Вывод формулы вещества Алгоритмы решения задач Учитель химии МОУ СОШ 22 г. Волгодонска Козырева И.А

Общие формулы органических веществ Алканы- С n H 2n+2 Алканы- С n H 2n+2 Алкены, циклоалканы- С n H 2n Алкены, циклоалканы- С n H 2n Алкадиены, алкины- С n H 2n-2 Алкадиены, алкины- С n H 2n-2 Арены- С n H 2n - 6 Арены- С n H 2n - 6 Предельные альдегиды, кетоны- С n H 2n О Предельные альдегиды, кетоны- С n H 2n О Предельные одноатомные спирты, простые эфиры- С n H 2n+2 О Предельные одноатомные спирты, простые эфиры- С n H 2n+2 О Предельные одноосновные карбоновые кислоты, сложные эфиры- С n H 2n О 2 Предельные одноосновные карбоновые кислоты, сложные эфиры- С n H 2n О 2 Предельные амины-C n H 2n+3 N Предельные амины-C n H 2n+3 N

1. N атомов n Сумма атомов в молекуле алкана равна 20. Установить формулу алкана. Сумма атомов в молекуле алкана равна 20. Установить формулу алкана. Дано: Решение: Дано: Решение: N =20 Общая формула алкана С n H 2n+2 N =20 Общая формула алкана С n H 2n+2 n-? Сумма атомов в молекуле равна n-? Сумма атомов в молекуле равна сумме индексов в формуле: сумме индексов в формуле: n + 2n+2 =20 3n=18 n=6 n + 2n+2 =20 3n=18 n=6 С 6 H 14 С 6 H 14 Ответ: С 6 H 14 Ответ: С 6 H 14

2. Отношение числа атомов элементов n Число атомов водорода в молекуле алкина в 1,5 раза больше число атомов углерода. Установить формулу алкина. Число атомов водорода в молекуле алкина в 1,5 раза больше число атомов углерода. Установить формулу алкина. Дано: Решение: Дано: Решение: N H =1,5N C Общая формула алкина С n H 2n-2 N H =1,5N C Общая формула алкина С n H 2n-2 n-? 2n-2=1,5n 0,5n=2 n=4 или n-? 2n-2=1,5n 0,5n=2 n=4 или 2n-2/ n=1,5 n=4 С 4 H 6 2n-2/ n=1,5 n=4 С 4 H 6 Ответ:С 4 H 6 Ответ:С 4 H 6

3. Разность чисел атомов элементов n Разность между числом атомов водорода и числом атомов углерода в молекуле арена равна нулю. Определите формулу арена. Разность между числом атомов водорода и числом атомов углерода в молекуле арена равна нулю. Определите формулу арена. Дано: Решение: Дано: Решение: N H -N C =0 Общая формула аренов N H -N C =0 Общая формула аренов n- ? С n H 2n - 6 2n-6-n=0 n=6 С 6 H 6 n- ? С n H 2n - 6 2n-6-n=0 n=6 С 6 H 6 Ответ: С 6 H 6 Ответ: С 6 H 6

4. N(e) n Установить формулу предельного кетона, в молекуле которого, содержится 32 электрона. Установить формулу предельного кетона, в молекуле которого, содержится 32 электрона. Дано: Решение: Дано: Решение: N(e)=32 Число электронов в мо- N(e)=32 Число электронов в мо- n- ? куле вещества опреде- n- ? куле вещества опреде- Z(C)=6 ляется суммой электро- Z(C)=6 ляется суммой электро- Z(H)=1 нов элементов, входящих в Z(H)=1 нов элементов, входящих в Z(O)=8 формулу вещества Z(O)=8 формулу вещества N(e) (С n H 2n О =6n+2n+8=32 N(e) (С n H 2n О =6n+2n+8=32 8n=24 n=3 С 3 H 6 О CH 3 COCH 3 8n=24 n=3 С 3 H 6 О CH 3 COCH 3 Ответ: CH 3 COCH 3 Ответ: CH 3 COCH 3

5.M n Установить формулу предельного амина, имеющего молярную массу равную 45. Установить формулу предельного амина, имеющего молярную массу равную 45. Дано: Решение: Дано: Решение: М(C n H 2n+3 N)=45 Молярная масса М(C n H 2n+3 N)=45 Молярная масса n-? суммируется из масс n-? суммируется из масс М(С)=12г/моль элементов, входящих М(С)=12г/моль элементов, входящих М(Н)=1г/моль в формулу вещества: М(Н)=1г/моль в формулу вещества: М(N)=14г/моль 12n +2n+3 +14=45 14n=28 М(N)=14г/моль 12n +2n+3 +14=45 14n=28 n=2 C 2 H 7 N Выделим n=2 C 2 H 7 N Выделим функциональную группу C 2 H 5 NН 2 функциональную группу C 2 H 5 NН 2 Ответ: C 2 H 5 NН 2 Ответ: C 2 H 5 NН 2

