Podrobnosti tohto článku riešenie problémov v chémii C5 POUŽÍVANIE. Totiž ako, ak sú známe kvantitatívne údaje o jeho premenách (hmotnosť, objem). V tomto konkrétnom probléme je známa hmotnosť jedného produktu a objemy plynných produktov, ako aj hmotnosť organickej hmoty.

Pre úlohy, ktoré si vyžadujú určiť vzorec organickej hmoty , najprv potrebujete nájsť relatívnu molekulovú hmotnosť túto látku.

Pri spaľovaní 0,45 g plynnej organickej hmoty sa uvoľnilo 0,448 l (n.o.*) oxidu uhličitého, 0,63 g vody a 0,112 l (n.o.*) dusíka. Hustota pár organickej hmoty v dusíku je 1,607. Určite molekulový vzorec tejto látky.

* „n.o.“ znamená „normálne podmienky“.

Algoritmus na riešenie problémov tohto typu:

KROK 1. Označte kvantitatívne údaje zo stavu problému prostredníctvom zodpovedajúcich hodnôt:

Hmotnosť organickej hmoty m (org.hm.) = 0,45 [g]

Objem oxidu uhličitého V (CO 2) \u003d 0,448 [l].

Hmotnosť vody m (H20) \u003d 0,63 [g]

Objem dusíka V (N 2) \u003d 0,112 [l].

Hustota pár organickej hmoty pre dusík D N 2 (org.v-va) \u003d 1,607

Molárny objem plynu V M * \u003d 22,4 [l / mol]

* hodnota je za normálnych podmienok konštantná, vo výpočtoch sa používa len pre plyny.

KROK 2. Nájdite relatívnu molekulovú hmotnosť(Pán) organická hmota, t.j. Nájsť príbuzný hmotnosť jeho molekuly.

! hmotnosť molekuly látky vypočítaná z jej relatívnej molekulovej hmotnosti je relatívna veličina.

D N2 (org.v-va) = pán (org.v-va) / pán (N 2)

expresné z tohto vzorca relatívna molekulová hmotnosť Pán organická hmota, dostaneme:

Pán(org.v-va) \u003d D N2 (org.v-va) × Pán (N 2)

Pán dusík:

pán (N2) = 2Ar(N) = 2 x 14 = 28

Kde Ar je relatívna atómová hmotnosť prvku, prevzatá z tabuľky D. I. Mendelejeva.

takže, vypočítať relatívnu molekulovú hmotnosť Pán Organický:

pán (org. in-va) = 1,607 × 28 = 45 ,

To znamená, že celkový obsah všetkých prvkov v organickej hmote je 45 amu (atómových hmotnostných jednotiek), čiže 45 %.

KROK 3. Určte pomer prvkov v organickej hmote.

Počiatočná organická hmota môže zahŕňať všetky zložky produktov spaľovania: vodík, uhlík, kyslík, dusík.

1) Poďme nájsť počet atómov uhlík n(C) v organickej hmote podľa množstva hmoty oxid uhličitý n(CO 2).

Počas spaľovania všetok uhlík z organickej hmoty prechádza na oxid uhličitý, preto n (C) \u003d n (CO 2) .

Vypočítajte množstvo hmoty oxid uhličitý plynu podľa vzorca:

n(C02) \u003d V (C02) / V M

n(CO2) = 0,448 [l] : 22,4 [l/mol] = 0,02 [mol].

Takže n(C) = n(CO2) = 0,02 [mol].

2) Poďme nájsť počet atómov vodík n(H) v organickej hmote podľa množstva hmoty voda n (H20).

Pri spaľovaní všetok vodík z organickej hmoty prechádza do zloženia vody, preto n (H) = 2 n (H20) *

* na vznik 1. molekuly vody (1H 2 O) z organickej hmoty pri spaľovaní sú potrebné 2 atómy vodíka (2H), čo znamená počet atómov vodíka musí byť 2 krát viac ako množstvo vody.

Keďže voda za normálnych podmienok (n.o.) nie je plyn, množstvo látky voda sa vypočíta podľa vzorca:

n (H20) \u003d m (H20) / M (H20) ,

Kde M - molárna hmotnosť* , má merné jednotky [g/mol].

* Molárna hmotnosť látky M sa tiež vypočíta ako relatívna molekulová hmotnosť Mr.

Vypočítajte molárnu hmotnosťvoda:

M (H2O)\u003d Mr (H20) \u003d 2 Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 18 [g/mol]

Vypočítajme teda množstvo vodnej látky:

n (H20) \u003d 0,63 [g]: 18 [g/mol] \u003d 0,035 [mol].

Teda n (H) \u003d 2 n (H20) \u003d 2 x 0,035 \u003d 0,07 [mol].

3) Poďme nájsť počet atómov dusík n(N) v organickej hmote podľa množstva hmoty dusík n (N2).

Počas spaľovania všetok dusík z organickej hmoty prechádza do zloženia plynného dusíka, preto n (N) \u003d 2 n (N 2) *

* na tvorbu 1. molekuly plynného dusíka (1N 2) z organickej hmoty pri spaľovaní 2 atómy dusíka (2N), čo znamená počet atómov dusíka by mal byť 2-krát väčší ako množstvo plynného dusíka.

Keďže dusík za normálnych podmienok (n.o.) je plyn, jeho množstvo hmoty vypočítané podľa vzorca:

n(N2) = V(N2)/VM

n (N2) \u003d 0,112 [l]: 22,4 [l/mol] \u003d 0,05 [mol].

Takže n (N) = 2n(N2) = 2 x 0,05 = 0,01 [mol].

4) Určte obsah kyslíka v organickej hmote.

Vypočítajme obsah každého prvku v organickej hmote pomocou vzorca:

m(E) \u003d n(E) × M(E),

kde m (E) je hmotnosť prvku v [g];

n (E) - počet atómov prvku v [mol];

M(E)* je molárna hmotnosť prvku v [g/mol].

*Molárna hmotnosť prvku M(E) sa rovná jeho relatívnej atómovej hmotnosti Ar(E)

Vypočítajte obsah uhlíka v organickej hmote podľa vzorca:

m(C) = n(C) × M(C)

m(C) = 0,02 [mol] × 12 [g/mol] = 0,24 [g]

Od 0.24< 1, то содержание углерода переводим в проценты, получаем:

0,24 x 100 % = 24 %

Vypočítajte obsah vodíka v organickej hmote podľa vzorca:

m(N) = n(N) × M(N)

m(N) = 0,07 [mol] × 1 [g/mol] \u003d 0,07 [g]

Od 0.07< 1, то содержание водорода переводим в проценты, получаем:

0,07 x 100 % = 7 %

Vypočítajte obsah dusíka v organickej hmote podľa vzorca:

m(N) = n(N) × M(N)

m(N) = 0,01 [mol] × 14 [g/mol] = 0,14 [g]

Od 0.14< 1, то содержание азота переводим в проценты, получаем:

0,14 x 100 % = 14 %

Vypočítajte obsah kyslíka v organickej hmote:

m(O) = Mr(org.v-va) - (m(C) + m(H) + m(N) ) = 45 - (24 + 7 + 14) = 0

Robíme záverže kyslík sa v organickej hmote nenachádza.

