Інші завдання дивись тут...

Вправа 1. Під час згоряння органічної речовини утворилися карбон (ІV) оксид об’ємом 44,8 л і вода масою 36 г. Відносна густина її за гелієм дорівнює 14. Обчисліть і виведіть молекулярну формулу алкену. Назвіть сполуку.

Відомо: V(СO₂)=44,8 л, m(H₂O)=36 г, D_He(C_xH_y)=14

Знайти: формула С_хН_у -?

Розв'язування

I спосіб

v(CO₂)=V(CO₂):V_M=44,8 л : 22,4 л/моль=2 моль

М(Н₂О)=18 г/моль

v(H₂O)=m(H₂O):M(H₂O)=36 г : 18 г/моль=2 моль

При згорянні органічної сполуки всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, а всі атоми Гідрогену - у молекули води. Oбчислюємо масу атомів Карбону в 2 моль газу СО₂:

У 1 моль СО₂ - 12 г С, тоді

у 2 моль СО₂ - х г С

х=m(C)=2 моль•12 г : 1 моль=24 г

Обчислюємо масу атомів Гідрогену в 2 моль води:

У 1 моль Н₂О - 2 г Н, тоді

у 2 моль Н₂О - х г Н

х=m(Н)=2 моль•2 г : 1 моль=4 г

Знаходимо співвідношення атомів Карбону та Гідрогену:

х:у=m(C)/M(C) : m(H)/M(H)=24/12 : 4/1=2:4=1:2, отже, найпростіша формула СН₂

Знаходимо істинну формулу:

M(CH₂)=A_r(C)+2•A_r(H)=12+2•1=14

M(C_xH_y)=D_He(C_xH_y)•M(He)=14•4=56

M(C_xH_y):M(CH₂)=56:14=4, тобто індекси біля Карбону і Гідрогену у найпростішій формулі треба збільшити у 4 рази, тому істинна формула С₄Н₈

II спосіб

v(CO₂)=V(CO₂):V_M=44,8 л : 22,4 л/моль=2 моль

М(Н₂О)=18 г/моль

v(H₂O)=m(H₂O):M(H₂O)=36 г : 18 г/моль=2 моль

При згорянні органічної сполуки всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, а всі атоми Гідрогену - у молекули води. Oбчислюємо кількість речовини атомів Карбону і Гідрогену в продуктах реакції, а, отже, й у вуглеводні:

v(C)=v(CO₂)=2 моль

v(H)=2•v(H₂O)=2•2 моль=4 моль

Знаходимо співвідношення атомів Карбону та Гідрогену:

х:у=v(C):v(H)=2:4=1:2, отже, найпростіша формула СН₂

Знаходимо істинну формулу:

M(CH₂)=A_r(C)+2•A_r(H)=12+2•1=14

M(C_xH_y)=D_He(C_xH_y)•M(He)=14•4=56

M(C_xH_y):M(CH₂)=56:14=4, тобто індекси біля Карбону і Гідрогену у найпростішій формулі треба збільшити у 4 рази, тому істинна формула С₄Н₈

Відповідь: С₄Н₈

Вправа 2. Алкен об’ємом 5,6 л (н. у.) згорів в атмосфері кисню. Утворилися карбон (ІV) оксид об’ємом 11,2 л і вода масою 9 г. Густина речовини за киснем становить 0,875. Обчисліть і виведіть молекулярну формулу алкену. 

Відомо: V(C_xH_y)=5,6 л, V(СO₂)=11,2 л, m(H₂O)=9 г, D_О2(C_xH_y)=0,875

Знайти: формула С_хН_у -?

