Розвязування розрахунгкових задач

Задача 1. Алкен масою 5,6 г приєднав водень об’ємом 2,24 л (н.у.). Виведіть формулу алкену.

Дано:

m(СnН2n) = 5,6 г

V(H2) = 2,24 л (н.у.)

n ?

Розв’язання

1. Складаємо рівняння реакції:

СnН2n + H2 СnН2n + 2.

2. Обчислюємо кількість речовини водню за умовою задачі:

ν(H2) = V/Vm = 2,24 : 22,4 = 0,1 (моль).

3. За рівнянням реакції аналізуємо кількісні відношення алкену й водню та встановлюємо кількість речовини алкену, що прореагував:

СnН2n   +   H2     СnН2n + 2.

1 моль    1 моль

За рівнянням реакції кількість речовини алкену дорівнює кількості речовини водню.

Отже, νnН2n) = ν(H2) = 0,1 моль.

4. Знаючи кількість речовини в порції алкену та її масу, обчислюємо молярну масу за формулою МnН2n) = m : ν.

М = 5,6 : 0,1 = 56 г/моль

5. Знаходимо n і виводимо формулу алкену

Mr(СnН2n) = 12n + 2n = 14n; 14n = 56; n = 4.

Складаємо молекулярну формулу алкену: С4Н8.

Відповідь: бутен С4Н8

 

 

 

Задача 2. Унаслідок приєднання гідроген хлориду кількістю речовини 0,2 моль до алкену утворився продукт реакції масою 15,7 г. Виведіть формулу алкену.

Дано:

М(СnН2n+1) = 15,7 г

ν(HCl) = 0,2 моль

n ?

 

Розв’язання

1. Складаємо рівняння реакції:

СnН2n + НCl СnН2n+1Cl.

2. За рівнянням реакції аналізуємо кількісні відношення алкену й гідроген хлориду:

СnН2n + НCl СnН2n+1Cl.

1 моль 1 моль

Тобто νnН2n) = ν(HCl). Але поки що не відома маса порції алкену. З рівняння реакції бачимо, що маса утвореного продукту реакції приєднання є сумою мас алкену й гідроген хлориду. Тож маса алкенуце різниця мас продукту реакції та гідроген хлориду.

mnН2n) = mnН2n+1Cl) – m(HCl)

3. Обчислюємо масу гідроген хлориду кількістю речовини 0,2 моль:

m(НCl) = ν · М;

Mr(НCl) = 1 + 35,5 = 36,5;

M(НCl) = 36,5 г/моль;

m(НCl) = 0,2 моль 36,5 г/моль = 7,3 г.

4. Обчислюємо масу порції алкену, що прореагував. Вона дорівнює різниці мас продукту реакції і приєднаного до алкену гідроген хлориду:

15,7 г7,3 г = 8,4 г.

5. Обчислюємо молярну масу алкену за формулою M = m/ν.

8,4 : 0,2 = 42 г/моль

6. Знаходимо n і виводимо формулу алкену:

Mr(СnН2n) = 12n + 2n = 14n; 14n = 42; n = 42 : 14 = 3.

Складаємо молекулярну формулу алкену — С3Н6.

Відповідь: пропен С3Н6.

 

Задача 3. При спалюванні органічної речовини масою 4,8 г утворився Карбон(IV) оксид масою 3,36 л і вода масою 5,4 г. Відносна густина за киснем дорівнює 1. Вивести молекулярну формулу речовини.

Дано:

m(реч.) = 4,8 г

→V(СО2) = 3,36 л

m2О) = 5,4 г

DО2 = 1

Формула ?

 

Розв’язання

1. Яка молярна маса органічної речовини?

Мr (реч.) = DО2 · Мr2);

Мr (реч.) = 1 · 32 = 32.

М(реч.) = 32г/моль.

2. Які кількості речовин?

ν = m/М;     ν = V/ Vm 

ν(реч.) = m(реч.)/М(реч.) = 4,8 г/32 г/моль = 0,15 моль.

ν(СО2) = V(СО2)/ Vm = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль.

ν2О) = m2О)/М2О) = 5,4 г/ 18 г/моль = 0,3 моль.

3. Яке співвідношення кількостей речовин?

         ν(реч.):ν(СО2):ν2О) = 0,15:0,15:0,3 = 1:1:2.

         1 СxHy  + О2 → 1СО2 + 2Н2О

4. Яка молекулярна формула вуглеводню і яка його молярна маса?

         x = 1,    y = 4.

         СxHy  = CH4.  

М(CH4) = 16 г/моль.

5. Порівняння молярних мас.

         М(реч.) > М(CH4).

6. Скільки атомів Оксигену входить до складу сполуки?

         n(О) = Мr(реч.) ‑ Мr (CH4)/ Мr(О) = (32‑16)/16 = 1.

Відповідь: СН4О.