekuli za kila kipengele katika asidi ya fosforasi.
Suluhisho. Kujua wingi wa atomiki wa kila kipengele, tunahesabu jumla yao kwa H 3 PO 4:
M r (N 3 P0 4) = 3A r (N) + A r (P) + 4A r (0) = 3. 1 + 31 + 16 . 4 = 98. Kisha, kwa mfano, maudhui ya hidrojeni ni
Mfano 2. Iron huunda oksidi tatu na oksijeni. Mmoja wao ana chuma 77.8%, mwingine - 70.0 na wa tatu - 72.4%. Amua fomula za oksidi.
Suluhisho. Hebu tuandike formula ya oksidi ya chuma katika kesi ya jumla: F x O y . Wacha tupate uhusiano x:y na, na kusababisha uhusiano kamili, tunaamua fomula za oksidi.
1. Ilibainika kwa majaribio kuwa dutu fulani yenye molekuli ya 116 g/mol ina nitrojeni 23±2%. Ni muhimu kufafanua asilimia ya nitrojeni.
2. Mchanganuo wa kemikali wa kiwanja cha nitrojeni-hidrojeni chenye uzito wa molekiuli ya 32 ulionyesha kuwa sehemu kubwa ya nitrojeni katika kiwanja ni 66%. Thibitisha kuwa matokeo ya uchambuzi sio sahihi.
3. Amua fomula ya dutu iliyo na misa 1.22. sehemu za potasiamu, 1.11 wt. sehemu za klorini na 2.00 wt. sehemu za oksijeni. Je, kuna vitu vingine vya muundo sawa wa ubora? Unaweza kusema nini (katika lugha ya fomula) kuhusu muundo wao wa kiasi?
4. Baadhi ya kloridi ya chuma ina klorini 74.7%; kutambua chuma kisichojulikana.
5.
Chumvi iliyo na kipengele X ina uwiano wa wingi wa vipengele
X: H: N: O = 12: 5: 14: 48. Mchanganyiko wa chumvi hii ni upi?
6. Katikati ya karne ya 19. Thamani zifuatazo za misa ya atomiki zilipewa urani: 240 (Mendeleev), 180 (Armstrong), 120 (Berzelius). Maadili haya yalipatikana kutoka kwa matokeo ya uchambuzi wa kemikali wa lami ya urani (moja ya oksidi za urani), ambayo ilionyesha kuwa ina 84.8% ya uranium na oksijeni 15.2%. Ni fomula gani iliyohusishwa na oksidi hii na Mendeleev, Armstrong na Berzelius?
7. Baadhi ya alum (hidrati za fuwele za muundo A 1 + B 3 + (SO 4) 2. 12H 2 O) zina oksijeni 51.76% na hidrojeni 4.53%. Amua fomula ya alum.
8. Kiwanja kina hidrojeni (sehemu ya molekuli - 6.33%), kaboni (sehemu ya molekuli - 15.19%), oksijeni (sehemu ya molekuli - 60.76%) na kipengele kimoja zaidi, idadi ya atomi ambayo katika molekuli ni sawa na idadi ya kaboni. atomi. Tambua ni aina gani ya kiwanja, ni ya darasa gani na jinsi inavyofanya wakati wa joto.
1. 23% ya nitrojeni ni 
Dutu hii inaweza tu kuwa na idadi kamili ya atomi za nitrojeni ( wingi wa jamaa 14). Hii ina maana kwamba wingi wa nitrojeni katika mole moja ya dutu lazima iwe nyingi ya 14. Hivyo, 116 g ya dutu lazima iwe na 14n (g) ya nitrojeni (14, 28, 42, 56, nk). Nambari iliyo karibu zaidi na 26.7 (zaidi ya 14) ni 28. Sehemu kubwa ya nitrojeni katika dutu hii ni sawa na
2 . Ikiwa uchambuzi wa kemikali unafanywa kwa usahihi, basi molekuli ya kiwanja hiki cha nitrojeni-hidrojeni inapaswa kuwa na
Idadi ya atomi katika molekuli haiwezi kuwa ya sehemu, kwa hivyo uchambuzi ulifanyika vibaya.
3. Ili kupata utungaji wa kiasi, tunagawanya sehemu za molekuli za vipengele katika wingi wao wa atomiki
yaani, formula ya dutu inayotakiwa ni KC1O 4 (perchlorate ya potasiamu).