Розв'язування

I cпосіб

v(CO₂)=V(CO₂):V_M=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль

М(Н₂О)=18 г/моль

v(H₂O)=m(H₂O):M(H₂O)=9 г : 18 г/моль=0,5 моль

При згорянні органічної сполуки всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, а всі атоми Гідрогену - у молекули води. Oбчислюємо масу атомів Карбону в 0,5 моль газу СО₂:

У 1 моль СО₂ - 12 г С, тоді

у 0,5 моль СО₂ - х г С

х=m(C)=0,5 моль•12 г : 1 моль=6 г

Обчислюємо масу атомів Гідрогену в 0,5 моль води:

У 1 моль Н₂О - 2 г Н, тоді

у 0,5 моль Н₂О - х г Н

х=m(Н)=0,5 моль•2 г : 1 моль=1 г

Знаходимо співвідношення атомів Карбону та Гідрогену:

х:у=m(C)/M(C) : m(H)/M(H)=6/12 : 1/1= 0,5:1=1:2, отже, найпростіша формула СН₂

Знаходимо істинну формулу:

M(CH₂)=A_r(C)+2•A_r(H)=12+2•1=14

M(C_xH_y)=D_О2(C_xH_y)•M(О2)=0,875•32=28

M(C_xH_y):M(CH₂)=28:14=2, тобто індекси біля Карбону і Гідрогену у найпростішій формулі треба удвічі збільшити, тому істинна формула С₂Н₄

IІ cпосіб

v(CO₂)=V(CO₂):V_M=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль

М(Н₂О)=18 г/моль

v(H₂O)=m(H₂O):M(H₂O)=9 г : 18 г/моль=0,5 моль

При згорянні органічної сполуки всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, а всі атоми Гідрогену - у молекули води. Oбчислюємо кількість речовини атомів Карбону і Гідрогену в продуктах реакції, а, отже, й у вуглеводні:

v(C)=v(CO₂)=0,5 моль

v(H)=2•v(H₂O)=2•0,5 моль=1 моль

Знаходимо співвідношення атомів Карбону та Гідрогену:

х:у=v(C):v(H)=0,5:1=1:2, отже, найпростіша формула СН₂

Знаходимо істинну формулу:

M(CH₂)=A_r(C)+2•A_r(H)=12+2•1=14

M(C_xH_y)=D_О2(C_xH_y)•M(О2)=0,875•32=28

M(C_xH_y):M(CH₂)=28:14=2, тобто індекси біля Карбону і Гідрогену у найпростішій формулі треба удвічі збільшити, тому істинна формула С₂Н₄

Відповідь: С₂Н₄

Вправа 3. Вуглеводень кількістю речовини 0,3 моль спалили. Утворилися карбон (ІV) оксид масою 66 г і вода кількістю речовини 1,2 моль. Обчисліть і виведіть молекулярну формулу вуглеводню.

Відомо: v(C_xH_y)=0,3 моль, m(СO₂)=66 г, v(H₂O)=1,2 моль

Знайти: формула С_хН_у -?

Розв'язування

I спосіб

М(СО₂)=44 г/моль

v(CO₂)=m(CO₂):M(CO₂)=66 г : 44 г/моль=1,5 моль

При згорянні органічної сполуки всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, а всі атоми Гідрогену - у молекули води.

Oбчислюємо кількість речовини атомів Карбону і Гідрогену в продуктах реакції, а, отже, й у вуглеводні:

v(C)=v(CO₂)=1,5 моль

v(H)=2•v(H₂O)=2•1,2 моль=2,4 моль

Знаходимо співвідношення атомів Карбону та Гідрогену:

х:у=v(C):v(H)=1,5:2,4

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

х : у=1,5/1,5:2,4/1,5=1:1,6

Для того щоб у співвідношенні були найменші цілі числа, помножимо обидва числа на 5:

х:у=5:8, отже, формула вуглеводню С₅Н₈

ІІ спосіб

М(СО₂)=44 г/моль

v(CO₂)=m(CO₂):M(CO₂)=66 г : 44 г/моль=1,5 моль

Cкладаємо рівняння реакції у загальному вигляді:

За умовою задачі співвідношення кількості речовини:

v(C_хH_у):v(СO₂):v(Н₂O)=0,3:1,5:1,2=10:5:4

За рівнянням реакції v(C_xH_y):v(СO₂):v(Н₂O)=1:х:у/2, тому 

х=5, а у/2=4, звідси у=4•2=8. Отже, формула вуглеводню С₅Н₈

Відповідь:С₅Н₈

Напишіть скорочені структурні формули всіх можливих ізомерів і назвіть їх за систематичною номенклатурою:

 Інші завдання дивись тут...