Метод определения простейшей формулы эфира

качественного и количественного состава

1.Определите молекулярную формулу вещества, содержащего 85,71% углерода; 14,29% водорода, если относительная плотность вещества по водороду равна 35.

2.В веществе содержится 62,7% углерода; 9,71% водорода; 27,59 % кислорода. Относительная плотность вещества по водороду 29. Определите формулу вещества.

3. Относительная плотность вещества по гелию равна 11. Состав вещества: 54,55% углерода; 9,09 % водорода; 36,36 % кислорода. Определите формулу вещества.

4.Вещество содержит 75% углерода и 25% водорода. Определите простейшую формулу вещества.

5. Определите простейшую формулу вещества СхНy, если в нём 84% углерода.

6.Выведите формулу янтарной кислоты, если содержание углерода 40,68 % ; водорода – 5,08 % ; кислорода – 54,24 %. Относительная плотность вещества по водороду равна 59.

7. Относительная молекулярная масса вещества равна 17. Вещество содержит 82,3% азота; 17,7 % водорода. Определите формулу вещества.

8. Определите простейшие формулы оксидов, имеющих следующий состав:
1) 70% железа и 30% кислорода; 2) 64,7% марганца и 35,3% кислорода;
3) 56% ванадия и 44% кислорода.

9. Определите молекулярную формулу углеводорода, в котором содержание углерода составляет 80 %;водорода - 20 %, а относительная плотность вещества по водороду равна 15.

10.Составьте молекулярную формулу углеводорода (СхНy), содержание углерода в котором составляет 75 %, а относительная плотность вещества по кислороду равна 0,5.

11.Установлено, что в состав газообразного вещества входит 85,7% углерода и 14,3% водорода. Плотность газа равна 1,25 г/л. Определите молекулярную формулу вещества.

Практикум по решению задач – 10 класс
Расчётные задачи на выведение формулы вещества на основании
продуктов горения и относительной плотности

1.При сгорании 1,3 граммов вещества образуется 4,4 грамм оксида углерода (IV) и 0,9 грамм воды. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 39. Определите молекулярную формулу вещества.

2. При сгорании вещества массой 4,2 граммов образуется 13,2 грамм оксида углерода (IV) и 5,4 грамм воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,9. Определите молекулярную формулу вещества. (Mr воздуха = 29)

3. При сгорании 7,5 граммов вещества образуется 11 грамм углекислого газа и 4,5 грамм воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 15. Определите молекулярную формулу данного вещества.

4. При сжигании 2,66 грамм вещества получено 1,54 грамм оксида углерода (IV) и 4,48 грамм оксида серы (IV). Определите молекулярную формулу вещества.

5. Определите формулу спирта, при полном сжигании 0,3 грамм которого получили 336 миллилитров оксида углерода (IV) и 0,36 грамм воды. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 30.

Приложенные файлы

Некоторые задачи в тестах ЕГЭ представляют собой комбинацию двух более простых задач. Рассмотрим такой пример.
Задача 2.8.
При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего 37,5% углерода и 50% кислорода, с органической кислотой образуется вещество, плотность паров которого по аргону равна 2,15. Определите молекулярную формулу образующегося вещества.
Дано:
массовая доля углерода в спирте: (С)в спирте = 37,5% ;
массовая доля кислорода в спирте: (О)в спирте = 50% ;
относительная плотность паров эфира по аргону: D(Аr) = 2,15.
Найти: молекулярную формулу эфира.
Решение:
Данная задача представляет собой комбинацию двух более простых задач. В первой из них требуется узнать формулу спирта по значениям массовых долей элементов в нем. Во второй части требуется выявить формулу эфира по его молярной массе. Рассмотрим ход решения более подробно.

Шаг 1 . Очевидно, что при взаимодействии одноатомного спирта с органической кислотой образуется сложный эфир. Если предположить, что в реакции участвовала карбоновая кислота, то в состав образовавшегося сложного эфира входят углерод, водород и кислород.

Шаг 2. Для составления уравнения реакции необходимо определить формулы спирта и кислоты. В условии указано, что спирт был одноатомным, следовательно, в его состав входил лишь один атом кислорода. Соотношение атомов углерода и водорода в углеводородном радикале нам неизвестно. Поэтому формулу спирта обозначим как С x H y OH.
В отношении карбоновой кислоты в условии нет никакой информации, но небольшое значение молярной массы эфира, рассчитанное по относительной плотности его паров позволяет утверждать, что она была одноосновная. Обозначим ее формулу как С z H k COOH.

Запишем реакцию этерификации:

Шаг 3. По значениям массовых долей элементов определим соотношение атомов в молекуле спирта.
Сначала определим массовую долю водорода. Так как в состав спирта входит только углерод, кислород и водород, сумма их массовых долей составит 100% :

(С) + (О) + (Н) = 100%
(Н) = 100% – (С) – (О) = 100% –37,5% – 50% = 12,5%.

Теперь необходимо произвольно выбрать некоторый образец, в котором мы будем определять соотношение количеств веществ элементов. В условии указана информация о массовой доле, поэтому удобно выбрать образец массой 100 г. В этом случае числовые значения массовой доли каждого элемента совпадут с его массой в этом стограммовом образце.

Итак, в 100 г искомого вещества содержится 37,5 г углерода, 12,5 г водорода и 50 г кислорода.