Vipengele sawa vimo katika hipokloriti ya potasiamu KClO, kloriti ya potasiamu KClO 2, klorati ya potasiamu KClO 3.
| n | (Mimi) | Mimi |
| 1 | 12 | - |
| 2 | 24 | Mg |
| 3 | 36 | - |
| 4 | 48 | Ti |
| 5 | 60 | - |
Titanium au magnesiamu.
Ili kutatua matatizo ya aina hii, ni muhimu kujua kanuni za jumla za madarasa ya vitu vya kikaboni na kanuni za jumla za kuhesabu. molekuli ya molar vitu vya madarasa haya:
Algorithm ya uamuzi wa wengi matatizo ya kupata formula ya molekuli inajumuisha hatua zinazofuata:
- kuandika milinganyo ya majibu katika mtazamo wa jumla;
- kutafuta kiasi cha dutu n ambayo wingi au kiasi hutolewa, au wingi au kiasi ambacho kinaweza kuhesabiwa kulingana na hali ya tatizo;
- kutafuta molekuli ya molar ya dutu M = m / n, formula ambayo inahitaji kuanzishwa;
- kutafuta idadi ya atomi za kaboni katika molekuli na kuchora fomula ya molekuli ya dutu.
Mifano ya kutatua tatizo la 35 la Mtihani wa Jimbo la Umoja katika kemia ili kupata fomula ya molekuli ya dutu ya kikaboni kutoka kwa bidhaa za mwako na maelezo.
Mwako wa 11.6 g ya suala la kikaboni hutoa lita 13.44 za dioksidi kaboni na 10.8 g ya maji. Uzito wa mvuke wa dutu hii katika hewa ni 2. Imethibitishwa kuwa dutu hii huingiliana na ufumbuzi wa amonia wa oksidi ya fedha, hupunguzwa kwa hidrojeni ili kuunda pombe ya msingi na ina uwezo wa kuongeza oksidi kwa ufumbuzi wa asidi ya pamanganeti ya potasiamu. asidi ya kaboksili. Kulingana na data hii:
1) kuanzisha formula rahisi zaidi ya dutu ya kuanzia,
2) kuitunga formula ya muundo,
3) toa mlingano wa majibu kwa mwingiliano wake na hidrojeni.
Suluhisho: fomula ya jumla ya viumbe hai ni CxHyOz.
Wacha tubadilishe kiasi cha dioksidi kaboni na wingi wa maji kuwa moles kwa kutumia fomula:
n = m/M Na n = V/ Vm,
Kiasi cha molar Vm = 22.4 l / mol
n(CO 2) = 13.44/22.4 = 0.6 mol, => dutu asili iliyomo n(C) = 0.6 mol,
n(H 2 O) = 10.8/18 = 0.6 mol, => dutu asili iliyomo mara mbili zaidi n(H) = 1.2 mol,
Hii ina maana kwamba kiwanja kinachohitajika kina oksijeni kwa kiasi cha:
n(O)= 3.2/16 = 0.2 mol
Wacha tuangalie uwiano wa atomi za C, H na O zinazounda dutu asili ya kikaboni:
n(C) : n(H) : n(O) = x: y: z = 0.6: 1.2: 0.2 = 3: 6: 1
Tulipata fomula rahisi zaidi: C 3 H 6 O
Ili kujua formula halisi, hebu tupate molekuli ya molar kiwanja cha kikaboni kulingana na formula:
М(СxHyOz) = Dair(СxHyOz) *M(hewa)
Chanzo cha M (СxHyOz) = 29*2 = 58 g/mol
Wacha tuangalie ikiwa misa ya kweli ya molar inalingana na misa ya molar ya formula rahisi zaidi:
M (C 3 H 6 O) = 12*3 + 6 + 16 = 58 g/mol - inalingana, => formula ya kweli inafanana na rahisi zaidi.
Fomula ya molekuli: C 3 H 6 O
Kutoka kwa data ya shida: "dutu hii inaingiliana na suluhisho la amonia la oksidi ya fedha, hupunguzwa kwa hidrojeni na kutengeneza pombe ya msingi na inaweza kuoksidishwa na suluhisho la potasiamu ya potasiamu kwa asidi ya kaboksi," tunahitimisha kuwa aldehyde.
2) Wakati 18.5 g ya asidi iliyojaa ya monobasic carboxylic ilijibu kwa ziada ya ufumbuzi wa bicarbonate ya sodiamu, 5.6 l (n.s.) ya gesi ilitolewa. Amua formula ya Masi ya asidi.
3) Asidi fulani ya kaboksili iliyojaa monobasic yenye uzito wa 6 g inahitaji wingi sawa wa pombe kwa esterification kamili. Hii hutoa 10.2 g ya ester. Amua formula ya Masi ya asidi.
4) Amua fomula ya Masi ya hidrokaboni ya asetilini ikiwa molekuli ya molar ya bidhaa ya mmenyuko wake na bromidi ya hidrojeni iliyozidi ni mara 4 zaidi ya molekuli ya molar ya hidrokaboni ya awali.
5) Dutu ya kikaboni yenye uzito wa 3.9 g ilipochomwa, monoksidi kaboni (IV) yenye uzito wa 13.2 g na maji yenye uzito wa 2.7 g yaliundwa, ukijua kwamba msongamano wa mvuke wa dutu hii kwa heshima na hidrojeni ni 39.
6) Wakati dutu ya kikaboni yenye uzito wa 15 g ilichomwa, monoksidi kaboni (IV) yenye kiasi cha lita 16.8 na maji yenye uzito wa 18 g yaliundwa, ukijua kwamba wiani wa mvuke wa dutu hii kwa floridi hidrojeni ni 3.
7) Wakati 0.45 g ya vitu vya kikaboni vya gesi vilichomwa moto, 0.448 l (n.s.) ya dioksidi kaboni, 0.63 g ya maji na 0.112 l (n.s.) ya nitrojeni ilitolewa. Msongamano wa asili dutu ya gesi kwa nitrojeni 1.607. Amua formula ya molekuli ya dutu hii.
8) Mwako wa vitu vya kikaboni visivyo na oksijeni vilizalisha lita 4.48 (n.s.) za dioksidi kaboni, 3.6 g ya maji na 3.65 g ya kloridi hidrojeni. Kuamua formula ya molekuli ya kiwanja kilichochomwa.
9) Mwako wa dutu ya kikaboni yenye uzito wa 9.2 g ilizalisha monoksidi kaboni (IV) yenye kiasi cha 6.72 l (n.s.) na maji yenye uzito wa 7.2 g.
10) Wakati wa mwako wa dutu ya kikaboni yenye uzito wa 3 g, monoxide ya kaboni (IV) yenye kiasi cha 2.24 l (n.s.) na maji yenye uzito wa 1.8 g yaliundwa.
Kulingana na data ya hali ya kazi:
1) kufanya mahesabu muhimu ili kuanzisha formula ya molekuli ya dutu ya kikaboni;
2) kuandika formula ya molekuli ya dutu ya asili ya kikaboni;
3) chora fomula ya kimuundo ya dutu hii, ambayo inaonyesha bila usawa mpangilio wa vifungo vya atomi kwenye molekuli yake;
4) andika mlinganyo wa mmenyuko wa dutu hii na zinki.
Kuamua fomula ya dutu kwa sehemu kubwa vipengele vya kemikali(matokeo ya uchanganuzi wa kiasi) au kulingana na fomula ya jumla ya dutu hii
1. Sehemu kubwa ya kipengele katika dutu.
Sehemu kubwa ya kipengele ni maudhui yake katika dutu kama asilimia kwa wingi. Kwa mfano, dutu iliyo na muundo C2H4 ina atomi 2 za kaboni na atomi 4 za hidrojeni. Ikiwa tutachukua molekuli 1 ya dutu kama hiyo, basi uzito wake wa Masi utakuwa sawa na:
Bw(C2H4) = 2 12 + 4 1 = 28 a. e.m na ina 2 12 a. e.m kaboni.
Ili kupata sehemu kubwa ya kaboni katika dutu hii, unahitaji kugawanya misa yake kwa wingi wa dutu nzima:
ω(C) = 12 2 / 28 = 0.857 au 85.7%.
Ikiwa dutu ina formula ya jumla CxHyOz, basi sehemu za wingi za kila atomi zao pia ni sawa na uwiano wa wingi wao na wingi wa dutu nzima. Uzito wa x wa atomi za C ni - 12x, wingi wa atomi H ni y, wingi wa z wa atomi za oksijeni ni 16z.
Kisha
ω(C) = 12 x / (12x + y + 16z)
Mfumo wa kutafuta sehemu kubwa ya kipengele katika dutu:
ω kipengele = × 100%
ambapo Ar ni jamaa wingi wa atomiki kipengele; n ni idadi ya atomi za kipengele katika dutu; Mr - jamaa molekuli ya dutu nzima
2. Fomula ya molekuli na rahisi zaidi ya dutu.
Fomula ya molekuli (kweli) ni fomula inayoakisi idadi halisi ya atomi za kila aina iliyojumuishwa katika molekuli ya dutu.
