Определение формулы вещества

09-Мар-2014 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Задача С5 ЕГЭ по химии — это определение формулы органического вещества. Есть несколько видов таких задач:

определение состава вещества по массовой доле элементов;
определение формулы вещества по относительной плотности;
определение формулы вещества по количеству молей (дано уравнение реакции, масса или объем)

Давайте разберем все три типа на конкретных примерах реальных заданий ЕГЭ прошлых лет и пробных этого года.

Определение формул веществ

1. Определение формулы вещества по массовой доле элемента

В таких задачах обычно дана массовая доля того элемента, количество которого является константой у данного вещества, например:

в спиртах постоянное количество атомов кислорода ( у одноатомных — 1, у двухатомных — 2 и т.д.);
в альдегидах и кетонах всегда 1 атом кислорода;
в карбоновых кислотах — 2 атома O;
в аминах, так же как и в нитро-соединениях — один атом азота.

Общая формула натриевой соли предельной карбоновой кислоты:

С_nH_2n+1COONa

Т.е. вещество содержит всего один атом натрия:

Ar(Na) — 33.82%

Mr(вещества) — 100%

Mr = 23*100\33.82 = 68 г\моль

Подставляем это значение в общую формулу вещества:

12n +2n+1 + 67 = 68

определение формулы вещества

получается, что n=0, значит, формула вещества:

HCOONa — формиат натрия

—————————————————————————————————————————————————————

2. Определение формулы вещества по относительной плотности

(подробно такие задачи мы уже разбирали ЗДЕСЬ…)

А вот комбинированная задача — здесь и массовые доли, и плотность:

По относительной плотности по воздуху определяем Mr(вещества):

Mr(CxHyOz) = 2.55*29 = 74 г\моль

Теперь определяем содержание в веществе кислорода, водорода и углерода:

x(C) = Mr*ω \ Ar(C) = 74*0.4865\12 = 3

y(H) = Mr*ω \ Ar(H) =74*0.0811\1 = 6

z(O) = Mr*ω \ Ar(O) = 74*0.4324\16 = 2

получаем общую формулу вещества: C3H6O2

В задаче просят привести формулы всех возможных изомеров для этого вещества. Два атома кислорода в формуле определяют вещество как кислоту или сложный эфир:

СН3 – СН2 – СООН — пропановая кислота
СН3 – СОО – СН3 — эфир — метилацетат
Н – СОО – С2Н5 — этилформиат

———————————————————————————————

3. Определение формулы вещества

при заданном уравнении реакции

Наша задача — найти Mr (вещества). По уравнению реакции мы можем найти количество моль, следовательно, используя формулу Mr=m\n, найдем молярную массу.

СnH2n+1OH + HCl = CnH2n+1Cl + H2O

Как видно из уравнения реакции, все вещества реагируют 1:1, значит, количества моль равны.

n(H2O) = m\Mr = 6.75\18 = 0.375 моль

n( CnH2n+1Cl ) = n(H2O) = 0.375 моль

Mr ( CnH2n+1Cl ) = m\n = 39.94\ 0.375 = 106.5 г\моль

Подставляем в уравнение молярной массы вещества:

12n + 2n+1 + 35.5 = 106.5

n = 5

C5H11OH — пентанол

Для тренировки порешайте несколько таких задач: