Решение расчетных задач на нахождение молекулярной формулы вещества
|
Гречушкина Татьяна Темировна, учитель химии, высшая квалификационная категория высшего уровня, КГУ «Средняя общеобразовательная школа № 85 города Караганды», город Караганда |
 |
Решение расчётных задач занимает важное место в изучении основ химической науки. С задачами на вывод химической формулы вещества учащиеся встречаются при прохождении программы химии с 8 по 11 классы, эти задачи всегда есть в тестах ЕНТ. В данной разработке предлагаются разные способы решения задач на нахождение формулы вещества на основании его плотности, массовой доли химических элементов в веществе и по продуктам сгорания.
I тип задач
Определение молекулярной формулы вещества на основании результатов количественного анализа (массовой доли) и относительной плотности.
Задача. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода — 20%, относительная плотность по водороду равна 15.
| Дано: | Решение: |
| 1-ый способ | |
|
W(С)=80% W(Н)=20% D(Н2)=15 ____________ |
1.Определяем Mr вещества: D(Н2)= Mr вещ-ва / Mr (Н2) Mr вещ-ва = D(Н2)* Mr (Н2); Mr вещ-ва = 15*2=30 |
|
Молекулярная Формула - ? |
2.Определяем, сколько по массе приходиться на углерод: 30 – 100% |
|
3.Определяем, сколько по массе приходится на водород: m(С)= 30 – 24 = 6. 4.Определяем число атомов углерода и водорода в данном веществе: n (С) = 24 /12 = 2 атома; n (Н) = 6/1 = 6 атомов. Формула вещества С2Н6. |
|
2-ой способ
1. Mr вещ-ва =15*2=30.
2.Переходим от массовых долей к мольным долям. Для этого массовые доли надо разделить на относительную атомную массу.
v мольная доля = w%/Аr
Найдем мольные доли углерода и водорода.
Обозначим:
х – число мольных долей углерода;
у – число мольных долей водорода.
х:у = 80/12 : 20/1 = 6,7 : 20
Наименьшее число принимаем за 1, а остальные числа делим на наименьшее. При этом получается:
1 : 3, значит, простейшая формула СН3. Составляем уравнение и определяем истинную формулу:
12n + 3n = 30, 15n = 30, n =2, тогда истинная формула С2Н6.
3-ий способ
Можно сразу определить число атомов элементов, входящих в состав вещества по формуле
n= w*Mr / Аr, но при этом должна быть известна Mr .
1. Mr = 15*2=30
2. n (С)= 0,8*30/12= 2 атома;
n (Н)=0,2*30/1 = 6 атомов.
Значит, формула С2Н6
II тип задач
Определение молекулярной формулы вещества на основании продуктов сгорания и относительной плотности.
Задача. При сгорании 1,3 г вещества образуется 4,4 г оксида углерода(IV) и 0,9 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 39. Определить молекулярную формулу данного вещества.
| Дано: | Решение: |
| 1-ый способ | |
|
m(в-ва) =3,9 г m(CО2) = 13,2 m(Н2О)= 2,7 г D(Н2)= 39 __ __________ |
1. Mr(в-ва) = 39*2 = 78 2. Определяем массу углерода по оксиду углерода (IV). M(CО2) = 44г/моль, m(CО2)= 44 г. В 44 г (CО2) содержится 12 г (С), а в 13,2 г (CО2) – х г (С); х=3,6 г. |
|
Молекулярная Формула - ? |
Определяем массу водорода по воде М(Н2О) = 18 г/моль, m(Н2О) = 18 г. В 18 г (Н2О) – 2 г (Н), |
|
3.Определяем,есть ли в веществе кислород m(С) +m (Н) = 3,6+0,3=3,9 г. Значит, кислорода нет. 4.Определяем отношение атомов. Пусть х –число атомов углерода, у – число атомов водорода х : у= 3,6/12 : 0,3/1 = 0,3 : 0,3 = 1: 1. Простейшая формула СН, но т.к. Mr(вещества )= 78, то составляем уравнение: 12 * 1n + 1n = 78 13n = 78 n = 6 Тогда истинная формула вещества С6Н6. |
|
2-ой способ
1. Mr(в-ва) = 39*2 = 78
2. Массу углерода определяют по массе оксида углерода (IV), а массу водорода – по массе воды.
Для определения количество вещества оксида углерода (IV) и количество вещества воды, а по ним
v(C) и v(Н):
а) М(CО2) = 44 г/моль
M(Н2О) =18 г/моль
v = m\М
v(С) = v(CО2)= 13,2 г/44 г/моль
v(Н) = 2v(Н2О)= 2*2,7 г/18 г/моль;
б) определяем массы углерода и водорода:
m = М* v
m(С) = 12* 0,3 = 3,6 г
m(Н) = 1* 0,3= 0,3 г
3.Определяем, есть ли в веществе кислород:
m(С) + m(Н) = 3,6 + 0,3= 3,9 г.
Значит, кислорода нет.
4. Находим соотношение атомов углерода и водорода
v(С) : v(Н) = 0,3: 0,3= 1:1.
Простейшая формула вещества СН.
5. Определяем истинную формулу вещества:
12* 1 n + 1 n = 78
13 n = 78
n = 6.
Истинная формула С6Н6.
Учащиеся выбирают для себя наиболее приемлемый способ решения подобных задач.
Список используемой литературы
1.Брейгер Л.М. Издательство «Учитель». В.,2000 г.
2.Сборник тестов по химии/Учебно-методическое пособие. Астана: РГКП,2007.
Категория:
- 19269 просмотров