Kwa mfano, C6H6 ndiyo fomula halisi ya benzene.
Fomula rahisi zaidi (ya kisayansi) inaonyesha uwiano wa atomi katika dutu. Kwa mfano, kwa benzini uwiano C:H = 1:1, yaani, fomula rahisi zaidi ya benzene ni CH. Fomula ya molekuli inaweza kuwa sawa na rahisi zaidi au kuwa nyingi yake.
3. Ikiwa shida inatoa sehemu ndogo tu za vitu, basi katika mchakato wa kutatua tatizo inawezekana kuhesabu tu formula rahisi zaidi ya dutu. Ili kupata formula ya kweli katika tatizo, data ya ziada hutolewa - molekuli ya molar, jamaa au wiani kabisa wa dutu, au data nyingine ambayo unaweza kuamua molekuli ya molar ya dutu.
4. Msongamano wa jamaa wa gesi X ikilinganishwa na gesi Y ni DpoU(X).
Uzito msongamano D ni thamani inayoonyesha ni mara ngapi gesi X ni nzito kuliko gesi Y. Inakokotolewa kama uwiano wa molekuli ya molar ya gesi X na Y:
DpoU(X) = M(X) / M(Y)
Mara nyingi hutumiwa kwa mahesabu msongamano wa jamaa wa gesi kwa hidrojeni na hewa.
Msongamano wa gesi X kuhusiana na hidrojeni:
Dby H2 = M(gesi X) / M(H2) = M(gesi X) / 2
Hewa ni mchanganyiko wa gesi, kwa hivyo tu misa ya wastani ya molar inaweza kuhesabiwa kwa ajili yake. Thamani yake inachukuliwa kuwa 29 g/mol (kulingana na takriban wastani wa utunzi). Ndiyo maana:
D kwa hewa = M(gesi X) / 29
5. Msongamano wa gesi kabisa hali ya kawaida.
Msongamano kamili wa gesi ni wingi wa lita 1 ya gesi chini ya hali ya kawaida. Kawaida kwa gesi hupimwa kwa g/l.
ρ = m(gesi) / V(gesi)
Ikiwa tunachukua mole 1 ya gesi, basi: ρ = M / Vm,
na molekuli ya molar ya gesi inaweza kupatikana kwa kuzidisha wiani kwa kiasi cha molar.
Kazi ya 1: Amua fomula ya dutu ikiwa ina 84.21% C na 15.79% H na ina msongamano wa jamaa katika hewa sawa na 3.93.
1. Hebu wingi wa dutu iwe 100 g Kisha wingi wa C utakuwa sawa na 84.21 g, na wingi wa H utakuwa 15.79 g.
2. Tafuta kiasi cha dutu ya kila atomi:
ν(C) = m / M = 84.21 / 12 = 7.0175 mol,
ν(H) = 15.79 / 1 = 15.79 mol.
3. Amua uwiano wa molar wa atomi C na H:
C: H = 7.0175: 15.79 (tutagawanya nambari zote mbili kwa ndogo) = 1: 2.25 (tutazidisha kwa 1, 2,3,4, nk. hadi 0 au 9 itaonekana baada ya uhakika wa desimali. B Tatizo hili linahitaji kuzidishwa na 4) = 4: 9.
Kwa hivyo, fomula rahisi zaidi ni C4H9.
4. Kwa kutumia msongamano wa jamaa, hesabu misa ya molar:
M = D (hewa) 29 = 114 g/mol.
Masi ya molar inayolingana na formula rahisi zaidi C4H9 ni 57 g/mol, ambayo ni mara 2 chini ya molekuli ya kweli ya molar.
Kwa hivyo formula ya kweli ni C8H18.
Tatizo 2 : Tambua formula ya alkyne yenye wiani wa 2.41 g / l chini ya hali ya kawaida.
Fomula ya jumla ya alkyne СnH2n−2
Kwa kuzingatia wiani wa alkyne ya gesi, unawezaje kupata molekuli yake ya molar? Uzito ρ ni wingi wa lita 1 ya gesi chini ya hali ya kawaida.
Kwa kuwa mole 1 ya dutu inachukua kiasi cha lita 22.4, ni muhimu kujua ni kiasi gani cha lita 22.4 za gesi kama hiyo zina uzito:
M = (wiani ρ) (kiasi cha molar Vm) = 2.41 g/l 22.4 l/mol = 54 g/mol.