POMER PRVKOV V ORGANICKEJ HMOTE:

n(C): n(H): n(N) = 0,02: 0,07: 0,01,

alebo

n(C): n(H): n(N) = 2:7:1

KROK 4. Zostavte najjednoduchší vzorec látky.

Najjednoduchší (empirický) vzorec sú atómové, a teda molárne pomery základných prvkov. Potom, podľa RELATION, najjednoduchší vzorec organická hmota:

C2H7N

KROK 5. Skontrolujte, či najjednoduchší vzorec látky zodpovedá skutočnému molekulovému vzorcu látky.

Vypočítajte relatívnu molekulovú hmotnosť Pán Organický látky podľa najjednoduchšieho vzorca:

Pán (od 2 H7 N) \u003d 2 Ar (C) + 7 Ar (H) + Ar (N) \u003d 2 × 12 + 7 × 1 + 14 \u003d 45

Dospeli sme k záveru najjednoduchší vzorec látky zodpovedá skutočnému molekulovému vzorcu látky.

Takže tento článok vám umožňuje zvládnuť riešenie problémov v chémii C5 POUŽÍVANIE.Pomocou tohto článku sa dozviete, ako na to určiť vzorec organickej hmoty, ak sú známe kvantitatívne údaje o jej premenách (hmotnosť, objem) V tomto príklade sme určovali molekulový vzorec organickej látky, ak je známa hmotnosť jedného produktu a objemy plynných produktov, ako aj hmotnosť organickej látky.

Pozor!!!

Zmeny v KIM USE 2018 v chémii roka v porovnaní s rokom 2017

V porovnaní s dokumentom z roku 2017 boli v skúšobnom dokumente z roku 2018 vykonané nasledujúce zmeny.

1. Kvôli prehľadnejšiemu rozdeleniu úloh pre jednotlivé tematické bloky a obsahové línie sa mierne zmenilo poradie úloh základnej a pokročilej úrovne zložitosti v 1. časti skúšobnej práce.

2. V skúške z roku 2018 sa celkový počet úloh zvýšil z 34 (v roku 2017) na 35 zvýšením počtu úloh 2. časti skúškovej práce z 5 (v roku 2017) na 6 úloh. To sa dosiahne zavedením úloh s jediným kontextom. V tomto formáte sú prezentované najmä úlohy č. 30 a č. 31, ktoré sú zamerané na kontrolu asimilácie dôležitých prvkov obsahu: „Redoxné reakcie“ a „Výmenné iónové reakcie“.

3. Hodnotiaca stupnica niektorých úloh bola zmenená v súvislosti s upresnením náročnosti týchto úloh na základe výsledkov ich splnenia v skúške 2017:

Úloha č. 9 so zvýšeným stupňom zložitosti, zameraná na kontrolu asimilácie obsahového prvku „Charakteristické chemické vlastnosti anorganických látok“ a prezentovaná vo formáte na zistenie súladu medzi reagujúcimi látkami a reakčnými produktmi medzi týmito látkami, bude hodnotená maximálne 2 bodmi;

Úloha č. 21 základnej úrovne zložitosti, zameraná na kontrolu asimilácie prvku obsahu „Redoxné reakcie“ a prezentovaná vo formáte na zistenie súladu medzi prvkami dvoch súborov, bude hodnotená 1 bodom;

Úloha č. 26 základnej úrovne zložitosti, zameraná na kontrolu osvojenia si obsahových línií „Experimentálne základy chémie“ a „Všeobecné predstavy o priemyselných metódach získavania najdôležitejších látok“ a prezentovaná vo formáte na stanovenie súladu medzi prvkami dvoch súborov, bude hodnotená 1 bodom;

Úloha č. 30 vysokej náročnosti s podrobnou odpoveďou, zameraná na kontrolu asimilácie obsahového prvku „Redoxné reakcie“, bude hodnotená maximálne 2 bodmi;

Úloha č. 31 vysokej náročnosti s podrobnou odpoveďou, zameraná na kontrolu asimilácie obsahového prvku „Ionexové reakcie“, bude hodnotená maximálne 2 bodmi.

Vo všeobecnosti sú prijaté zmeny v skúšobnej práci v roku 2018 zamerané na zvýšenie objektivity testovania formovania mnohých dôležitých všeobecných vzdelávacích zručností, ako sú predovšetkým: aplikácia vedomostí v systéme, samostatné hodnotenie správnosti implementácie vzdelávacích a výchovno-praktických úloh, ako aj spojenie vedomostí o chemických objektoch s pochopením matematického vzťahu medzi rôznymi fyzikálnymi veličinami.

Všeobecné zmeny v KIM USE 2017 -štruktúra skúšobného listu bola optimalizovaná:

1. Štruktúra časti 1 KIM sa zásadne zmenila: úlohy s možnosťou výberu jednej odpovede boli vylúčené; úlohy sú zoskupené do samostatných tematických blokov, z ktorých každý obsahuje úlohy základnej aj pokročilej úrovne zložitosti.

2. Znížil celkový počet úloh zo 40 (v roku 2016) na 34.

3. Zmenila sa hodnotiaca škála (z 1 na 2 body) pre plnenie úloh základnej úrovne zložitosti, ktoré preverujú asimiláciu vedomostí o genetickej príbuznosti anorganických a organických látok (9 a 17).

4. Maximálne primárne skóre za vykonanie práce ako celku bude 60 bodov (namiesto 64 bodov v roku 2016)

Vážení kolegovia a študenti!

Otvorená banka úloh sa objavila na stránke FIPI v 13 predmetoch vrátane chémie.

Otvorená banka úloh pre USE a GIA v chémii

Otvorené banky úloh pre USE a GIA-9 poskytujú nasledujúce príležitosti:  zoznámiť sa s úlohami zozbieranými tematickým rubrikátorom,  nahrávanie úloh na tému zvolenú používateľom s rozpisom 10 úloh na stranu a možnosťou otáčania strán,  otvorte úlohu vybratú používateľom v samostatnom okne. Otázky nie sú zodpovedané.

