ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

РОЗДІЛ І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

 

1. Основні хімічні поняття. Речовина

 

Приклади розв’язування типових задач

VI. Виведення формули сполуки

Зауважимо, що співвідношення значень індексів у формулі речовини дорівнює співвідношенню кількості атомів елементів у сполуці та відповідно співвідношенню кількостей речовини елементів. Отже, для речовини, формула якої Р2O5, можна записати:

Якщо формула бінарної сполуки АХВУ, то можна записати:

Оскільки замість мас елементів m(А) і m(В) можна підставити їхні масові частки w(A) і w(B), тому що вони пропорційні масам, а замість молярних мас М(А) і М(В) — відповідні значення відносних атомних мас елементів Аr(А) і Аr(В). Тоді одержимо:

Задача 26. У невідомому оксиді Феруму масова частка Оксигену становить 27,59 %. Виведіть формулу оксиду.

Дано:

Розв'язання

1. Обчислимо масову частку Феруму в оксиді:

2. З формули виведемо:

Відповідь: формула оксиду — Fe3О4.

Задача 27. Масова частка Калію в його сполуці з Фосфором становить 79,05 %. Виведіть формулу сполуки.

Дано:

Розв’язання

Запропонуємо інший спосіб розв’язання такої задачі.

1. Обчислимо масову частку Фосфору:

2. Припустимо, що ми маємо 100 г сполуки КХРУ, тоді

3. Розрахуємо кількість речовини Калію і Фосфору. М(К) = 39 г/моль, М(Р) = 31 г/моль:

4. Обчислимо співвідношення кількостей речовини елементів:

Однак оскільки індекси мають бути цілими, кожне із чисел добутого співвідношення ділимо на найменше з них:

Відповідь: формула сполуки — К3Р.

Задача 28. Масові частки Карбону, Гідрогену й Оксигену в органічній сполуці відповідно становлять 40, 6,67 і 53,33 %. Установіть істинну формулу речовини, якщо її молярна маса — 180 г/моль.

Дано:

Розв’язання

1. Обчислимо найпростішу формулу речовини. Аr(Н) = 1, Аr(С) = 12, Аr(O) = 16:

Отже, найпростіша формула речовини — СН2O. Але ця формула не є істинною, тому що М(СН2O) = 30 г/моль, а не 180 г/моль.

2. Установимо істинну формулу, зваживши нате, що вона кратна найпростішій, тобто (СН2O)а:

Відповідь: формула речовини — С6Н12O6.

Задача 29. Масові частки Карбону, Гідрогену й Оксигену в молекулі карбонової кислоти відповідно становлять 40,68, 5,08 і 54,24 %. Молярна маса кислоти у 2,565 разу більша за молярну масу першого члена гомологічного ряду насичених одноосновних карбонових кислот. Виведіть формулу кислоти.

Дано:

Розв’язання

1. Перший член гомологічного ряду кислот — метанова кислота НСООН (М(НСООН) = 46 r/моль). Молярна маса невідомої кислоти:

2. Припустимо, що ми маємо 100 г сполуки CxHyOz, тоді:

3. За формулою розрахуємо кількості речовин елементів. Аr(С) = 12, Аr(Н) = 1, Аr(O) = 16:

4. Обчислимо співвідношення значень кількостей речовин кожного елемента:

Для одержання цілого числа кожне із чисел добутого співвідношення ділимо на найменше з них (3,39):

Однак індекс n(Н) = 1,5 не є цілим числом, тому, щоб отримати цілочисельні значення, кожне число у співвідношенні множимо на 2:

Отже, найпростіша формула речовини — С2Н3O2.

5. Установимо істинну формулу. Вона має бути кратною найпростішій, тобто (С2Н3O2)а. М(С2Н3O2) = 59 г/моль:

Відповідь: істинна формула речовини — С4Н6O4, це янтарна кислота.

Задача 30. Установіть істинну формулу сполуки, до складу якої входять атоми Карбону, Гідрогену й Оксигену, якщо співвідношення їхніх мас становить відповідно 8 : 1 : 16. Молярна маса сполуки — 150 г/моль.

Дано:

Розв’язання

1. Згідно з умовою задачі на кожні 8 г Карбону в сполуці припадає 1 г Гідрогену і 16 г Оксигену. М(Н) = 1 г/моль, М(С) = 12 г/моль, М(О) = 16 г/моль. Знаходимо найпростішу формулу речовини:

2. Для одержання цілочисельного співвідношення помножимо всі значення на 3:

х : у : z = 2 : 3 : 3

Отже, найпростіша формула речовини — С2Н3O3.

3. Установимо істинну формулу. Вона має бути кратною найпростішій, тобто: (С2Н3O3)а. М(С2Н3O3) = 75 г/моль.

Відповідь: істинна формула сполуки — С4Н6O6, це винна кислота.

Задача 31. Знайдіть істинну формулу вуглеводню, якщо співвідношення мас Карбону і Гідрогену в ньому становить 6 : 1, а відносна густина сполуки за повітрям — 1,931.

Дано:

Розв'язання

1. Згідно з умовою на 6 г Карбону в сполуці припадає 1 г Гідрогену. Виводимо найпростішу формулу речовини:

Отже, найпростіша формула речовини — СН2.

2. Скористаємось даними про відносну густину речовини за повітрям і обчислимо молярну масу сполуки. М(пов.) = 29 г/моль:

3. Знаходимо істинну формулу речовини (СН2)а. М(СН2) = 14 г/моль, М(СxНy) = 56 (г/моль):

Відповідь: істинна формула вуглеводню — С4Н8.

Задача 32. Масова частка Оксигену в насиченому одноатомному спирті становить 26,67 %. Визначте загальну кількість атомів у молекулі спирту.

Дано:

w(О) = 26,67 %

Загальна кількість атомів — ?

Розв’язання

1. Запишемо формулу для визначення масової частки елемента в речовині:

З формули обчислимо відносну молекулярну масу спирту:

2. Відносна молекулярна маса алкільного замісника:

3. Оскільки формула алкільного замісника СnН2n+1, то

Отже, формула спирту — С3Н7ОН. Загальна кількість атомів — 12.

Відповідь: загальна кількість атомів — 12.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити