ПМ-19 Хімія
Виконану практичну роботу№2 надіслати на електронну пошту nataliasuhina15@gmail.com до 02.05.2020
28.04.2020
Практична робота №2 (2 год.)
Тема: ВСТАНОВЛЕННЯ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФОРМУЛИ РЕЧОВИНИ ЗА ЗАГАЛЬНОЮ ФОРМУЛОЮ ГОМОЛОГІЧНОГО РЯДУ ТА ГУСТИНОЮ АБО ВІДНОСНОЮ ГУСТИНОЮ. ВИВЕДЕННЯ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФОРМУЛИ РЕЧОВИНИ ЗА МАСОЮ, ОБ᾽ЄМОМ АБО КІЛЬКІСТЮ РЕЧОВИНИ РЕАГЕНТІВ АБО ПРОДУКТІВ РЕАКЦІЇ.
Мета: навчитись розв¢язувати задачі на встановлення молекулярної формули речовини за загальною формулою гомологічного ряду та густиною або відносною густиною, за масою, об᾽ємом або кількістю речовини реагентів або продуктів реакції.
Теоретична частина.
Опрацювати: Хімія 10 клас (за посиланням «Підручники»), с.40-45, §7
Хімічну формулу речовини можна вивести, якщо знати, до якого класу чи групи сполук вона належить і яка її відносна молекулярна або молярна маса.
Пригадайте загальні хімічні формули різних класів органічних речовин:
алкани СnH2n+2;
алкени СnH2n, n≥2 ;
алкіни СnH2n-2, n≥2 ;
циклоалкани СnH2n, n≥3 ;
арени СnH2n-6, n≥6 .
Якщо в умові задачі вказано конкретний клас вуглеводню, користуються загальною хімічною формулою цього класу. Якщо вказано «невідомий вуглеводень», його формула записується як СxНy, якщо «монохлоропохідна алкану» - СnH2n+1Сl, «дихлоропохідна алкану» - СnH2nСl2 тощо. Якщо ж зазначено «невідома органічна речовина», то її формулу, зазвичай, записують СxНyOz, враховуючи і оксигеновмісні органічні сполуки.
Молярну масу за відсутності відомостей про неї обчислюють за густиною речовини в газоподібному стані або її відносною густиною за певним газом:
М = ρ · Vm (1)
М(B) = DA(B) · М(A) (2), де
ρ - густина речовини, DA(B) - відносна густина газу В за газом А.
Приклади розв’язування задач:
ЗАДАЧА 1. Знайти хімічну формулу алкану, молярна маса якого становить 44 г/моль.
Дано: Розв’язання
М(СnH2n+2) = 44 г/моль 1. Виводимо формулу для розрахунку молярної
____________________ маси алкану, використавши молярні маси
СnH2n+2 — ? Карбону і Гідрогену:
М(СnH2n+2) = n•М(С) + (2n + 2)•М(H) =
= 12n + 2n + 2 = 14n + 2.
2. Знаходимо хімічну формулу сполуки:
14n + 2 = 44; n = 3.
Формула алкану — С3Н8.
Відповідь: С3Н8.
ЗАДАЧА 2. Знайти хімічну формулу алкану, який має за нормальних умов густину 1,34 г/л.
Дано: Розв’язання
ρ(СnH2n+2) = 1,34 г/л (н. у.) 1. Обчислюємо молярну масу сполуки, використавши
________________________ формулу (1):
СnH2n+2 — ? М(СnH2n+2) = ρ(СnH2n+2)•Vm =
= 1,34 г/л•22,4 л/моль = 30 г/моль.
2. Знаходимо хімічну формулу вуглеводню
за загальною формулою алканів:
М(СnH2n+2) = n•М(С) + (2n + 2)•М(H);
14n + 2 = 30; n = 2.
Формула алкану — С2Н6.
Відповідь: С2Н6.
Формулу сполуки, яка вступає в реакцію, можна також вивести за її кількістю речовини, масою або об’ємом і аналогічними відомостями про речовини, які утворюються. Такі дані отримують, здійснюючи хімічний експеримент. Наприклад, певну порцію речовини спалюють у спеціальному приладі в надлишку кисню і визначають маси або об’єми продуктів її згоряння — вуглекислого газу, води, азоту тощо.
Приклади розв’язування задач:
ЗАДАЧА 3. Знайти хімічну формулу газуватого вуглеводню, якщо при повному згорянні 50мл цієї сполуки утворюються 150 мл вуглекислого газу і 200 мл водяної пари (об’єми відповідають однаковим умовам).
Дано: Розв’язання
СxНy 1. Складаємо рівняння реакції в загальному вигляді:
V(СxНy) = 50 мл 2СxНy + (4 х+ y)/2 О2 → 2х СО2 + y H2О.
V(СО2) = 150 мл Згідно з хімічним рівнянням, із 2 моль СxHy
V(Н2О, пара) = 200 мл утворюються 2х моль СО2 та –– y моль Н2О.
____________________ 2. Обчислюємо відношення кількостей речовини
СxНy — ? вуглеводню, вуглекислого газу і водяної пари
(за законом об’ємних співвідношень, кількість
речовини газу пропорційна його об’єму за
незмінності зовнішніх умов):
υ(СxНy) : υ(СО2) : υ(Н2О, пара) =
= V(СxНy) : V(СО2) : V(Н2О, пара) =
= 50 : 150 : 200 = 1 : 3 : 4.
3. Знаходимо формулу вуглеводню.
Коефіцієнти в хімічному рівнянні пропорційні
кількостям речовини вуглеводню і продуктів реакції:
υ(СxНy) : υ(СО2) : υ(Н2О, пара) = 1 : 3 : 4 = 2 : 2х : y
Звідси 1 : 3 = 2 : 2х х = 3;
1 : 4 = 2 : y у = 8.
Формула вуглеводню — С3Н8.
Відповідь: С3Н8.
ЗАДАЧА 4. Знайти хімічну формулу вуглеводню, якщо при повному згорянні деякої його маси утворюються 22 г вуглекислого газу і 11,25 г води. Відносна густина вуглеводню за воднем становить 29.
Дано: Розв’язання
СxНy 1. При повному згорянні вуглеводню всі атоми Карбону
m(СО2) = 22 г «переходять» у молекули вуглекислого газу,
m(Н2О) = 11,25 г а Гідрогену — в молекули води.
DН2(СxНy) = 29 Обчислюємо кількості речовини Карбону і Гідрогену
_________________ в продуктах згоряння, а отже, й у вуглеводні:
СxНy — ? υ(СО2) = m(CО2)/ M(CО2)
M(CО2) = 12+16•2= 44 (г/моль)
υ(СО2) = 22 : 44 = 0,5 (моль);
υ(Н2О) = m(Н2О)/ M(Н2О)
M(Н2О) = 1•2+16 = 18 (г/моль)
υ(Н2О) =11,25 : 18= 0,625 (моль).
Звідси υ(С) = 0,5 моль; υ(H) = 0,625•2= 1,25 моль.
2. Знаходимо найпростішу формулу вуглеводню:
x : y = υ(С) : υ(Н) = 0,5 : 1,25 = 1 : 2,5
Помноживши кожне число знайденого співвідношення
на 2, отримуємо цілі індекси х та у:
x : y = (1 · 2) : (2,5 · 2) = 2 : 5.
Найпростіша формула вуглеводню С2Н5. Істинна формула
сполуки СxНy кратна найпростішій —(С2Н5)n.
3. Виводимо істинну формулу сполуки. Для цього спочатку
обчислюємо молярну масу вуглеводню, використавши
математичний вираз (2):
М(СxНy) = DН2(СxНy) · М(H2) = 29 · 2 = 58 (г/моль).
М(С2Н5) = 12 · 2 + 1 · 5 = 29 (г/моль)
Оскільки М(СxНy) = n · М(С2Н5), то n= 58 : 29 = 2
Істинна формула сполуки — (С2Н5)2, або С4Н10.
Відповідь: С4Н10.
Практична частина.
І рівень
Задача 1. Обчисліть молярну масу органічної речовини, якщо її густина становить (за варіантом). 1 бал
Задача 2. Обчисліть молярну масу органічної речовини, якщо густина випарів цієї речовини за (газ за варіантом) становить (за варіантом). 1 бал
Задача 3. Знайдіть хімічну формулу алкану, молярна маса якого становить (за варіантом) г/моль. 1 бал
Задача 4. Знайдіть хімічну формулу алкену, молярна маса якого становить (за варіантом) г/моль. 1 бал
ІІ рівень
Задача 5. Знайдіть хімічну формулу алкану, який має за нормальних умов густину (за варіантом). 2 бали
Задача 6. Знайдіть хімічну формулу алкіну, густина випарів якого за воднем становить (за варіантом). 2 бали
Задача 7. Знайдіть хімічну формулу газуватого вуглеводню, якщо при повному згорянні 224 мл цієї сполуки утворюються 448 мл вуглекислого газу і 448 мл водяної пари (об’єми відповідають однаковим умовам), назвіть його. 2 бали
Задача 8. Знайдіть хімічну формулу вуглеводню, якщо при повному згорянні деякої його маси утворюються 8,8 г вуглекислого газу і 1,8 г води. Відносна густина вуглеводню за гелієм становить 6,5. Назвіть цей вуглеводень. 2 бали
ІІІ рівень
Задача 9. Визначте формулу бромопохідного метану, якщо його відносна густина за гелієм становить 23,75. Назвіть цю сполуку. 2 бали
Задача 10. При спалюванні 0,1 моль вуглеводню утворюється 11,2 л карбон (ІV) оксиду і 10,8 г води. Виведіть молекулярну формулу сполуки і назвіть цей вуглеводень. 2 бали
Примітка:
1) максимально можлива оцінка за умови виконання задач І рівня – 4
2) максимально можлива оцінка за умови виконання задач ІІ рівня – 8 (задачі І рівня не враховуються)
3) задачі ІІІ рівня зараховуються тільки за умови виконання задач ІІ рівня (задачі І рівня не враховуються), максимально можлива оцінка - 12
Вихідні дані (за варіантами ):
Варіант
|
Задача 1
ρ , г/л
|
Задача 2
|
Задача 3
М, г/моль
|
Задача 4
М, г/моль
|
Задача 5
ρ , г/л
|
Задача 6
DН2
| |
за газом
|
значення густини за цим газом
| ||||||
1
|
0,7143
|
Н2
|
8
|
16
|
350
|
6,9643
|
13
|
2
|
1,3393
|
О2
|
1,375
|
30
|
336
|
7,5893
|
20
|
3
|
1,9643
|
N2
|
2,57
|
58
|
322
|
8,2143
|
27
|
4
|
2,5893
|
Cl2
|
1,21
|
72
|
308
|
8,8393
|
34
|
5
|
3,2143
|
He
|
11
|
86
|
294
|
9,4643
|
41
|
6
|
3,8393
|
CO2
|
1,95
|
100
|
280
|
10,0893
|
48
|
7
|
4,4643
|
Н2
|
50
|
114
|
266
|
10,7143
|
55
|
8
|
5,0893
|
О2
|
3,56
|
128
|
252
|
3,2143
|
62
|
9
|
5,7143
|
N2
|
4,57
|
142
|
238
|
3,8393
|
69
|
10
|
6,3393
|
Cl2
|
1,8
|
156
|
224
|
4,4643
|
76
|
11
|
1,1607
|
He
|
7
|
170
|
210
|
0,7143
|
83
|
12
|
1,2500
|
CO2
|
0,95
|
184
|
196
|
1,3393
|
90
|
13
|
1,3393
|
Н2
|
28
|
198
|
182
|
1,9643
|
97
|
14
|
1,8750
|
О2
|
1,75
|
212
|
168
|
2,5893
|
104
|
15
|
2,5000
|
N2
|
226
|
154
|
3,2143
|
111
| |
16
|
3,1250
|
Cl2
|
1,18
|
240
|
140
|
3,8393
|
118
|
17
|
3,7511
|
He
|
17,5
|
254
|
126
|
4,4643
|
125
|
18
|
4,3751
|
CO2
|
1,91
|
268
|
112
|
5,0893
|
132
|
19
|
5,0132
|
Н2
|
13
|
282
|
98
|
5,7143
|
139
|
20
|
5,6252
|
О2
|
1,25
|
296
|
84
|
6,3393
|
146
|
21
|
6,2503
|
N2
|
0,93
|
310
|
70
|
0,7143
|
153
|
22
|
1,7857
|
Cl2
|
0,96
|
324
|
56
|
1,3393
|
160
|
23
|
2,4107
|
He
|
10
|
338
|
42
|
1,9643
|
167
|
24
|
3,0357
|
CO2
|
2,86
|
352
|
28
|
2,5893
|
174
|
Висновок.
Комментарии
Отправить комментарий