Шаг 4. Находим простейшую формулу.

n(С): n(H) : n(О) = 3,125: 12,5: 3,125

Выбираем наименьшее значение (в данном случае «3,125») и делим на него все три числа:

Получили набор наименьших целых чисел. Это дает возможность записать простейшую формулу: СН 4 О.

Шаг 5. В условии есть указание на одноатомность спирта. Это значит, что его молекула содержит только один атом кислорода. Следовательно, индексы в простейшей формуле увеличивать не надо, она совпадает с истинной. Запишем истинную формулу спирта, выделив в ней гидроксильную группу: СН 3 ОН.

с учетом найденной формулы спирта будет иметь следующий вид:

По относительной плотности паров по аргону определяем истинную молярную массу эфира:

М(эфира) = D(Аr) . M(Аr) = 2,15 . 40 = 86 г/моль.

Определим вклад в общую молярную массу углеводородного радикала - остатка от карбоновой кислоты:

М(С z H k) = 86 – (12 + 1 . 3 + 16 . 2 + 12) = 27 г/моль.

По значениям молярных масс элементов составляем математическое уравнение с двумя неизвестными:

12 . z + 1 . k = 27

Пренебрегая вкладом массы водорода в общую массу, получаем математическое уравнение, позволяющее оценить количество атомов углерода в молекуле:

Если количество атомов углерода в углеводородном радикале равно 2, то подставляя z = 2 в математическое уравнение с двумя неизвестными получаем:

12 . 2 + 1 . k = 27
k = 8.

Следовательно, углеводородный радикал оставшейся в молекуле эфира от карбоновой кислоты имеет формулу: С 2 Н 3 .

Формула эфира для формирования ответа будет иметь вид.

Вывод формулы на основе массовой доли элемента.

1. Какова молекулярная формула углеводорода, содержащего 80% углерода и 20% водорода? Относительная плотность вещества по водороду равна 15.

2. Плотность паров предельного углеводорода (при н.у.) равна 1,97 г/л. Массовая доля углерода в нем – 82%. Найдите молекулярную формулу углеводорода.

3. Какова молекулярная формула углеводорода, содержащего 82,5% углерода? Плотность паров данного углеводорода по воздуху составляет 2.

4. Массовые доли углерода, водорода и кислорода в некоторой двухосновной кислоте равны соответственно 34,6%, 3,9%, 61,55%. Определите простейшую формулу кислоты.

5. Молярная масса органического соединения равна 88 г/моль. Массовые доли углерода, кислорода и водорода составляют соответственно 54,5%, 36,4% и 9,1%. Найдите молекулярную формулу соединения.

6. Массовые доли углерода, кислорода и водорода в органическом соединении равны соответственно 62,07%, 27,59% и 10,34%. Определите молекулярную формулу соединения.

7. Выведите формулу вещества, содержащего 93,75% углерода и 6,25% водорода, если плотность паров этого вещества по воздуху равна 4,41.

8. Плотность паров углеводорода по воздуху равна 2,345, а массовая доля углерода составляет 88,235%. Определите молекулярную формулу данного углеводорода.

9. Выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода – 39,97%, водорода – 6,73%, кислорода – 53,3%. Известно, что масса паров этого вещества 2,41 г. занимает объем 0,3 л.

10. Определите формулу углеводорода с массовой долей углерода 85,7%. Плотность паров вещества по воздуху – 1,931.

Вывод формулы по продуктам сгорания вещества.

1. При сгорании органического вещества массой 0,29 г. получили 448 мл. оксида углерода (IV) и 0,45 г. паров воды. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 29. найдите молекулярную формулу углеводорода.

2. Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность (при н.у.) 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г его в кислороде образовалось 6,72 л. СО 2 и 7,2 г. Н 2 О.

3. При сгорании 36 г. органического вещества получили 55 г. оксида углерода (IV) и 27 г. воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 2,48. найдите молекулярную формулу органического вещества.

4. При сгорании органического вещества массой 3,9 г. образовались: оксид углерода (IV) массой 13,2 г. и воды массой 2,7 г. Относительная плотность вещества по водороду равна 39. найдите молекулярную формулу вещества.

5. При сгорании органического вещества массой 2,4 г. образовались: оксид углерода (IV) объемом 1,68 литра и пары воды объемом 3,36 литра. Относительная плотность вещества по водороду равна 16. выведите молекулярную формулу вещества.

6. При сгорании органического соединения массой 4,8 г. получен оксид углерода (IV) массой 6,6 г. и вода массой 5,4 г. Плотность вещества по водороду равна 16. Найдите молекулярную формулу вещества.

7. При сгорании 5,6 литра газа получено 16,8 литра углекислого газа и 13,5 г. воды. 1 литр этого газа (при н.у.) имеет массу 1,875 г. Выведите формулу газа.

8. При сжигании углеводорода массой 29 г. образовалось 88 г. оксида углерода (IV) и 45 г. воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 2. найдите молекулярную формулу углеводорода.

9. При сжигании углеводорода объемом 2,24 л. получили 13,2 г. оксида углерода (IV) и 7,2 г. воды. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 22. найдите молекулярную формулу углеводорода.

10. При горении 1 моль газообразного алкана (при н.у.) образовалось 2,24 л. оксида углерода (IV) и 36 г. воды. Найдите молекулярную формулу алкана и рассчитайте, какой объем кислорода потребуется для его полного сгорания (5 л.).