Інші завдання дивись тут...

Вправа 1 Що таке емпірична формула речовини? Найпростіша формула речовини, виведена за результатами кількісного аналізу, а саме, вмісту (у відсотках або частках від одиниці) хімічних елементів у складі органічної речовини, тобто їхніх масових часток

Чому її так називають? Слово емпірична походить від грец. еμπειρια – досвід – це найпростіша формула речовини

Вправа 2 Чим подібні і чим відрізняються найпростіша та істинна формули речовини? Обидві виводяться за результатами їх масових часток. Для виведення істинної формули речовини необхідно додатково знати її молярну масу або мати інші дані

Вправа 3 Чи завжди речовини з однаковою найпростішою формулою мають однакові молекулярні формули, і навпаки? Ні, не завжди. Наприклад, для етину і бензену найпростіша формула — СН, а молекулярні формули відповідно С₂Н₂ і С₆H₆

Вправа 4 Як записують найпростішу формулу речовини? Її записують як послідовний перелік символів хімічних елементів з нижніми індексами – найменшими цілими числами, що відображують кількісні співвідношення між атомами всіх хімічних елементів у складі речовини

Вправа 5 Що відображують індекси в емпіричній формулі речовини? 

Відображують кількісні співвідношення між атомами всіх хімічних елементів у складі речовини і є найменші з усіх можливих

Вправа 6 У якій послідовності записують символи хімічних елементів в емпіричних формулах органічних речовин? Спочатку зазначають (з відповідними підрядковими індексами) символи C і H, а далі за абеткою – інші елементи складу 

Вправа 7 Складіть алгоритм розв’язування задач того типу, про який ішлося в параграфі.

АЛГОРИТМ виведення молекулярної формули речовини за відомою відносною молекулярною масою речовини і масовими частками елементів у сполуці:

І спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини кожного з хімічних елементів у складі cполуки масою 100 г

2. Знаходимо кількісні співвідношення індексів у найпростішій формулі

3. Уточнюємо істинну формулу сполуки на основі найпростішої, використовуючи відому молярну масу сполуки 

ІІ спосіб

1. Розраховуємо число атомів кожного елемента, використовуючи формулу для обчислення масової частки елемента у сполуці

2. Записуємо істинну формулу сполуки

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу кожного з хімічних елементів у масі сполуки кількістю речовини 1 моль

2. Обчислюємо кількості речовин кожного з хімічних елементів у сполуці

3. Записуємо істинну формулу сполуки

Вправа 8 Пригадайте з курсу біології, що таке вітаміни, яке їхнє значення. Визначте найпростіші й молекулярні формули вітамінів, дані щодо яких наведено в таблиці:

-----------------------------------------------------------

Вітамін А1 

Відомо: вітамін С_xH_yO_z, M(вітаміну)=286 г/моль, ω(С)=83,9%, або 0,839,

ω(Н)=10,5%, або 0,105, ω(О)=5,6%, або 0,056

Знайти: формулу С_xH_yO_z-?

Розв'язування

I cпосіб

Нехай маса вітаміну 100 г. Тоді маса Карбону в ньому 83,9 г, Гідрогену - 10,5 г, а Оксигену - 5,6 г

1. Обчислюємо кількість речовини кожного з хімічних елементів у вітаміні масою 100 г:

n(С)=m(C):M(C)=83,9 г : 12 г/моль=6,99 моль

n(H)=m(Н):М(H)=10,5 г : 1 г/моль=10,5 моль

n(O)=m(О):М(O)=5,6 г : 16 г/моль=0,35 моль

2. Знаходимо кількісні співвідношення індексів у найпростішій формулі:

n(C):n(H):n(O)=6,99:10,5:0,35

Якщо співвідношення між атомами виражене не цілими, а дробовими числами, то вважаємо, що менше число дорівнює одиниці, а більше число ділимо на нього:

n(C):n(H):n(O)=6,99/0,35 : 10,5/0,35 : 0,35/0,35=20:30:1

3. Уточнюємо істинну формулу:

M(C₂₀H₃₀O)=286 г/моль, отже, молярні маси однакові, тому найпростіша формула збігається з істинною (молекулярною) формулою речовини.