6. D M n Плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты по водороду равна 30. Установить формулу кислоты. Плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты по водороду равна 30. Установить формулу кислоты. Дано: Решение: Дано: Решение: D(H 2 )=30 Плотность паров по D(H 2 )=30 Плотность паров по n-? водороду определяется n-? водороду определяется М(С)=12г/моль отношением D(H 2 )=М /М(H 2 ) М(С)=12г/моль отношением D(H 2 )=М /М(H 2 ) М(Н) =1г/моль Общая формула кислоты М(Н) =1г/моль Общая формула кислоты М(N) =14г/моль С n H 2n О 2 Следовательно М(С n H 2n О 2 ) М(N) =14г/моль С n H 2n О 2 Следовательно М(С n H 2n О 2 ) = D(H 2 )х М(H 2 )= 2х30=60 = D(H 2 )х М(H 2 )= 2х30=60 М(С n H 2n О 2 )=12n +2n +32 = 60 14n=28 n=2 М(С n H 2n О 2 )=12n +2n +32 = 60 14n=28 n=2 С 2 H 4 О 2 Выделим функциональную группу С 2 H 4 О 2 Выделим функциональную группу С n H 2n О 2 С n H 2n О 2 Ответ: С n H 2n О 2 Ответ: С n H 2n О 2

7. p М n Плотность циклоалкана равна 2,5г/л. Установить формулу циклоалкана. Дано: Решение: р( С n H 2n )=2,5г/л Молярная масса вещества n-? определяется по формуле М(С)=12г/моль M=pxV m M (С n H 2n )= M(H)=1г/моль 2,5г/лх22,4л/моль=56г/моль M (С n H 2n )=12n +2n=56 n=4 С 4 H 8 M (С n H 2n )=12n +2n=56 n=4 С 4 H 8 Ответ: С 4 H 8 Ответ: С 4 H 8

8. W n ( если известен класс вещества) Массовая доля углерода в алкадиене составляет 90%. Установить формулу алкадиена. Массовая доля углерода в алкадиене составляет 90%. Установить формулу алкадиена. Дано: Решение: Дано: Решение: W(C)=90% Массовая доля элемента W(C)=90% Массовая доля элемента n-? Определяется отношение- n-? Определяется отношение- М(С)=12г/моль нием w(Э)= m(Э)/Мвещ. М(С)=12г/моль нием w(Э)= m(Э)/Мвещ. М(Н)=1г/моль 0,9= 12n/ 14n-2 М(Н)=1г/моль 0,9= 12n/ 14n-2 12,6n-1,8=12n 0,6n=1,8 n=3 12,6n-1,8=12n 0,6n=1,8 n=3 C 3 H 4 C 3 H 4 Ответ:C 3 H 4 Ответ:C 3 H 4

9. w(C) w(H) v(C ) : v (H) как отношения целых чисел. Установить формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода равно75%. Установить формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода равно75%. Дано : Решение: Дано : Решение: W(C) =75% формула неизвестного W(C) =75% формула неизвестного n- ? углеводорода С х Н у. n- ? углеводорода С х Н у. М(С)=12г/моль Примем массу УВ М(С)=12г/моль Примем массу УВ М(Н)=1г/моль равную 100г, тогда М(Н)=1г/моль равную 100г, тогда количество вещества количество вещества элемента рассчитаем по элемента рассчитаем по формуле v= mxw/ M (Э) формуле v= mxw/ M (Э) v (C ) = 100x0,75/12=6,25 v (C ) = 100x0,75/12=6,25 v (H)= 100x(1-0,75)/1=25 v (H)= 100x(1-0,75)/1=25 v(C ) :V(H)= 6,25:25 =1:4 СН 4 v(C ) :V(H)= 6,25:25 =1:4 СН 4 Ответ: СН 4 Ответ: СН 4

10. Объемы (моль) веществ в уравнении реакции относятся как коэффициенты перед формулами этих веществ. Установить формулу циклоалкана, на сжигание которого затрачен девятикратный объем кислорода. Установить формулу циклоалкана, на сжигание которого затрачен девятикратный объем кислорода. Дано: Решение: Дано: Решение: V(O 2 )= Уравнение реакции V(O 2 )= Уравнение реакции 9V( С n H 2n ) горения циклоалкана: 9V( С n H 2n ) горения циклоалкана: n- ? С n H 2n +3n/2 O 2 =nCO 2 + nH 2 O n- ? С n H 2n +3n/2 O 2 =nCO 2 + nH 2 O 3n/2=9 3n=18 n=6 С 6 H 12 3n/2=9 3n=18 n=6 С 6 H 12 Ответ: С 6 H 12 Ответ: С 6 H 12

11. m,V(CO2,H2O) v(C,H) v(C ) : v(H) как целые числа При сжигании углеводорода образовалось 2,24л углекислого газа и 3,6г воды. Установить формулу углеводорода. При сжигании углеводорода образовалось 2,24л углекислого газа и 3,6г воды. Установить формулу углеводорода. Дано: Решение: Дано: Решение: V(CO 2 )=2,24л v(CO 2 ) =V/Vm=2,24л/22,4 V(CO 2 )=2,24л v(CO 2 ) =V/Vm=2,24л/22,4 m(H 2 O)=3,6г л/моль=0,1моль=v(С ) m(H 2 O)=3,6г л/моль=0,1моль=v(С ) С х Н у. m(H 2 O) =m/M=3,6г/18 С х Н у. m(H 2 O) =m/M=3,6г/18 г/моль=0,2моль г/моль=0,2моль v (H)=2v(H 2 O)=0,4моль v (H)=2v(H 2 O)=0,4моль v(C ):v(H)=0,1:0,4=1:4 СН 4 v(C ):v(H)=0,1:0,4=1:4 СН 4 Ответ: СН 4 Ответ: СН 4