 |
Решение задач на вывод формул органических соединений
|
|
|
|
Задача 7.1. Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38% хлора. Приведите графические формулы и названия всех соединений, отвечающих данной формуле.
Решение:
1. Общая формула алканов CnH2n+2, общая формула монохлоралканов CnH2n+1Cl
2. Cоставим выражение для расчета массовой доли хлора:
М(Cl) 35,5
ω(Сl) =-------------------=-------------=0,3838, откуда n=4
М(CnH2n+1Cl) 14n+36,5
Формула монохлоралкана С4Н9Сl
3. Графические формулы изомеров:
СН3 – СН2 – СН2 – СН2Сl 1-хлорбутан
СН3 – СН2 – СНCl– СН3 2- хлорбутан
СН3 – СН – СН2Сl 2-метил-1-хлорпропан
|
СН3
СН3 – СCl – СН3 2-метил-2-хлорпропан
|
СН3
Задача 7.2. Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название исходного алкена и одного его изомера.
Решение:
1. Общая формула монобромлканов CnH2n+1Br. Молярная масса монобромлкана М= 12n+2n+1+80=14n+81
2. Зная относительную плотность вещества по воздуху, находим молярную массу: М=29∙4,24=123г/моль
Из выражения 14n+81=123 n=3
3. Формула бромалкана С3Н7Br, исходного алкана С3Н6 – пропен. Изомер – циклопропан.
Задача 7.3. Установите молекулярную формулу алкена, гидратацией которого получается спирт, пары которого в 2,07 раза тяжелее воздуха.
Решение:
1. Общая формула спиртов CnH2n+1ОН. Молярная масса спирта М= 12n+2n+1+16+1=14n+18
2. Зная относительную плотность вещества по воздуху, находим молярную массу: М=29∙2,07=60г/моль
14n+18=60 n=3
3. Формула алкена С3Н6
Задача 7.4. Установите молекулярную формулу алкена, если одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, 5,23 г хлорпроизводного или 8,2 г бромпроизводного.
|
|
|
Решение:
1. Уравнения реакций:
CnH2n + Н Сl = CnH2n+1Cl
CnH2n + Н Br = CnH2n+1Br
2. Так как количество вещества алкена одно и то же в обеих реакциях, то количества веществ галогеналканов равны:
n(CnH2n+1Cl) = n(CnH2n+1Br)
3. Из выражения 5,23/14n+36,5=8,2/14n+81 n=3
Формула алкена С3Н6
Задача 7.5. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 1,012 л (н.у.) его при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного.
Решение:
1. Находим количество вещества алкена:
n(CnH2n) = 1,012/22,4 = 0,045 моль
2. По уравнению реакции
CnH2n +Сl2 = CnH2nCl2
n(CnH2nCl2)= n(CnH2n) =0,045 моль
3. М(CnH2nCl2)=m/n=5,09/0,045=113г/моль
12n +2n+71=113 n=3
Формула алкена С3Н6
Задача 7.6. При взаимодействии 22 г предельной одноосновной карбоновой кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.
Решение:
1. Составим уравнение реакции и вычислим количество вещества газа:
CnH2n+1СООН+ NаНСО3 = CnH2n+1СООNа +Н2О + СО2
n(CО2) =5,6/22,4=0,25 моль
По уравнению реакции n (CnH2n+1СООН)= n(CО2)=0,25 моль
2. Находим молярную массу кислоты:
М(CnH2n+1СООН)=22/0,25=88г/моль
3. Из выражения 12n+2n+1+12+16+16+1=88 n=3
Молекулярная формула кислоты C3H7СООН
Задача 7.7. Сложный эфир массой 30 г подвергли щелочному гидролизу. При этом получено 34 г натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г спирта. Установите формулу сложного эфира.
Решение:
1. Уравнение реакции гидролиза эфира в общем виде:
RCOOR1+NaOH = RCOONa +R1OH
Находим массу и количество вещества гидроксида натрия:
m(NaOH)=(34+16) – 30 = 20 г n(NaOH)=20/40=0,5 моль
2. Из уравнения реакции видно, что n(RCOOR1)= n(NaOH)=0,5 моль
М(RCOOR1)=30/0,5=60г/моль
3. Определяем молярные массы радикалов:
М(R + R1) = 60 – 12 – 32 =16г/моль, следовательно, радикалами могут быть только атом Н и метил СН3.
Формула эфира НСООСН3
Задача 7. 8. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота (н.у.). Определите молекулярную формулу амина и назовите его.
Решение:
1. Стехиометрическая схема реакции горения амина:
|
|
|
2RNH2 →N2
2. Определяем количество вещества амина и его молярную массу:
n(RNH2)=1/2n(N2)=2,24/22,4*2=0,05моль
М(RNH2)=9/0,05=45г/моль
3. Находим молярную массу радикала:
М(R)+14+2=45 М(R)=29г/моль
Формула амина С2Н5NH2
Задача7.9. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 57,69% углерода.
Решение:
1. Общая формула предельного двухатомного спирта CnH2n(OH)2
2. ω(С)=12n/12n+2n+34=0,5769 n=5 C5H10(OH)2
Задача 7.10. При сгорании органического бескислородного соединения выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 3,6 г воды и 2 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу органического соединения.
Решение:
1. n(CO2) =4,48/22,4=0,2
n(H2O) =3,6/18=0,2
n(HF) =2/20=0,1
2. n(C):n(H):n(F)=0,2:(0,1+0,2*2):0,1=2:5:1
C2H5F
Задачи для самостоятельного решения
1. При полном сгорании 3,9 г углеводорода образовалось 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Плотность паров вещества 3,482г/л. Выведите молекулярную формулу.
2. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана. Запишите структурные формулы названия возможных изомеров.
3. При полном сгорании 4,4 г алкана образовалось 6,72 л углекислого газа. Выведите молекулярную формулу алкана.
4. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 30,77% кислорода.
5. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 11,54% водорода.
6. Установите молекулярную формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, содержащей 36,36% кислорода.
7. При сгорании органического бескислородного соединения выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,1 г воды и 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу органического соединения.
Список источников и литературы
1. Ахлебинин А.К., Нифантьев Э.Е., Анфилов К.Л. Органическая химия. Решение качественных задач. – М.: Айрис-пресс, 2006
2. Габриелян О.С. Химия: пособие для школьников старших классов и поступающих в вузы. – М.: Дрофа, 2006
3. Слета Л.А. Химия: Справочник. – Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство АСТ», 2000
4.http://www1.ege.edu.ru/
5. http://www.orenedu.ru
Окисление алкинов
Ацетилен и его гомологи легко окисляются различными окислителями (перманганатом калия в кислой и щелочной среде, дихроматом калия в кислой среде и др.). Строение продуктов окисления зависит от природы окислителя и условий проведения реакций.
|
|
|
· При жестком окислении (нагревание, концентрированные растворы, кислая среда) происходит расщепление углеродного скелета молекулы алкина по тройной связи и образуются карбоновые кислоты:
· Алкины обесцвечивают разбавленный раствор перманганата калия, что используется для доказательства их ненасыщенности. В этих условиях происходит мягкое окисление без разрыва σ-связи С–С (разрушаются только π-связи). Например, при взаимодействии ацетилена с разбавленным раствором KMnO4 при комнатной температуре возможны следующие превращения с образованием щавелевой кислоты HOOC–COOH:
Видеоопыт "Взаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия".
· При сгорании алкинов происходит их полное окисление до CO2 и H2O. Горение ацетилена сопровождается выделением большого количества тепла (Q = 1300 кДж/моль):
Видеоопыт "Горение ацетилена".
Температура ацетиленово-кислородного пламени достигает 2800-3000 °С. На этом основано применение ацетилена для сварки и резки металла.
· Ацетилен образует с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси.
Видеоопыт "Взрыв смеси ацетилена с кислородом".
В сжатом, и особенно в сжиженном, состоянии ацетилен способен взрываться от удара. Поэтому он хранится в стальных баллонах в виде растворов в ацетоне, которым пропитывают асбест или кизельгур.
Главная страница «Первого сентября» • Главная страница газеты «Химия» • Содержание №06/2010
| ЭКЗАМЕНЫ НЕ ЗА ГОРАМИ Подготовка к ЕГЭ по химии |
|
|
|