Ifuatayo, wacha tuunda equation inayohusiana na molekuli ya molar na n:
14 n − 2 = 54, n = 4.
Hii ina maana kwamba alkyne ina formula C4H6.
Tatizo 3 : Amua fomula ya dichloroalkane iliyo na kaboni 31.86%.
Fomula ya jumla ya dichloroalkane ni CnH2nCl2, kuna atomi 2 za klorini na atomi za kaboni.
Kisha sehemu kubwa ya kaboni ni sawa na:
ω(C) = (idadi ya atomi C katika molekuli) (ukubwa wa atomiki C) / (molekuli ya dichloroalkane)
0.3186 = n 12 / (14n + 71)
n = 3, dutu - dichloropropane. С3Н6Cl2
Katika baadhi ya matatizo, muundo wa kimsingi wa dutu inayotafutwa sio dhahiri kutoka kwa maandishi ya hali. Mara nyingi hii inahusu athari za mwako wa vitu vya kikaboni. Kutokuwa na uhakika wa muundo kawaida huhusishwa na uwezekano wa oksijeni iliyopo kwenye nyenzo zilizochomwa. Katika hatua ya kwanza ya kutatua matatizo hayo, ni muhimu kutambua utungaji wa msingi wa dutu inayotakiwa kwa hesabu.
Tatizo 2.11.
Kama matokeo ya kuchoma 1.74 g ya kiwanja cha kikaboni, 5.58 g ya mchanganyiko wa CO 2 na H 2 O ilipatikana Kiasi cha vitu vya CO 2 na H 2 O katika mchanganyiko huu viligeuka kuwa sawa. Amua fomula ya molekuli ya kiwanja cha kikaboni ikiwa msongamano wa jamaa wa mvuke wake kuhusiana na oksijeni ni 1.8125.
Imetolewa:
wingi wa kiwanja kikaboni: m org v.va = 1.74 g;
jumla ya wingi wa bidhaa za suluhisho: m (CO 2) + m (H 2 O) = 5.58 g;
uwiano wa kiasi cha dutu katika bidhaa za suluhisho: n(CO 2) = n(H 2 O);
msongamano wa mvuke wa dutu inayoanza kuhusiana na oksijeni: D(O 2) = 1.8125.
Tafuta: formula ya molekuli ya kiwanja kilichochomwa.
Suluhisho:
Hatua ya 1. Darasa la kiwanja cha kikaboni kilichochomwa hakionyeshwa, hivyo utungaji wa kipengele unaweza tu kuhukumiwa na bidhaa za majibu. Kaboni na hidrojeni zilijumuishwa kwa uwazi katika utungaji wa dutu iliyochomwa, kwa kuwa vipengele hivi vinapatikana katika bidhaa za mwako, na oksijeni tu kutoka kwa hewa ilishiriki katika majibu. Aidha, kaboni zote na hidrojeni zote zilihamishwa kabisa kutoka kwa dutu ya awali hadi CO 2 na H 2 O. Labda utungaji wa kiwanja kilichohitajika pia ulijumuisha oksijeni.
Hali na uwepo au kutokuwepo kwa oksijeni inaweza kufafanuliwa kwa kutumia data kutoka kwa hali ya tatizo. Tunajua wingi wa kiwanja cha kikaboni kilichochomwa na data ya kiasi,
kuhusiana na bidhaa. Kwa wazi, ikiwa jumla ya molekuli ya kaboni kutoka CO 2 na hidrojeni kutoka H 2 O inageuka kuwa sawa na wingi wa suala la asili la kikaboni, basi hapakuwa na oksijeni katika muundo wake. Vinginevyo, ikiwa
m[(C)(katika CO 2)] + m[(H)(katika H 2 O)] > m org. katika-va
oksijeni ilikuwa sehemu ya dutu ya asili, na wingi wake utaamuliwa na tofauti:
m org. in-va - m (C) (katika CO 2) - m (H) (katika H 2 O) = m (O) (katika-ve ya awali).
Hebu tuamue wingi wa kaboni na hidrojeni katika bidhaa za majibu na ulinganishe na wingi wa dutu ya kuanzia.
1. Hali ina taarifa kuhusu wingi wa bidhaa za mmenyuko, na kwa hiyo, kwanza kabisa, tunahitaji kutambua wingi wa kila bidhaa tofauti. Ili kufanya hivyo, hebu tuonyeshe kiasi cha dutu ya kaboni dioksidi kwa thamani " A" Kisha, kulingana na hali:
n(CO 2) = n(H 2 O) = mol.
