IV. Вывод формул органических веществ по общим формулам.
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Органические вещества образуют гомологические ряды, которые имеют общие формулы. Это позволяет: · выражать молярную массу через число n M(C n H 2n + 2) = 12 ∙ n + 1 ∙ (2n +2) = 14n + 2; · приравнивать молярную массу, выраженную через n, к истинной молярной массе и находить n. · составлять уравнения реакций в общем виде и производить по ним вычисления. При решении таких задач нужно знать и использовать общие формулы гомологических рядов:
1. алканы – С n H 2n + 2 2. алкены и циклоалканы – C n H 2n 3. алкины и алкадиены – C n H 2n – 2 4. арены – C n H 2n – 6 5. моногалогеналканы – C n H 2n + 1 Г 6. дигалогеналканы – C n H 2n Г 2 7. фенолы – C n H 2n – 7 OH 8. предельные одноатомные спирты – C n H 2n + 1 OH, R – COH 9. альдегиды – C n H 2n + 1 COH, R – COH 10. предельные карбоновые кислоты – C n H 2n + 1 COOH, R – COOH 11. сложные эфиры – R 1 – COOR 2 12. первичные амины – C n H 2n + 1 NH 2, R – NH 2 вторичные амины – R 1 – NH – R 2 третичные амины – R 1 – N – R 2 R 3 14. аминокислоты – C n H 2n (NH 2)COOH
Рассмотрим возможные варианты задач на вывод формул органических веществ по общим формулам.
Вывод формул по известной массовой доле элемента в веществе.
Порядок решения: 1. Написать общую формулу и выразить молекулярную массу вещества через число n; 2. Подставить данные в формулу ω (Эл) = А r (Эл) ∙ индекс / М r; 3. Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n.
Задача № 1. Определить формулу аминокислоты, если известно, что она содержит 15,73 % азота. Дано: Решение: ω (N) = 15,73 % 1. Oбщая формула аминокислот: C n H 2n (NH 2)COOH М.Ф. =? 2. Выразим через n молекулярную массу:
М r (C n H 2n (NH2)COOH) = 12n + 2n + 16 + 45 = 14n + 61. 3. Подставим данные в формулу: 0,1573 = 14 ∙ 1 / 14n + 61. 2,2022n + 9,5953 = 14. 2,2022n = 4,4047
n = 2 Ответ: C 2 H 4 (NH 2)COOH.
Задача № 2. Массовая доля водорода в алкане составляет 0,1579. Найти формулу алкана. Ответ: С 8 Н 18.
Задача № 3. Массовая доля углерода в алкине 87,8 %. Определить формулу алкина. Ответ: С 6 Н 10.
Задача № 4. Массовая доля кислорода в аминокислоте равна 35,95 %. Найти молекулярную формулу аминокислот. Ответ: C 2 H 4 (NH 2)COOH.
Задача № 5. Массовая доля хлора в монохлоралкане равна 55,04 %. Найти формулу моно - хлоралкана. Ответ: C 2 H 5 Cl. Вывод формул по известным данным для нахождения истинной молярной массы (плотности, относительной плотности, массе и объёму).
1. Найти истинную молярную массу по формулам: r = m / V М = r ∙ Vm М = D 2 ∙ M 2 2. Выразить молярную массу через n и приравнять её к истинной. 3. Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n.
Задача № 1. Пары одного из монобромалканов в 68,5 раз тяжелее водорода. Найти формулу монобромалкана. Дано: D H2 = 68,5 Решение: 1. Общая формула монобромалканов – C n H 2n+1 Br; М.Ф. =? 2. Найдём истинную молярную массу: M = D H2 ∙ 2 = 68,5 ∙ 2 = 137 (г/моль); 3. Выразим М через n: M(CnH 2n + 1 Br) = 12n + 2n + 1 + 80 = 14n + 81 Приравняем: 14n + 81 = 137 14n = 56 n = 4 Ответ: С 4 H 9 Br.