Výber materiálov

Úlohy С1 (s riešeniami)

Úlohy С2 (s riešeniami)

Úlohy C3

Úlohy C4

Úlohy C5

Ponúkam výber materiálov (Sikorskaya O.E.) na prípravu študentov na skúšku:

Hlavné typy úloh časti B:

Hlavné typy úloh časti C:

Diskutovali sme o všeobecnom algoritme na riešenie úlohy č. 35 (C5). Je čas analyzovať konkrétne príklady a ponúknuť vám výber úloh na samostatné riešenie.

Príklad 2. Úplná hydrogenácia 5,4 g nejakého alkínu spotrebuje 4,48 litra vodíka (n.a.) Určite molekulový vzorec tohto alkínu.

Riešenie. Budeme konať v súlade s všeobecným plánom. Nech neznáma molekula alkínu obsahuje n atómov uhlíka. Všeobecný vzorec homologického radu CnH2n-2. Hydrogenácia alkínov prebieha podľa rovnice:

CnH2n-2 + 2N2 = CnH2n+2.

Množstvo zreagovaného vodíka možno zistiť podľa vzorca n = V/Vm. V tomto prípade n = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol.

Rovnica ukazuje, že 1 mól alkínu pridá 2 móly vodíka (pripomeňme si, že v stave problému, o ktorom hovoríme kompletný hydrogenácia), preto n (CnH2n-2) = 0,1 mol.

Podľa hmotnosti a množstva alkínu nájdeme jeho molárnu hmotnosť: M (C n H 2n-2) \u003d m (hmotnosť) / n (množstvo) \u003d 5,4 / 0,1 \u003d 54 (g / mol).

Relatívna molekulová hmotnosť alkínu sa skladá z n atómových hmotností uhlíka a 2n-2 atómových hmotností vodíka. Dostaneme rovnicu:

12n + 2n - 2 = 54.

Riešime lineárnu rovnicu, dostaneme: n \u003d 4. Alkýnový vzorec: C 4 H 6.

Odpoveď: C4H6.

Chcel by som upozorniť na jeden významný bod: molekulový vzorec C4H6 zodpovedá niekoľkým izomérom vrátane dvoch alkínov (butín-1 a butín-2). Na základe týchto problémov nebudeme môcť jednoznačne stanoviť štruktúrny vzorec skúmanej látky. V tomto prípade to však nie je potrebné!

Príklad 3. Pri spaľovaní 112 l (n.a.) neznámeho cykloalkánu v prebytku kyslíka vznikne 336 l CO 2 . Nastavte štruktúrny vzorec cykloalkánu.

Riešenie. Všeobecný vzorec pre homologickú sériu cykloalkánov je: C n H 2n. Pri úplnom spaľovaní cykloalkánov, rovnako ako pri spaľovaní akýchkoľvek uhľovodíkov, vzniká oxid uhličitý a voda:

CnH2n + 1,5n02 \u003d nC02 + nH20.

Upozorňujeme: koeficienty v reakčnej rovnici v tomto prípade závisia od n!

Počas reakcie sa vytvorilo 336 / 22,4 \u003d 15 mol oxidu uhličitého. 112/22,4 = 5 mol uhľovodíka vstúpilo do reakcie.

Ďalšia úvaha je zrejmá: ak sa vytvorí 15 mólov CO2 na 5 mólov cykloalkánu, potom sa vytvorí 15 molekúl oxidu uhličitého na 5 molekúl uhľovodíka, t.j. jedna molekula cykloalkánu dáva 3 molekuly CO2. Pretože každá molekula oxidu uhoľnatého (IV) obsahuje jeden atóm uhlíka, môžeme konštatovať, že jedna molekula cykloalkánu obsahuje 3 atómy uhlíka.

Záver: n \u003d 3, vzorec cykloalkánu je C3H6.

Ako vidíte, riešenie tohto problému „nezapadá“ do všeobecného algoritmu. Nehľadali sme tu molárnu hmotnosť zlúčeniny, nerobili sme žiadnu rovnicu. Podľa formálnych kritérií tento príklad nie je podobný štandardnému problému C5. Ale vyššie som už zdôraznil, že je dôležité nezapamätať si algoritmus, ale pochopiť ZMYSEL vykonaných akcií. Ak pochopíte význam, sami budete môcť na skúške vykonať zmeny vo všeobecnej schéme, vybrať si najracionálnejší spôsob riešenia.

V tomto príklade je ešte jedna „zvláštnosť“: je potrebné nájsť nielen molekulový, ale aj štruktúrny vzorec zlúčeniny. V predchádzajúcej úlohe sa nám to nepodarilo, ale v tomto príklade - prosím! Faktom je, že vzorec C3H6 zodpovedá iba jednému izoméru - cyklopropánu.

Odpoveď: cyklopropán.

Príklad 4. 116 g určitého limitného aldehydu sa dlho zahrievalo s roztokom amoniaku s oxidom strieborným. Počas reakcie vzniklo 432 g kovového striebra. Nastavte molekulárny vzorec aldehydu.

Riešenie. Všeobecný vzorec pre homologickú sériu limitujúcich aldehydov je: CnH2n+1 COH. Aldehydy sa ľahko oxidujú na karboxylové kyseliny, najmä pôsobením roztoku amoniaku oxidu strieborného:

CnH2n + 1 COH + Ag20 \u003d CnH2n + 1 COOH + 2Ag.

Poznámka. V skutočnosti je reakcia opísaná zložitejšou rovnicou. Pri pridávaní Ag 2 O do vodného roztoku amoniaku vzniká komplexná zlúčenina OH - diamínhydroxid strieborný. Práve táto zlúčenina pôsobí ako oxidačné činidlo. Počas reakcie vzniká amónna soľ karboxylovej kyseliny:

CnH2n + 1 COH + 2OH \u003d CnH2n + 1 COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H20.

Ďalší dôležitý bod! Oxidácia formaldehydu (HCOH) nie je opísaná vyššie uvedenou rovnicou. Keď HCOH reaguje s roztokom amoniaku oxidu strieborného, ​​uvoľnia sa 4 mol Ag na 1 mol aldehydu:

НCOH + 2Ag20 \u003d CO2 + H20 + 4Ag.

Buďte opatrní pri riešení problémov súvisiacich s oxidáciou karbonylových zlúčenín!

Vráťme sa k nášmu príkladu. Podľa hmotnosti uvoľneného striebra môžete zistiť množstvo tohto kovu: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). V súlade s rovnicou sa tvoria 2 moly striebra na 1 mol aldehydu, teda n (aldehyd) \u003d 0,5n (Ag) \u003d 0,5 * 4 \u003d 2 mol.

Molová hmotnosť aldehydu = 116/2 = 58 g/mol. Pokúste sa urobiť ďalšie kroky sami: musíte vytvoriť rovnicu, vyriešiť ju a vyvodiť závery.

