Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Определение химических формул соединений
Химическая формула соединения показывает качественный (из атомов каких элементов состоит данное вещество) и количественный состав (число атомов каждого элемента, входящее в состав молекулы, или количество атомов элементов, входящее в состав 1 моль вещества). Различают простейшие и молекулярные (истинные) формулы. Простейшая формула показывает наименьшее соотношение чисел атомов элементов в веществе. Количественное соотношение атомов в веществе часто выражают в виде массовых долей элементов. Молекулярная формула дает представление об истинном количественном составе молекулы. Для ее определения необходимо знать относительную молекулярную или молярную массы вещества. В научно-исследовательских лабораториях при получении и исследовании новых веществ их формулы выводят на основе полученных качественных и количественных показателей состава. У исследуемого вещества определяют процентное содержание (массовую долю) элементов и величину, позволяющую вычислить молярную массу соединения (относительную или абсолютную плотность, массу определенного объема при нормальных или других условиях). Массовые доли элементов в веществе вычисляют по формуле: , или (1); (1а) где n(Э) – число атомов элемента в молекуле, ν(Э) – количество элемента в 1 моль вещества. Пользуясь формулой (1), можно определить число атомов каждого элемента в молекуле, а по формуле (1а) – количества элементов в 1 моль вещества: (2); (2а) В ряде текстов задач по выводу формул соединений отсутствуют данные, необходимые для расчета молярной массы. В этом случае возможно определить лишь простейшую формулу, т.е. найти отношение количеств элементов. В текстах задач по выводу простейших формул указываются либо массовые доли элементов в процентах, либо массы элементов в данной массе вещества, либо их отношение. Так как массовая доля элемента в процентах показывает, какая масса элемента содержится в 100 г вещества, количество элемента в 100 г можно найти по формуле: Пример 1. В состав древесной золы входит вещество, называемое поташом. Выведите его формулу, если оно содержит 56,6% калия, 8,7% углерода и 34,8% кислорода.
Решение
Пример 2. Выведите простейшую формулу вещества, состоящего из магния, серы и кислорода в массовом отношении 3 : 4 : 8.
Решение
В задачах часто молекулярная (или молярная) масса вещества не дается, а указываются величины, позволяющие их вычислить. Молярную массу вещества можно определить по относительной плотности. Например: М(в-ва) = 2 × (в-ва), тогда n(Э) = . Пример 3. Органическое вещество содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода. Плотность его паров по воздуху составляет 3,93. Определите формулу этого соединения.
Решение
В задачах может быть указана абсолютная плотность газа. Тогда вычисляют молярную массу газа как произведение плотности и молярного объема: М(в-ва) = r(в-ва) × Vm(в-ва); n(Э) = Пример 4. Определяя состав вещества в лаборатории, установили, что в нем содержится 52,18% углерода, 13,04% водорода и 34,78% кислорода. Плотность паров неизвестного вещества 2,05 г/л. Какова его формула? Решение
В более усложненных задачах для вычисления молярной массы в условии указывается масса определенного объема газа при н.у. Из курса физики вам известно, что: r(в-ва) = ; значит М(в-ва) = . Подставляя это выражение в формулу (2а), получим уравнение, позволяющее рассчитать количество каждого элемента в веществе: n(Э) = Пример 5. Масса неизвестного газа объемом 200 мл (н.у.) равна 0,232 г. Какова формула этого вещества, если в его состав входит 92,3% углерода и 7,7% водорода?
Решение
В олимпиадных задачах часто объем данной массы газа указывается при определенной температуре и давлении. В этом случае молярная масса вычисляется по уравнению Менделеева – Клапейрона: pV = , откуда М = . И n(Э) = .
Пример 6. В лаборатории в приборе для определения относительных молекулярных масс испарили 0,5532 г полученного вещества, пары которого вытеснили 287 мл воздуха, измеренного при 14оС и 100 кПа. Вещество состояло из 52,17% углерода, 13,04% водорода и 34,78% кислорода. Какое вещество исследовали в лаборатории?
Решение
В некоторых задачах на вывод формул даны только относительная молекулярная или молярная массы или величины, позволяющие их рассчитать. В этом случае для определения формулы нужно знать, к какому классу веществ принадлежит данное соединение.
Пример 7. Какова формула алкана, относительная плотность которого по воздуху равна 2,48?
Решение
Пример 8. Определите молекулярную формулу углеводорода, имеющего плотность по азоту 2,071.
Решение
Часто можно столкнуться с задачами на определение молекулярной формулы вещества по результатам его химических превращений, в частности, по продуктам сгорания. При этом находят количества элементов, входящих в состав вещества, в продуктах реакции, а затем – отношение этих количеств.
Пример 9. При сжигании 0,29 г газообразного вещества получили 448 мл углекислого газа (н.у.) и 0,45 г паров воды. Плотность вещества по водороду равна 29. Определите молекулярную формулу вещества. Решение
Для решения задач на вывод формул по результатам химических превращений иногда можно использовать закон объемных отношений Гей-Люссака (если в реакции участвуют газы) и закон сохранения массы. Пример 10. Для полного сжигания 1 л неизвестного газа потребовалось 2 л кислорода. В результате реакции получилось 1 л азота и 2 л углекислого газа. Определите формулу сгоревшего вещества.
Решение
Задачи на вывод формул веществ по результатам химических превращений могут быть самыми разнообразными.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 644; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |