Презентація "Розв'язування задач з виведення молекулярної формули речовин за масовими частками елементів"

Розв’язування задач на виведення молекулярної формули речовин за масовими частками елементів

Задача №1. До складу органічної речовини входять атоми Карбону, масова частка яких становить 75%, а решта –Гідроген. Виведіть молекулярну формулу речовини. Дано:w(C)= 75%Cx. Hy = ?Розв’язання1. Нехай число атомів Карбону в сполуці дорівнює х, а Гідрогену - у2. Знаходимо масову частку Гідрогену:w(Н) = 100% -w(C)= 100% - 75% = 25%3. Відповідно, у 100 г такої речовини маса атомів Карбону становить 75г, атомів Гідрогену – 25г. Знаходимо кількість речовини атомів Карбону та гідрогену у 100 г нашої речовини:ʋ(С) = m(C) Ar (C) =7512= 6,25 мольʋ(Н) = m(Н) Ar (Н) =251= 25 моль4. Логічно, що:х:у = n(C): n(H)

отже:х:у = 6,25: 255. Щоб отримати цілі числа у співвідношенні, обидва числа ділимо на найменше з них:х:у =6,256,25:256,25;х:у =1 : 4 Отже, формула речовини – СН4. Це метан, основний елемент природного газу

Задача №2 Виведіть формулу вуглеводню, у якому масова частка Гідрогену становить 18,2%Дано: w(H) = 18,2%Cx. Hy = ?Розв’язання1. Нехай число атомів Карбону дорівнює х, Гідрогену – у.2. Знаходимо масову частку Карбону у сполуці:w(C)= 100% - w(H) = 100% - 18,2% = 81,8%3. У 100 г такої речовини маса атомів Карбону становить 81,8 г, атомів Гідрогену – 18,2 г. Знаходимо кількість речовини атомів Карбону та Гідрогену у складі цієї речовини:v(C) = m(C) Ar(C) = 81,8 12 = 6, 82 моль v(Н) = m(Н) Ar(Н) = 18,2 1 = 18,2 моль 4. Логічно, що:х:у = n(C): n(H)Отже:х:у = 6,82: 18,2

4. отже, співвідношення атомів Карбону та Гідрогенух:у = 6,82 : 18,25. Але число атомів має бути цілим, тому обидва числа у співвідношенні ділимо на найменше – 6,82. Отримуємох: у = 6,82 6,82 :18,2 6,82 = 1 : 2,676. Отже, все одно не ціле! Щоб у співвідношенні отримати найменші цілі числа, знадобиться помножити обидва числа на 3:х:у = 1*3 : 2,67 *3 ≈ 3:8 Таким чином, молекулярна формула сполуки – С3 Н8, пропан. Пропан – один з основних компонентів скрапленого газу. Зверніть увагу! Якщо під час розв’язання аналогічних задач ви отримаєте, наприклад, співвідношення 1:1,5, то щоб отримати цілі числа, кожне число треба помножити на 2 (індекси дорівнюватимуть 2 і 3). А якщо співвідношення 1: 1,33 або 1: 2,66 – треба помножити на 3 ( індекси дорівнюватимуть 3 і 4 або 3 і 8 відповідно)

Задача №3 Вуглеводень містить у своєму складі Карбон, масова частка якого становить 80%, і Гідроген. Відносна густина вуглеводню за гелієм дорівнює 7,5. Виведіть молекулярну формулу речовини. Дано:w(C) = 80%DHe = 7,5 Cx. Hy = ?Розв’язання1. Знаходимо молекулярну масу сполуки за відносною густиною: М(Cx. Hy) = DHe * М(Не) = 7,5 * 4 = 30 г/моль2. Обчислюємо масову частку Гідрогену в сполуці:w(H) = 100% - w(C) = 100% - 80% = 20%3. Визначаємо кількість атомів Карбону та Гідрогену по формулі, використовуючи молярну масу:n(C) = Mr * w(C)Ar(C)* 100% = 30*80%12 * 100% = 2n(H) = Mr * w(H) Ar(H)* 100% = 30*20%1 * 100% = 6 Отже, формула речовини С2 Н6 - етан

Задача №4 Поліція вилучила у підозрюваного шматок невідомої речовини прямокутної форми масою 200 г. що дуже схожий на вибухівку. Підозрюваний же стверджує, що це брусок звичайного господарського мила. Ви – експерт-криміналіст. В лабораторії ви встановили, що відносна молекулярна маса сполуки становить 227,13. Масова частка Карбону в сполуці складає 37,02%, Гідрогену 2,22%, Нітрогену – 18,50%, а Оксигену – 42,26%. Дізнайтеся правду – визначте істину молекулярну формулу сполуки

Дано: Mr = 227,13w(C) = 37,02%w(H) = 2,22%w(N) = 18,50%w(O) = 42,26%Ca. Hb. Nc. Od - ?Розв’язання. Визначаємо кількість атомів Карбону, Гідрогену, Нітрогену та Оксигену по формулі, використовуючи молярну масу:n(C) = Mr * w(C) Ar(C)* 100% =227,13*37,02%12 * 100% ≈ 7n(H) = Mr * w(H) Ar(H)* 100% =227,13*2,22%1 * 100% ≈ 5n(N) = Mr * w(N) Ar(N)* 100% =227,13*18,50%14 * 100% ≈ 3n(O) = Mr * w(O) Ar(O)* 100% =227,13*42,26%16 * 100% ≈ 6 Отже, формула речовини С7 Н5 N3 O6 – це тринітротоулен – вибухова речовина. У підозрюваного великі проблеми.

Домашнє завдання. Задача №1 Масова частка Карбону в органічній речовині складає 82,76%, Гідрогену – 17,24%. Визначте формулу речовини, якщо відносна густина її за воднем становить 29 Задача №2 Масові частки Карбону, Гідрогену й Оксигену в органічній сполуці відповідно становить 40%; 6,67% і 53,33%. Установіть істину формулу речовини, якщо її молярна маса - 180