Задача № 2. Плотность газообразного алкина равна 2,41 г/л. Найти его молекулярную формулу. Ответ: С 7 Н 12.
Задача № 3. Относительная плотность паров альдегида по воздуху равна 1,517. Найти его молекулярную формулу. Ответ: СН 3 СОН.
Задача № 4. Относительная плотность паров первичного амина по кислороду – 2,719. Определить его молекулярную формулу. Ответ: C 5 H 11 NH 2.
Задача № 5. Найти молекулярную формулу алкина, если 5,6 л его имеют массу 10 г. Ответ: С 3 Н 4.
3. Вывод формул по уравнениям реакций в общем виде, если известны данные для двух веществ.
Порядок решения: 1. Составить уравнение реакции в общем виде. 2. Выразить молярные массы неизвестных веществ через число n.
3. Найти количества двух веществ по формулам: n = m /M n = V / V m 4. Составить уравнение, приравняв найденные количества веществс учётом соотношения числа моль этих веществ по уравнению (определяют по коэффициентам). 5. Решить уравнение с одним неизвестным, найти число n и записать формулу. Задача № 1. При взаимодействии предельного одноатомного спирта массой 3 г с избытком натрия было получено 0,56 л водорода. Определить формулу спирта. Дано: m спирта = 3г Решение: V(H 2) = 0,56л 1. Напишем уравнение реакции в общем виде: 2C n H 2n + 1 OH + 2Na ® H 2 + 2C n H 2n ONa М.Ф. =? 2 моль 1 моль 2. Выразим молярную массу спирта через число n: M(C n H 2n + 1 OH) = 12n + 2n + 1 + 16 + 1 = 14n + 18(г/моль).
3. Найдём количества веществ: n(С n H 2n + 1 OH) = m / M = 3 г / 14 n + 18 г/моль = = 3 / 14 n + 18 моль n(Н 2) = V / V m = 0,56 л / 22,4 г/моль = 0,025 моль.
4. Из уравнения реакции видно, что n(С n H 2n + 1 OH) = 2 ∙ n(H 2)
5. Cоставим уравнение: 3 / 14 n + 18 = 2 ∙ 0,025 n = 3 Ответ: С 3 Н 7 ОН.
Задача № 2. При сгорании 13,2г алкана образовалось 20,16л углекислого газа. Найти формулу алкана. Дано: m алкана = 13,2г Решение: V(CO 2) = 20,16л 1. Напишем уравнение реакции горения в общем виде: C n H 2n + 2 + (3 n + 1 / 2)O 2 ® nCO 2 + (n + 1)H 2 O М.Ф. =? 1 моль n моль 2. Выразим молярную массу алкана через n: M(C n H 2n + 2) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2 г/моль 3. Найдём количества веществ: n(C n H 2n + 2) = m /M = 13,2 г / (14n + 2) г/моль = = 13,2 / 14n + 2 моль n(CO 2) = V / V m = 20,16 / 22,4 г/моль = 0,9 моль 4. Из уравнения реакции видно, что: n ∙ n(C n H 2n + 2) = n(CO 2) 5. Составим уравнение: n ∙ 13,2 / 14n + 2 = 0,9 n = 3 Ответ: С 3 Н 8.
Задача № 3. При взаимодействии 2,9г неизвестного альдегида с аммиачным раствором оксида серебра получается 10,8г металла. Определить формулу альдегида. Ответ: С 3 Н 6 О.
Задача № 4. В результате реакции предельного одноатомного спирта с 18,25г хлороводорода получили органический продукт массой 46,25г и воду. Определить молекулярную формулу спирта. Ответ: С 4 Н 9 ОН.
Задача № 5. Для сжигания 5,8г алкана потребовалось 14,56л (н.у.) кислорода. Определить формулу алкана. Ответ: С 4 Н 10.
Задача № 6. К 10,5г алкена присоединяют 5,6л бромоводорода (н.у.). Найти формулу алкена. Ответ: С 3 Н 6.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|