Odpoveď: C2H5COH.

Príklad 5. Keď sa 3,1 g určitého primárneho amínu nechá reagovať s dostatočným množstvom HBr, vytvorí sa 11,2 g soli. Nastavte vzorec amínu.

Riešenie. Primárne amíny (C n H 2n + 1 NH 2) pri interakcii s kyselinami tvoria alkylamóniové soli:

CnH2n+1 NH2 + HBr = [CnH2n+1 NH3] + Br-.

Žiaľ, podľa hmotnosti amínu a výslednej soli nebudeme schopní zistiť ich množstvo (pretože molárne hmotnosti nie sú známe). Poďme inou cestou. Pripomeňme si zákon zachovania hmotnosti: m(amín) + m(HBr) = m(soľ), preto m(HBr) = m(soľ) - m(amín) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Venujte pozornosť tejto technike, ktorá sa veľmi často používa pri riešení C 5. Aj keď hmotnosť činidla nie je výslovne uvedená v podmienkach úlohy, môžete ju skúsiť nájsť z hmotností iných zlúčenín.

Takže sme späť v hlavnom prúde štandardného algoritmu. Podľa hmotnosti bromovodíka zistíme množstvo, n(HBr) = n(amín), M(amín) = 31 g/mol.

Odpoveď: CH3NH2.

Príklad 6. Určité množstvo alkénu X pri interakcii s nadbytkom chlóru tvorí 11,3 g dichloridu a pri reakcii s nadbytkom brómu 20,2 g dibromidu. Určite molekulový vzorec X.

Riešenie. Alkény pridávajú chlór a bróm za vzniku dihalogénových derivátov:

CnH2n + Cl2 \u003d CnH2nCl2,

CnH2n + Br2 \u003d CnH2nBr2.

V tomto probléme je zbytočné hľadať množstvo dichloridu alebo dibromidu (ich molárne hmotnosti nie sú známe) alebo množstvá chlóru alebo brómu (ich hmotnosti nie sú známe).

Používame jednu neštandardnú techniku. Molárna hmotnosť CnH2nCl2 je 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M (CnH2nBr2) = 14n + 160.

Známe sú aj hmotnosti dihalogenidov. Môžete nájsť množstvo získaných látok: n (C n H 2n Cl 2) \u003d m / M \u003d 11,3 / (14n + 71). n (CnH2nBr2) \u003d 20,2 / (14n + 160).

Podľa konvencie sa množstvo dichloridu rovná množstvu dibromidu. Táto skutočnosť nám dáva možnosť zostaviť rovnicu: 11,3 / (14n + 71) = 20,2 / (14n + 160).

Táto rovnica má jedinečné riešenie: n = 3.

Odpoveď: C3H6

V záverečnej časti vám ponúkam výber problémov typu C5 rôznej zložitosti. Skúste si ich vyriešiť sami – bude to skvelý tréning pred zložením skúšky z chémie!

Video kurz "Get an A" obsahuje všetky témy potrebné na úspešné zloženie skúšky z matematiky o 60-65 bodov. Kompletne všetky úlohy 1-13 profilu POUŽÍVAJTE v matematike. Vhodné aj na absolvovanie Základného USE v matematike. Ak chcete skúšku zvládnuť s 90-100 bodmi, musíte 1. časť vyriešiť za 30 minút a bezchybne!

Prípravný kurz na skúšku pre ročníky 10-11, ako aj pre učiteľov. Všetko, čo potrebujete na vyriešenie 1. časti skúšky z matematiky (prvých 12 úloh) a 13. úlohy (trigonometria). A to je na Jednotnej štátnej skúške viac ako 70 bodov a bez nich sa nezaobíde ani stobodový študent, ani humanista.

Všetka potrebná teória. Rýchle riešenia, pasce a tajomstvá skúšky. Všetky relevantné úlohy časti 1 z úloh Banky FIPI boli analyzované. Kurz plne vyhovuje požiadavkám USE-2018.

Kurz obsahuje 5 veľkých tém, každá po 2,5 hodiny. Každá téma je daná od začiatku, jednoducho a jasne.

Stovky skúšobných úloh. Textové úlohy a teória pravdepodobnosti. Jednoduché a ľahko zapamätateľné algoritmy na riešenie problémov. Geometria. Teória, referenčný materiál, analýza všetkých typov USE úloh. Stereometria. Prefíkané triky na riešenie, užitočné cheaty, rozvoj priestorovej predstavivosti. Trigonometria od nuly - k úlohe 13. Pochopenie namiesto napchávania sa. Vizuálne vysvetlenie zložitých pojmov. Algebra. Odmocniny, mocniny a logaritmy, funkcia a derivácia. Podklady pre riešenie zložitých úloh 2. časti skúšky.

Chémia, časť C. Úloha C5. Stanovenie vzorcov organických látok.

Úlohy na určenie vzorca organickej hmoty sú viacerých typov. Väčšinou nie je riešenie týchto problémov nijako zvlášť náročné, no častokrát za tento problém absolventi strácajú body. Existuje niekoľko dôvodov:

Nesprávny dizajn;

Riešenie nie je matematické, ale enumeračné;

Nesprávne zostavený všeobecný vzorec látky;

Chyby v reakčnej rovnici zahŕňajúcej látku zapísanú vo všeobecnom tvare.

Typy úloh v úlohe C5.

Stanovenie vzorca látky hmotnostnými zlomkami chemických prvkov alebo všeobecným vzorcom látky;

Stanovenie vzorca látky produktmi horenia;

Stanovenie vzorca látky chemickými vlastnosťami.

Potrebné teoretické informácie.

Hmotnostný zlomok prvku v látke.
Hmotnostný zlomok prvku je jeho obsah v látke vyjadrený v hmotnostných percentách.
Napríklad v látke kompozície C 2 H 4 obsahuje 2 atómy uhlíka a 4 atómy vodíka. Ak vezmeme 1 molekulu takejto látky, jej molekulová hmotnosť sa bude rovnať:
pán (C 2 H 4 ) = 2 12 + 4 1 = 28 amua obsahuje2 12 hodín ránouhlíka.

Na zistenie hmotnostného podielu uhlíka v tejto látke je potrebné rozdeliť jej hmotnosť na hmotnosť celej látky:
ω(C) = 12 2/28 = 0,857 alebo 85,7 %.
Ak má látka všeobecný vzorec C X H pri O z , potom sa hmotnostné zlomky každého z ich atómov rovnajú aj pomeru ich hmotnosti k hmotnosti celej látky. Hmotnosť x atómov C je - 12x, hmotnosť y atómov H je y, hmotnosť z atómov kyslíka je 16z.
Potom
ω(C) = 12 x / (12x + y + 16z)

Ak tento vzorec napíšeme vo všeobecnom tvare, dostaneme nasledujúci výraz:

Hmotnostný zlomok atómu E v látke =

Atómová hmotnosť E

počet atómov E v

molekula

A r (E) z

Mr (prop.)