Kwa kutumia thamani "a" kama inavyojulikana, tunapata wingi wa CO 2 na H 2 O:
m(CO 2) = M(CO 2). n(CO 2) = (44. a) g,
m(H 2 O) = M(H 2 O). n(H 2 O) = (18. a) g.
Tunatoa muhtasari wa maneno yanayotokana na kuyalinganisha na thamani ya jumla ya bidhaa za majibu kutoka kwa hali:
(44 . A) + (18 . A) = 5,58.
Tumepata equation ya hisabati na moja isiyojulikana. Kuisuluhisha, tunapata thamani ya idadi isiyojulikana: A = 0,09.
Kwa thamani hii tuliashiria kiasi cha dutu ya kila bidhaa:
n(CO 2) = n(H 2 O) = 0.09 mol.
2. Hebu tupate wingi wa kaboni katika CO2 kwa kutumia algorithm:
n(СO 2) ---> n(С) (katika CO 2) ---> m(С) (katika CO 2)
n(C)(katika CO2) = n(CO2) = 0.09 mol (kulingana na fahirisi katika fomula).
m(C)(katika CO 2) = n(C)(katika CO 2). M(C) = 0.09. 12 = 1.08 g = m(C) (katika umbo asili)
3. Hebu tupate wingi wa hidrojeni katika maji yanayotokana kwa kutumia algorithm:
n(H 2 O) ---> n(H)(katika H 2 O) ---> m(H)(katika H 2 O)
n(H) (katika H 2 O) > n(H 2 O) mara 2 (kulingana na fahirisi katika fomula)
n(H)(katika H 2 O) = 2. n(H 2 O) = 2. 0.09 = 0.18 mol
m(H)(katika H2O) = n(H)(katika H2O) . M(H) = 0.18. 1 = 0.18 g =m(N) (katika umbo asili)
4. Linganisha jumla ya wingi wa kaboni na hidrojeni na wingi wa dutu inayoanzia:
m(C)(katika CO2) + m(H)(katika H2O) = 1.08 + 0.18 = 1.26 g;
m org. in-va = 1.74 g.
m(C)(katika CO 2) + m(H)(katika H 2 O) > m org. v.v-a,
kwa hiyo, oksijeni imejumuishwa katika utungaji wa dutu ya awali.
m(O)(katika asili) = m org. in-va - m (C) (katika CO 2) - m (H) (katika H 2 O) = 1.74 -1.26 = 0.48 g.
5. Kwa hiyo, dutu ya kuanzia ina: kaboni, hidrojeni na oksijeni.
Vitendo zaidi havitakuwa tofauti na mifano ya kazi zilizojadiliwa hapo awali. Hebu tuonyeshe dutu inayotakiwa kama C x H y O z.
Hatua ya 2. Wacha tuchore mchoro wa majibu ya mwako:
C x N y O z. + O 2 ---> CO 2 + H 2 O
Hatua ya 3.
Wacha tuamue uwiano wa kiasi cha dutu ( n) kaboni, hidrojeni na oksijeni katika sampuli ya awali ya viumbe hai. Tayari tumeamua kiasi cha vitu vya kaboni na hidrojeni katika hatua ya kwanza.
Kiasi cha dutu ( n) ya oksijeni tutapata kutoka kwa data juu ya wingi wake:
Hatua ya 4. Tunapata formula rahisi zaidi:
N(C) : N(H) : N(O) = 0.09: 0.18: 0.03
Tunachagua thamani ndogo zaidi (katika kesi hii "0.03") na ugawanye nambari zote tatu nayo:
Tulipata seti ya nambari ndogo kabisa:
N(C) : N(H) : N(O) = 3: 6:1
Hii inafanya uwezekano wa kuandika fomula rahisi zaidi: C 3 H 6 O 1
Hatua ya 5.
Kufunua formula ya kweli.
Kulingana na data juu ya msongamano wa mvuke wa dutu inayotaka kwa heshima na oksijeni, tunaamua molekuli halisi ya molar:
M kweli = D(O 2) . M(O2) = 1.8125. 32 = 58 g/mol.
Wacha tujue thamani ya misa ya molar kwa formula rahisi zaidi:
M ni rahisi. = 3.12 + 6. 1 +1 . 16 = 58 g/mol.
M ni rahisi. = M kweli. kwa hivyo, fomula rahisi zaidi ni kweli.
C 3 H 6 O ni fomula ya molekuli ya dutu iliyochomwa.
Jibu: C 3 H 6 O.
