Тема: Розв’язання задач на виведення формули органічної сполуки за даними про масу та об’єм реагентів або продуктів реакції.

Урок № 8

Тема: Розв’язання задач на виведення формули органічної сполуки за даними про масу та об’єм реагентів або продуктів реакції.

Мета: вдосконалювати вміння розв’язувати задачі на встановлення формули речовини за даними про реагенти та продукти реакції, розвивати аналітичне та логічне мислення, використання математичного апарату для розв’язання хімічних задач, виховувати навички самостійності в роботі, уважність та толерантність.

Тип уроку: урок удосконалення знань.

Обладнання: презентація до уроку.

Очікувані результати: учень розвязує задачі на виведення молекулярної формули речовини за загальною формулою гомологічного ряду та густиною або відносною густиною, масою, об’ємом або кількістю речовини реагентів або продуктів реакції, обгрунтовуючи обраний спосіб розв’язання.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПОСТАНОВКА МЕТИ УРОКУ, ОГОЛОШЕННЯ ЗАВДАНЬ УРОКУ, МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

ІІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Перевірка домашнього завдання

Розв’язання задач

IV. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ

Задача

На згоряння 0,5 моль алкену витратили 33,6 л кисню (н.у.). Встановити формулу алкену.

У таких задачах використовуємо знання про загальну формулу ряду речовин та співвідношення молей у рівнянні реакції.

Дано:                                                   Розв’язання

n(C_nH_2n) = 0,5 моль             C_nH_2n +   О₂ → nСО₂ + nН₂О

V(O₂) = 33,6 л

 C_nH_{2 n} -?                                 n(О₂) = = 1,5 моль.

1 моль алкену реагує з  моль кисню.

0,5 моль алкену реагує з 1,5 моль кисню.

Рівняння:  = 0,5;

                 n = 2.

Отже речовина C₂H₄

Задача

Алкан масою 2,2 г за н.у. займає об’єм 1,12 л. Обчисліть його молекулярну масу та встановіть формулу.

Дано:                                                   Розв’язання:

m(C_nH_2n+2) = 2,2 г                       1) Обчислюємо відносну молекулярну масу алкану

V(C_nH_2n+2) = 1,12 л                          за формулою  =    V_m = 22,4 л/моль.

C_nH_2n+2 - ?                                        M = .

                                                         M(C_nH_2n+2) = = 44 г/моль.

2) Обчислюємо кількість атомів карбону 

С_nH_2n+2 = 12_n + 2_n + 2 = 44 г/моль

14_n +2 = 44

14_n = 42

n = 42 : 14

n = 3

С₃

M(C₃) = 12  3 = 36 г/моль

M(Н)= 44 – 36 = 8 г/моль

n(Н) = 8 : 1 = 8

С₃Н₈ – пропан

Задача

Етиленовий вуглеводень масою 16,8 г приєднує 4,48 л бромоводню. Знайдіть формулу сполуки.

Дано:                                                   Розв’язання:

m(C_nH_2n) = 16,8 г                      1) Записуємо рівняння.

V(НBr) = 4.48 л                        2) Урівнюємо рівняння.

Формула - ?                            

3) Підписуємо у рівнянні речовини

    16,8 г                 4,48 л

    C_nH_2n                +       НBr    =    C_nH_2n+1Br

V = 1 моль          V = 1 моль     

M = x г/моль       V = 22,4 л/моль

m = х г                V = 22,4 л

4) Складаємо пропорцію

  = 

х = =  84 г

5) Знаходимо формулу та як алкен має загальну формулу C_nH_2n, а

M(C) = 12 г/моль

M(Н)= 1 г/моль

Підставляємо у формулу

m = n(C)M(C) + 2n(H)  M(H)

84 = n  12 + 2n  1

84 = 14n

n = 84 : 14

n = 6

Формула - С₆Н_12.

Задача

Визначте формулу вуглеводню, якщо 4,2 г алкену приєднують 2,24 л хлороводню (н.у.). Дайте назву реагентам і продуктам реакції.

Дано:                                                   Розв’язання:

m(C_nH_2n) = 4,2 г                      1) Y(НСl) = = 0,1 (моль)

V(НСl) = 2,24 л                   

Формула - ?                      

Отже, і вуглеводню буде 0,1 моль, а молекулярна маса речовини дорівнює:

M=m:n

M = = 42 г/моль.

C_nH_2n = 42;

12n + 2n = 42;

n = 3.

С₃Н₆ + НСl = С₃Н₇Сl

    пропен                                   хлорпропіл

Задача

1 л газоподібного насиченого вуглеводню має масу 1,339 г (н.у.). назвіть цей вуглеводень.

Розвязання:

М(реч)=pVm

М(реч.) = 1,339  22,4 = 30 г/моль;

C_nH_2n+2 = 12n + 2n + 2 = 30;

14n = 28;

 n = 2.

 Це етан. С₂Н₆. 

         М (С₂Н₆) = 30 г/моль.

Задача

Знайдіть формулу насиченого вуглеводню, якщо масова частка Карбону становить 83,33%, Гідрогену – 16,67%. Густина за воднем дорівнює 29.

Дано:                                                   Розв’язання:

ώ(C) = 83,33%                     1) Обчислюємо молекулярну масу речовини:                 

ώ(Н) = 16,67%                         М(CxHy) = 29  2 = 58 (г/моль).                  

DН₂ = 29                      

n(C) - ?

n(H) - ?                  

2) Обчислюємо кількість атомів Карбону й Гідрогену:

   n(C) = = 7;

   n(H) =  = 16,67.

  С : Н =  : = 1 : 2,5 = 4 : 10.

  М(С₄Н₁₀) = 58 г/моль.

Задача

У результаті спалювання 1,4 г вуглеводню одержали 4,4 г вуглекислого газу й 1,8 г води. Визначте формулу вуглеводню, якщо 16 мл (н.у.) його мають масу 0,05 г. Дайте назву можливим двом його ізомерам.

Дано:                                                   Розв’язання:

m(реч.) = 14 г                       1) Обчислюємо відносну молекулярну масу речовини

М(CO₂) = 4,4 г                        1 моль речовни за н.у. дорівнює 22,4 л, тоді                  

m(H₂O) = 1,8 г                         0,016 л – 0,05 г     22,4 л – х г

V(реч.) = 0,016 л                         =       

m(реч.) = 0,05                           х = 70 (г).

Формула - ?

2) Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу.

М(CO₂) = 12 + 32 = 44 (г/моль).

Y(CO₂) = = 0,1 (моль).

3) Скільки грамів вуглецю міститься в 0,1 моль СО₂?

     х = 12  0,1 = 1,2 (г).

4) Обчислюємо кількість речовини води в речовині.

    M(H₂O) = 2 + 16 = 18 (г/моль).

    Y(H₂O) = = 0,1 (моль).

5) Кількість грамів Гідрогену у воді:

    х = 2 0,1 = 0,2 (г)

6) Скільки атомів Карбону й Гідрогену в молекул?

    С : Н = : = 0,1 : 1,2 = 1 : 2.

7) Найпростіша формула речовини   СН₂.

    M(СH₂) = 14 г/моль, тоді істинна формула:

    = 5.

   С₅Н₁₀   пентен.

Ізомери:

1.                                             СН₂ = СН  СН  СН₃

                               |

                   СН₃

                     _{3-метил-1-бутен}

2.                                                                 СН₃

                              |

                   СН₃  С = СН  СН₃

                                        _{3-метил-2-бутен}

IV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ. ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Опрацюйте параграф.

2. Розв’яжіть задачу.

Ацетиленовий вуглеводень, маса якого становить 10,8 г, повністю прореагував з 14,6 г хлороводню. Визначте формулу сполуки.