Molekulová hmotnosť látky

Molekulový a najjednoduchší vzorec látky.

Molekulárny (skutočný) vzorec - vzorec, ktorý odráža skutočný počet atómov každého typu zahrnutých v molekule látky.
Napríklad C 6 H 6 je skutočný vzorec benzénu.
Najjednoduchší (empirický) vzorec – ukazuje pomer atómov v látke.
Napríklad pre benzén je pomer C:H = 1:1, t.j. Najjednoduchší vzorec pre benzén je CH.
Molekulový vzorec sa môže zhodovať s najjednoduchším alebo môže byť jeho násobkom.

Príklady.

Látka

Molekulový vzorec

Atómový pomer

Najjednoduchší vzorec

etanol

C2H60

C:H:O = 2:6:1

C2H60

butén

C4H8

C:H = 1:2

CH 2

Octová kyselina

C2H402

C:H:O = 1:2:1

CH20

Ak sú v úlohe uvedené iba hmotnostné zlomky prvkov, potom v procese riešenia úlohy možno vypočítať iba najjednoduchší vzorec látky. Na získanie pravdivého vzorca v úlohe sa zvyčajne uvádzajú ďalšie údaje - molárna hmotnosť, relatívna alebo absolútna hustota látky alebo iné údaje, ktoré možno použiť na určenie molárnej hmotnosti látky.

Relatívna hustota plynu X plynom Y - D po (X).
Relatívna hustota D je hodnota, ktorá ukazuje, koľkokrát je plyn X ťažší ako plyn Y. Vypočítava sa ako pomer molárnych hmotností plynov X a Y:
D po (X) = M(X) / M(Y)
Často sa používa na výpočtyrelatívnej hustoty plynov pre vodík a pre vzduch .
Relatívna hustota plynu X pre vodík:
D od H 2 =M (plyn x) /M (H 2 ) =M (plyn x) / 2
Vzduch je zmes plynov, preto sa preň dá vypočítať iba priemerná molárna hmotnosť. Jeho hodnota sa berie ako 29 g/mol (na základe približného priemerného zloženia).
Preto:
D vzduchom = M (plyn x) / 29

Absolútna hustota plynu za normálnych podmienok.

Absolútna hustota plynu je hmotnosť 1 litra plynu za normálnych podmienok. Zvyčajne sa pre plyny meria v g / l.
p = m (plyn) /V (plyn)
Ak vezmeme 1 mól plynu, potom:
ρ = M/V m ,
a molárnu hmotnosť plynu možno zistiť vynásobením hustoty molárnym objemom.

Všeobecné vzorce látok rôznych tried.
Na riešenie problémov s chemickými reakciami je často vhodné použiť nie zvyčajný všeobecný vzorec, ale vzorec, v ktorom je oddelená násobná väzba alebo funkčná skupina.

Trieda organických látok

Všeobecný molekulový vzorec

Vzorec so zvýraznenou viacnásobnou väzbou a funkčnou skupinou

Alkány

CnH2n+2

Alkény

CnH2n

CnH2n+1 -CH=CH2

alkíny

CnH2n-2

CnH2n+1 –C=CH

diény

CnH2n-2

Benzénové homológy

CnH2n-6

C6H5-CnH2n + 1

Obmedzte jednosýtne alkoholy

CnH2n+20

CnH2n+1-OH

Viacsýtne alkoholy

CnH2n+20x

CnH2n+2-x (OH) x

Obmedzte aldehydy

CnH2n0

C n H 2n+1 –

C–

Ketóny

CnH2n0

C n H 2n+1 –

C–

0–CmH 2m+1

Fenoly

CnH2n-60

C6H5(CnH2n)-OH

Obmedzte karboxylové kyseliny

CnH2n02

C n H 2n+1 –

C–

Estery

CnH2n02

C n H 2n+1 –

C–

0–CmH 2m+1

Amines

CnH2n+3N

CnH2n+1NH2

Aminokyseliny (obmedzene jednosýtne)

CnH2n+1N02

NH2-

CH–

C–

n H

2n+1

Stanovenie vzorcov látok podľa hmotnostných zlomkov atómov, ktoré tvoria jej zloženie.

Riešenie týchto problémov pozostáva z dvoch častí:

najprv sa zistí molárny pomer atómov v látke - zodpovedá jej najjednoduchšiemu vzorcu. Napríklad pre látku kompozície A X IN pri pomer množstiev látok A a B zodpovedá pomeru počtu ich atómov v molekule:
x: y = n(A): n(B);

potom pomocou molárnej hmotnosti látky určite jej skutočný vzorec.

Príklad 1
Určte vzorec látky, ak obsahuje 84,21 % C a 15,79 % H a má relatívnu hustotu na vzduchu 3,93.

Príklad 1 riešenie.

Hmotnosť látky nech je 100 g, potom hmotnosť C bude 84,21 g a hmotnosť H bude 15,79 g.

Nájdite množstvo hmoty každého atómu:
ν(C) \u003d m / M \u003d 84,21 / 12 \u003d 7,0175 mol,
v(H) = 15,79/1 = 15,79 mol.

Stanovíme molárny pomer atómov C a H:
C: H = 7,0175: 15,79(znížte obe čísla o menšie) = 1: 2,25 (vynásobte 4) = 4: 9.
Najjednoduchší vzorec je teda C 4 H 9 .

Vypočítajte molárnu hmotnosť z relatívnej hustoty:
M=D (vzduch) 29 = 114 g/mol.
Molová hmotnosť zodpovedajúca najjednoduchšiemu vzorcu C 4 H 9 - 57 g / mol, to je 2 krát menej ako skutočná molárna hmotnosť.
Takže skutočný vzorec je C 8 H 18 .

Existuje oveľa jednoduchší spôsob, ako vyriešiť tento problém, ale, žiaľ, nedajú za to plný počet bodov. Ale je vhodný na kontrolu pravdivého vzorca, t.j. s ním môžete skontrolovať svoje riešenie.

Metóda 2: Nájdeme skutočnú molárnu hmotnosť (114 g / mol) a potom zistíme hmotnosti atómov uhlíka a vodíka v tejto látke podľa ich hmotnostných zlomkov.
m(C) = 114 0,8421 = 96;tie. počet atómovC 96/12 = 8m(H) = 114 0,1579 = 18;t.j. počet atómovH 18/1 = 18.
Vzorec látky - C 8 H 18 .

odpoveď: C 8 H 18 .

