Формула вещества по составу и продуктам сгорания

8 заданий

Формула по массовым долям

Классическая задача: дан состав в процентах — найти формулу.

Как найти формулу по массовым долям

Возьмите 100 г вещества: массы элементов равны их процентам.
Найдите количества: \(n = m/A_r\).
Разделите все количества на наименьшее и приведите к целым — это простейшая формула.
Если известна молярная масса (\(M = 2D_{\ce{H2}}\), \(M = 29D_{\text{возд}}\)), найдите, во сколько раз истинная формула больше простейшей.

Примеры

1. \(w(\ce{C}) = 85{,}7\,\%\), \(w(\ce{H}) = 14{,}3\,\%\), \(D_{\ce{H2}} = 28\). \(n(\ce{C}) = 85{,}7/12 = 7{,}14\); \(n(\ce{H}) = 14{,}3\). Отношение 1 : 2 — \(\ce{CH2}\) (14 г/моль). \(M = 56\): \(56/14 = 4\) — \(\ce{C4H8}\).

2. C 40,0 %, H 6,7 %, O 53,3 %. \(3{,}33 : 6{,}7 : 3{,}33 = 1 : 2 : 1\) — \(\ce{CH2O}\). При \(M = 60\) — \(\ce{C2H4O2}\) (уксусная кислота), при \(M = 180\) — \(\ce{C6H12O6}\) (глюкоза).

3. Массовая доля. \(w(\ce{C})\) в метане: \(12{,}01/16{,}04 = 74{,}9\,\%\).

errorОкругляйте осторожно

Отношение 1 : 1,33 — это 3 : 4, а не 1 : 1; 1 : 1,5 — это 2 : 3. Если числа близки к «полуторам» или «третям», умножьте, а не округляйте.

edit_noteПопробуйте сами

Углеводород содержит 92,3 % углерода, \(M = 78\) г/моль. Найдите формулу.

expand_moreПоказать решение

\(n(\ce{C}) : n(\ce{H}) = 7{,}69 : 7{,}7 = 1 : 1\) — \(\ce{CH}\) (13 г/моль); \(78/13 = 6\): \(\ce{C6H6}\).

Формула по продуктам сгорания

Органическое вещество сжигают, взвешивают \(\ce{CO2}\) и воду и по ним находят формулу.

Как найти формулу по продуктам сгорания

\(n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = m(\ce{CO2})/44\).
\(n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2m(\ce{H2O})/18\).
Масса кислорода в навеске: \(m(\ce{O}) = m - 12n(\ce{C}) - 1{,}008\,n(\ce{H})\); если она равна нулю — кислорода нет.
Отношение \(n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O})\) — простейшая формула; молярная масса — истинная.

Примеры

1. Сожгли 3,0 г вещества, получили 4,4 г \(\ce{CO2}\) и 1,8 г воды, \(M = 60\). \(n(\ce{C}) = 0{,}1\); \(n(\ce{H}) = 0{,}2\); \(m(\ce{O}) = 3{,}0 - 1{,}2 - 0{,}2 = 1{,}6\) г, \(n(\ce{O}) = 0{,}1\). \(\ce{CH2O}\), \(M = 60\) — \(\ce{C2H4O2}\).

2. Алкан по сгоранию. 1 моль алкана дал 5 моль \(\ce{CO2}\): пять атомов углерода — \(\ce{C5H12}\).

3. Кислород на сгорание. \(\ce{C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O}\): на моль пропана — 5 моль кислорода.

errorВодород — вдвое больше воды

В молекуле воды два атома водорода: \(n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O})\). Это самая частая ошибка в задачах на сгорание.

edit_noteПопробуйте сами

При сгорании 1,4 г углеводорода образовалось 4,4 г \(\ce{CO2}\) и 1,8 г воды, \(D_{\ce{H2}} = 14\). Найдите формулу.

expand_moreПоказать решение

\(n(\ce{C}) = 0{,}1\), \(n(\ce{H}) = 0{,}2\), масса \(1{,}2 + 0{,}2 = 1{,}4\) г — кислорода нет. \(\ce{CH2}\), \(M = 28\): \(\ce{C2H4}\).

push_pinГлавное

По массовым долям: \(n = w/A_r\) для каждого элемента, отношение приводят к целым числам — простейшая формула, молярная масса даёт истинную. По сгоранию: \(n(\ce{C}) = n(\ce{CO2})\), \(n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O})\), кислород — по разности масс. Молярная масса газа: \(M = 2D_{\ce{H2}}\) или \(M = 29D_{\text{возд}}\).

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.