Формула по продуктам сгорания и по реакции

Чаще всего в задании 33 формулу выводят по продуктам сгорания — это расчёт по продуктам сгорания: весь углерод вещества переходит в \(\ce{CO2}\), весь водород — в воду, азот — в \(\ce{N2}\), галоген — в галогеноводород. Подсчитав атомы в продуктах, получают состав вещества. Другой путь — по реакции с известным реагентом, через общую формулу класса.

По продуктам сгорания

Количество атомов элементов в сгоревшем веществе:

\[ n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}); \qquad n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}); \qquad n(\ce{N}) = 2n(\ce{N2}) \]

Кислород в веществе находят по разности масс: \(m(\ce{O}) = m(\text{в-ва}) - m(\ce{C}) - m(\ce{H}) - m(\ce{N})\). Если масса вещества не дана, но известен объём израсходованного кислорода, кислород в веществе считают по балансу атомов: \(n(\ce{O})_{\text{в-ва}} = 2n(\ce{CO2}) + n(\ce{H2O}) - 2n(\ce{O2})\).

Пример: при сгорании 4,6 г вещества получили 8,8 г \(\ce{CO2}\) и 5,4 г воды; плотность паров по водороду 23. \(n(\ce{C}) = 0{,}2\) моль (2,4 г), \(n(\ce{H}) = 0{,}6\) моль (0,6 г), кислорода \(4{,}6 - 2{,}4 - 0{,}6 = 1{,}6\) г (0,1 моль). Отношение \(2 : 6 : 1\), \(\ce{C2H6O}\), \(M = 46\) — совпадает с данными. Это этанол или диметиловый эфир; выбор делают по свойствам.

По реакции с общей формулой класса

Если класс вещества известен, записывают его формулу через \(n\), составляют уравнение и выражают молярную массу через \(n\) по данным реакции.

Пример: 0,1 моль предельной одноосновной кислоты нейтрализовали гидроксидом натрия, получили 8,2 г соли. \(M(\text{соли}) = 82\); соль \(\ce{C_nH_{2n+1}COONa}\): \(14n + 68 = 82\), \(n = 1\): \(\ce{CH3-COOH}\).

Пример: 3,7 г предельного одноатомного спирта с натрием выделили 0,56 л водорода. \(\ce{2C_nH_{2n+1}OH + 2Na -> 2C_nH_{2n+1}ONa + H2 ^}\); \(n(\ce{H2}) = 0{,}025\) моль, спирта 0,05 моль, \(M = 74\); \(14n + 18 = 74\), \(n = 4\): \(\ce{C4H9OH}\).

Так же используют массу серебра в реакции «серебряного зеркала» (2 моль Ag на моль альдегида, кроме формальдегида), массу брома, присоединившегося к алкену, объём водорода при гидрировании.