Príklad 2
Určte vzorec alkínu s hustotou 2,41 g/l za normálnych podmienok.

Príklad 2 riešenie.

Všeobecný vzorec alkínu C n H 2n-2
Ako, vzhľadom na hustotu plynného alkínu, zistiť jeho molárnu hmotnosť? Hustota ρ je hmotnosť 1 litra plynu za normálnych podmienok.
Pretože 1 mol látky zaberá objem 22,4 litra, je potrebné zistiť, koľko váži 22,4 litra takého plynu:
M = (hustota ρ) (molárny objem V m ) = 2,41 g/l 22,4 l/mol = 54 g/mol.
Ďalej napíšeme rovnicu týkajúcu sa molárnej hmotnosti a n:

14n − 2 = 54, n = 4.
Takže alkín má vzorec C 4 H 6 .

odpoveď: C 4 H 6 .

Príklad 3
Určte vzorec limitného aldehydu, ak je známe, že 3 10 22 molekuly tohto aldehydu vážia 4,3 g.

Príklad 3 riešenie.

V tejto úlohe je uvedený počet molekúl a zodpovedajúca hmotnosť. Na základe týchto údajov musíme opäť zistiť hodnotu molárnej hmotnosti látky.
Aby ste to dosiahli, musíte si pamätať, koľko molekúl obsahuje 1 mol látky.
Toto je Avogadrove číslo:N a = 6,02 10 23 (molekuly).
Takže môžete nájsť množstvo aldehydovej látky:
v = N/Na = 3 10 22 / 6,02 10 23 = 0,05 mol,
a molárna hmotnosť:
M \u003d m / n \u003d 4,3 / 0,05 \u003d 86 g / mol.
Ďalej, ako v predchádzajúcom príklade, vytvoríme rovnicu a nájdeme n.
Všeobecný vzorec obmedzujúci aldehyd C n H 2n Oh, to jeM = 14n + 16 = 86, n = 5.

odpoveď: C 5 H 10 Ach pentanal.

Príklad 4
Určte vzorec dichlóralkánu s obsahom 31,86 % uhlíka.

Príklad 4 riešenie.

Všeobecný vzorec dichlóralkánu: C n H 2n Cl 2 obsahuje 2 atómy chlóru a n atómov uhlíka.
Potom sa hmotnostný zlomok uhlíka rovná:
ω(C) = (počet atómov C na molekulu) (atómová hmotnosť C) / (molekulová hmotnosť dichlóralkánu)0,3186 = n 12 / (14 n + 71)
n = 3, látka - dichlórpropán.

odpoveď: C 3 H 6 Cl 2 dichlórpropán.

Stanovenie vzorcov látok splodinami horenia.

V úlohách na spaľovanie je množstvo látok obsiahnutých v skúmanej látke určené objemami a hmotnosťami produktov spaľovania - oxidu uhličitého, vody, dusíka a iných. Zvyšok riešenia je rovnaký ako v prvom type problémov.

Príklad 5
Spálilo sa 448 ml (n.a.) plynného nasýteného necyklického uhľovodíka a reakčné produkty sa nechali prejsť nadbytkom vápennej vody, pričom sa vytvorilo 8 g zrazeniny. Aký uhľovodík sa vzal?

Príklad 5 riešenie.

Všeobecný vzorec plynného nasýteného acyklického uhľovodíka (alkánu) je C n H 2n+2
Potom schéma spaľovacej reakcie vyzerá takto:

C n H 2n+2 + O 2 → CO 2 + H 2 OJe ľahké vidieť, že spálením 1 mólu alkánu sa uvoľní n mólov oxidu uhličitého.

Množstvo alkánovej látky sa zistí podľa jej objemu (nezabudnite prepočítať mililitre na litre!):

ν(C n H 2n+2 ) = 0,488 / 22,4 = 0,02 mol.

Keď oxid uhličitý prechádza vápennou vodou, Ca(OH) 2 zrážanie uhličitanu vápenatého:

SO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + H 2 O

Hmotnosť zrazeniny uhličitanu vápenatého je 8 g, molárna hmotnosť uhličitanu vápenatého je 100 g/mol.

Takže jeho množstvo hmoty
ν(CaCO 3 ) = 8/100 = 0,08 mol.
Množstvo látky oxidu uhličitého je tiež 0,08 mol.

Množstvo oxidu uhličitého je 4-krát väčšie ako alkán, takže vzorec alkánu je C 4 H 10 .

odpoveď: C 4 H 10 .

Príklad 6
Relatívna hustota pár organickej zlúčeniny vzhľadom na dusík je 2. Pri spaľovaní 9,8 g tejto zlúčeniny vznikne 15,68 litrov oxidu uhličitého (n.a.) a 12,6 g vody. Odvoďte molekulový vzorec organickej zlúčeniny.

Príklad 6 riešenie.

Keďže látka sa pri spaľovaní mení na oxid uhličitý a vodu, znamená to, že pozostáva z atómov C, H a prípadne O. Preto jej všeobecný vzorec možno zapísať ako C X H pri O z .

Môžeme napísať schému reakcie spaľovania (bez umiestnenia koeficientov):

S X H pri O z + O 2 → CO 2 + H 2 O

Všetok uhlík z pôvodnej látky prechádza do oxidu uhličitého a všetok vodík prechádza do vody.

2 a H 2 O a určte, koľko mólov atómov C a H obsahujú:
v(CO 2 ) = V/V m = 15,68 / 22,4 = 0,7 mol.
Pre jednu molekulu CO 2 Účet prejeden atóm C, čo znamená, že existuje toľko mólov uhlíka ako CO 2 .

v(C) = 0,7 mol
ν(N 2 O) \u003d m / M \u003d 12,6 / 18 \u003d 0,7 mol.

Jedna molekula vody obsahujedva atóm H, znamená množstvo vodíkadva krát toľko než voda.
ν(H) \u003d 0,7 2 \u003d 1,4 mol.

Skontrolujeme prítomnosť kyslíka v látke. Aby sa to dosiahlo, musia sa hmotnosti C a H odčítať od hmotnosti celej počiatočnej látky.
m(C) = 0,712 = 8,4 g, m(H) = 1,41 = 1,4 g
Hmotnosť celej hmoty je 9,8 g.
m(0) = 9,8 - 8,4 - 1,4 = 0t.j. v tejto látke nie sú žiadne atómy kyslíka.
Ak by bol v danej látke prítomný kyslík, potom by podľa jeho hmotnosti bolo možné nájsť množstvo látky a vypočítať najjednoduchší vzorec na základe prítomnosti troch rôznych atómov.

Ďalšie kroky sú vám už známe: hľadanie najjednoduchších a pravdivých vzorcov.
C:H=0,7:1,4=1:2
Najjednoduchší vzorec CH 2 .