ІІ спосіб

M_r(вітаміну)=286

х=ω(C)•М_r(вітаміну):A_r(C)=0,839•286:12=20

y=ω(H)•М_r(вітаміну):A_r(H)=0,105•286:1=30

z=ω(O)•М_r(вітаміну):A_r(O)=0,056•286:16=1

Отже, формула сполуки C₂₀H₃₀O

Відповідь: вітамін А1 має формулу C₂₀H₃₀O

--------------------------------------------------------------

Вітамін С 

Відомо: вітамін С_xH_yO_z, M(вітаміну)=176 г/моль, ω(С)=40,9%, або 0,409,

ω(Н)=4,5%, або 0,045, ω(О)=54,5%, або 0,545

Знайти: формулу С_xH_yO_z-?

Розв'язування

І спосіб

Нехай маса вітаміну 100 г. Тоді маса Карбону в ньому 40,9 г, Гідрогену - 4,5 г, а Оксигену - 54,5 г

1. Обчислюємо кількість речовини кожного з хімічних елементів у вітаміні масою 100 г:

n(С)=m(C):M(C)=40,9 г : 12 г/моль=3,4 моль

n(H)=m(Н):М(H)=4,5 г : 1 г/моль=4,5 моль

n(O)=m(О):М(O)=54,5 г : 16 г/моль =3,4 моль

2. Знаходимо кількісні співвідношення індексів у найпростішій формулі:

х:у:z=n(C):n(H):n(O)=3,4:4,5:3,4

Якщо співвідношення між атомами виражене не цілими, а дробовими числами, то вважаємо, що менше число дорівнює одиниці, а більше число ділимо на нього:

x:y:z=3,4/3,4 : 4,5/3,4 : 3,4/3,4=1:1,3:1

Для того щоб у співвідношенні були найменші цілі числа, помножимо обидва числа на 3:

x:y:z=(1•3):(1,3•3):(1•3)=3:3,9:3≈3:4:3

3. Уточнюємо істинну формулу:

Найпростіша формула С₃Н₄О₃. 

M(C₃H₄O₃)=88 г/моль, вона вдвічі менша за молярну масу вітаміну, тому істинна (молекулярна) формула вітаміну С₆H₈O₆

ІІ спосіб

M_r(вітаміну)=176

х=ω(C)•М_r(вітаміну):A_r(C)=0,409•176:12=6

y=ω(H)•М_r(вітаміну):A_r(H)=0,045•176:1=8

z=ω(O)•М_r(вітаміну):A_r(O)=0,545•176:16=6

Отже, формула сполуки C₆H₈O₆

Відповідь: вітамін С має формулу C₆H₈O₆

--------------------------------------------------------------

Вітамін D₂ 

Відомо: вітамін С_xH_yO_z, M(вітаміну)=396 г/моль, ω(С)=84,8%, або 0,848,

ω(Н)=11,1%, або 0,111, ω(О)=4%, або 0,04

Знайти: формулу С_xH_yO_z-?

Розв'язування

І спосіб

Нехай маса вітаміну 100 г. Тоді маса Карбону в ньому 84,8 г, Гідрогену - 11,1 г, а Оксигену - 4 г

1. Обчислюємо кількість речовини кожного з хімічних елементів у вітаміні масою 100 г:

n(С)=m(C):M(C)=84,8 г : 12 г/моль=7,06 моль

n(H)=m(Н):М(H)=11,1 г : 1 г/моль=11,1 моль

n(O)=m(О):М(O)=4 г : 16 г/моль =0,25 моль

2. Знаходимо кількісні співвідношення індексів у найпростішій формулі:

х:у:z=n(C):n(H):n(O)=7,06:11,1:0,25

Якщо співвідношення між атомами виражене не цілими, а дробовими числами, то вважаємо, що менше число дорівнює одиниці, а більше число ділимо на нього:

x:y:z=7,06/0,25 : 11,1/0,25 : 0,25/0,25=28:44:1

3. Уточнюємо істинну формулу:

Найпростіша формула С₂₈Н₄₄О. 

M(C₂₈H₄₄O)=396 г/моль, отже, молярні маси однакові, тому найпростіша формула співпадає з істинною (молекулярною) формулою речовини.

ІІ спосіб

M_r(вітаміну)=396

х=ω(C)•М_r(вітаміну):A_r(C)=0,848•396:12=28

y=ω(H)•М_r(вітаміну):A_r(H)=0,111•396:1=44

z=ω(O)•М_r(вітаміну):A_r(O)=0,04•396:16=1

Отже, формула сполуки C₂₈H₄₄O

Відповідь: вітамін D₂ має формулу C₂₈H₄₄O

-------------------------------------------------------

Аналогічно знаходимо для решти сполук:

Інші завдання дивись тут...