Hľadáme skutočnú molárnu hmotnosť podľa relatívnej hustoty plynu vzhľadom na dusík (nezabudnite, že dusík pozostáva z diatomické molekuly N 2 a jeho molárna hmotnosť je 28 g/mol):
M ist. = D od N 2 M (N 2 ) = 228 = 56 g/mol.
Skutočný vzorec CH 2 , jeho molárna hmotnosť je 14.
56 / 14 = 4.
Skutočná Formula C 4 H 8 .

odpoveď: C 4 H 8 .

Príklad 7
Určte molekulový vzorec látky, pri spaľovaní 9 g z toho vzniklo 17,6 g CO 2 12,6 g vody a dusíka. Relatívna hustota tejto látky v prepočte na vodík je 22,5. Určite molekulový vzorec látky.

Príklad 7 riešenie.

Látka obsahuje atómy C, H a N. Keďže hmotnosť dusíka v produktoch spaľovania nie je uvedená, bude sa musieť vypočítať na základe hmotnosti celej organickej hmoty.
Schéma reakcie spaľovania:
S X H pri N z +O 2 → CO 2 + H 2 O+N 2

Zisťovanie množstva látok CO 2 a H 2 O a určte, koľko mólov atómov C a H obsahujú:

v(CO 2 a) = m/M = 17,6/44 = 0,4 mol.
v(C) = 0,4 mol.
ν(N 2 O) \u003d m / M \u003d 12,6 / 18 \u003d 0,7 mol.
ν(H) \u003d 0,7 2 \u003d 1,4 mol.

Nájdite hmotnosť dusíka v pôvodnej látke.
Aby sa to dosiahlo, musia sa hmotnosti C a H odčítať od hmotnosti celej počiatočnej látky.

m(C) = 0,4 12 = 4,8 g,
m(H) = 1,41 = 1,4 g

Hmotnosť celej hmoty je 9,8 g.

m(N) = 9 - 4,8 - 1,4 = 2,8 g,
ν(N) \u003d m / M \u003d 2,8 / 14 \u003d 0,2 mol.

C:H:N=0,4:1,4:0,2=2:7:1
Najjednoduchší vzorec - C 2 H 7 N.
Skutočná molárna hmotnosť
M=D od H 2 M(H 2 ) = 22,52 = 45 g/mol.
Zhoduje sa s molárnou hmotnosťou vypočítanou pre najjednoduchší vzorec. To znamená, že toto je skutočný vzorec látky.

odpoveď: C 2 H 7 N.

Príklad 8
Látka obsahuje C, H, O a S. Pri spálení 11 g z nej vznikne 8,8 g CO 2 5,4 g H 2 Oh, a síra sa úplne premenila na síran bárnatý, ktorého hmotnosť sa ukázala byť 23,3 g Určte vzorec látky.

Príklad 8 riešenie.

Vzorec pre danú látku môže byť reprezentovaný ako C X H r S z O k . Pri jeho spaľovaní vzniká oxid uhličitý, voda a oxid siričitý, ktoré sa následne premieňajú na síran bárnatý. V súlade s tým sa všetka síra z pôvodnej látky premení na síran bárnatý.

Zisťujeme množstvá látok oxidu uhličitého, vody a síranu bárnatého a zodpovedajúcich chemických prvkov zo skúmanej látky:

v(CO 2 ) \u003d m / M \u003d 8,8 / 44 \u003d 0,2 mol.
v(C) = 0,2 mol.
ν(N 2 O) \u003d m / M \u003d 5,4 / 18 \u003d 0,3 mol.
v(H) = 0,6 mol.
ν(BaSO 4 ) = 23,3/233 = 0,1 mol.
v(S) = 0,1 mol.

Vypočítame odhadovanú hmotnosť kyslíka v počiatočnej látke:

m(C) = 0,212 = 2,4 g
m(H) = 0,61 = 0,6 g
m(S) = 0,132 = 3,2 g
m(0) = m látok − m(C) − m(H) − m(S) = 11 − 2,4 − 0,6 − 3,2 = 4,8 g,
v(0) = m/M = 4,8/16 = 0,3 mol

Nájdeme molárny pomer prvkov v látke:
C:H:S:O=0,2:0,6:0,1:0,3=2:6:1:3
Vzorec látky C 2 H 6 SO 3 .
Treba poznamenať, že týmto spôsobom sme získali iba najjednoduchší vzorec.
Výsledný vzorec je však pravdivý, pretože keď sa pokúsite tento vzorec zdvojnásobiť (C 4 H 12 S 2 O 6 ) ukazuje sa, že pre 4 atómy uhlíka okrem síry a kyslíka existuje 12 atómov H, čo je nemožné.

odpoveď: C 2 H 6 SO 3 .

Stanovenie vzorcov látok chemickými vlastnosťami.

Príklad 9
Určte vzorec alkadiénu, ak ho dokáže odfarbiť 80 g 2 % roztoku brómu.

Príklad 9 riešenie.

Všeobecný vzorec pre alkadiény je S n H 2n-2 .
Napíšme reakčnú rovnicu pre adíciu brómu na alkadién, pričom nezabúdajme, že v molekule diénu dve dvojité väzby a teda 2 móly brómu budú reagovať s 1 mólom diénu:
S n H 2n-2 + 2Br 2 → S n H 2n-2 Br 4

Pretože v úlohe sú uvedené hmotnostné a percentuálne koncentrácie roztoku brómu, ktorý reagoval s diénom, je možné vypočítať látkové množstvo zreagovaného brómu:

m(Br 2 ) = m Riešenie ω = 80 0,02 = 1,6 g
ν(Br 2 a) = m/M = 1,6/160 = 0,01 mol.

Pretože množstvo zreagovaného brómu je 2-krát väčšie ako množstvo alkadiénu, môžete zistiť množstvo diénu a (keďže je známa jeho hmotnosť) jeho molárnu hmotnosť:

0,005

0,01

S n H 2n-2

+ 2Br 2 →

S n H 2n-2 Br 4

M dién \u003d m / ν \u003d 3,4 / 0,05 \u003d 68 g / mol.

Nájdeme vzorec alkadiénu podľa jeho všeobecných vzorcov, vyjadrujúcich molárnu hmotnosť v n:

14n - 2 = 68
n = 5.

Toto je pentadién C 5 H 8 .

odpoveď: C 5 H 8 .

Príklad 10
Pri interakcii 0,74 g nasýteného jednosýtneho alkoholu s kovovým sodíkom sa uvoľnil vodík v množstve dostatočnom na hydrogenáciu 112 ml propénu (n.a.). Čo je to za alkohol?

Príklad 10 riešenie.

Vzorec limitujúceho jednosýtneho alkoholu je C n H 2n+1 Oh. Tu je vhodné napísať alkohol vo forme, v ktorej je ľahké sformulovať reakčnú rovnicu - t.j. so samostatnou OH skupinou.

Zostavme si reakčné rovnice (nesmieme zabudnúť na potrebu vyrovnávania reakcií):

2C n H 2n+1 OH+2Na→ 2C n H 2n+1 ONa + H 2
C 3 H 6 + H 2 → C 3 H 8

Môžete nájsť množstvo propénu az neho - množstvo vodíka. Keď poznáme množstvo vodíka, reakciou zistíme množstvo alkoholovej látky:

ν(C 3 H 6 ) = V/V m = 0,112/22,4 = 0,005 mol => v(H 2 ) = 0,005 mol,
ν alkohol = 0,005 2 = 0,01 mol.

Nájdite molárnu hmotnosť alkoholu a n:

M alkohol \u003d m / ν \u003d 0,74 / 0,01 \u003d 74 g / mol,
14n + 18 = 74
14n = 56
n = 4.

Alkohol - butanol C 4 H 7 ON.

odpoveď: C 4 H 7 Oh.

Príklad 11.
Určte vzorec esteru, pri ktorom sa hydrolýzou 2,64 g uvoľní 1,38 g alkoholu a 1,8 g jednosýtnej karboxylovej kyseliny.

Príklad 11 riešenie.

Všeobecný vzorec esteru, ktorý pozostáva z alkoholu a kyseliny s rôznym počtom atómov uhlíka, možno znázorniť takto:
C n H 2n+1 COOC m H 2m+1
Podľa toho bude mať alkohol vzorec
C m H 2m+1 oh,
a kyselina
C n H 2n+1 COOH.
Rovnica hydrolýzy esteru:
C n H 2n+1 COOC m H 2m+1 + H 2 O→ C m H 2m+1 OH+C n H 2n+1 COOH

Podľa zákona o zachovaní hmotnosti látok sa súčet hmotností východiskových látok a súčet hmotností produktov reakcie rovnajú.
Preto z údajov o probléme môžete nájsť hmotnosť vody:

m H 2 O\u003d (hmotnosť kyseliny) + (hmotnosť alkoholu) - (hmotnosť éteru) \u003d 1,38 + 1,8 - 2,64 \u003d 0,54 g
ν H 2 O= m/M = 0,54/18 = 0,03 mol

V súlade s tým sú množstvá kyslých a alkoholových látok tiež rovné molu.
Ich molárne hmotnosti nájdete:

M kyseliny \u003d m / ν \u003d 1,8 / 0,03 \u003d 60 g / mol,
M alkohol = 1,38 / 0,03 = 46 g/mol.

Dostaneme dve rovnice, z ktorých nájdeme m a n:

M C n H 2n+1 COOH\u003d 14n + 46 \u003d 60, n \u003d 1 - kyselina octová
M C m H 2m+1 Oh= 14 m + 18 = 46, m = 2 - etanol.

Požadovaný ester je teda etylester kyseliny octovej, etylacetát.

odpoveď: CH 3 COOC 2 H 5 .

Príklad 12.
Určte vzorec aminokyseliny, ak reakciou 8,9 g z nej s nadbytkom hydroxidu sodného možno získať 11,1 g sodnej soli tejto kyseliny.

Príklad 12 riešenie.

Všeobecný vzorec aminokyseliny (za predpokladu, že neobsahuje žiadne iné funkčné skupiny okrem jednej aminoskupiny a jednej karboxylovej skupiny):
NH 2 -CH(R)-COOH.
Dalo by sa to napísať rôznymi spôsobmi, ale pre pohodlie pri písaní reakčnej rovnice je lepšie izolovať funkčné skupiny oddelene vo vzorci aminokyselín.

Môžete napísať rovnicu pre reakciu tejto aminokyseliny s hydroxidom sodným:
NH 2 -CH(R)-COOH + NaOH→ NH 2 -CH(R)-COONa + H 2 O
Množstvo substancie aminokyseliny a jej sodnej soli je rovnaké. V reakčnej rovnici však nenájdeme hmotnosť žiadnej z látok. Preto je v takýchto problémoch potrebné vyjadriť množstvá látok aminokyseliny a jej soli v molárnych hmotnostiach a prirovnať ich:

M(aminokyselinyNH 2 -CH(R)-COOH) = 74 + M R
M(soľNH 2 -CH(R)-COONa) = 96 + M R
ν aminokyseliny = 8,9/ (74 + M R ),
ν soľ = 11,1/ (96 + M R )
8,9 / (74 + M R ) = 11,1/ (96 + M R )
M R = 15

Je ľahké vidieť, že R = CH 3 .
Dá sa to urobiť matematicky, ak to predpokladáme R-C n H 2n+1 .
14n + 1 = 15, n = 1.
Ide o kyselinu alanín – aminopropánovú.

Odpoveď: NH 2 –CH(CH 3 )-COOH.

Úlohy na samostatné riešenie.

Časť 1. Určenie vzorca látky podľa zloženia.

1–1. Hustota uhľovodíka za normálnych podmienok je 1,964 g/l. Hmotnostný podiel uhlíka v ňom je 81,82%. Odvoďte molekulárny vzorec tohto uhľovodíka.

1–2. Hmotnostný podiel uhlíka v diamíne je 48,65 %, hmotnostný podiel dusíka je 37,84 %. Odvoďte molekulárny vzorec diamínu.

1–3. Relatívna hustota pár limitnej dvojsýtnej karboxylovej kyseliny vo vzduchu je 4,07. Odvoďte molekulárny vzorec karboxylovej kyseliny.

1–4. 2 l alkadiénu u n.o.s. má hmotnosť rovnajúcu sa 4,82 g Odvoďte molekulový vzorec alkadiénu.

1–5. (USE-2011) Nastavte vzorec limitujúcej jednosýtnej karboxylovej kyseliny, ktorej vápenatá soľ obsahuje 30,77 % vápnika.

Časť 2. Stanovenie vzorca látky splodinami horenia.

2–1. Relatívna hustota pár organickej zlúčeniny v prepočte na oxid siričitý je 2. Pri spaľovaní 19,2 g tejto látky vznikne 52,8 g oxidu uhličitého (N.O.) a 21,6 g vody. Odvoďte molekulový vzorec organickej zlúčeniny.

2–2. Pri spaľovaní organickej hmoty o hmotnosti 1,78 g v nadbytku kyslíka 0,28 g dusíka, 1,344 l (n.o.) CO 2 a 1,26 g vody. Určite molekulový vzorec látky s vedomím, že špecifikovaná vzorka látky obsahuje 1,204 10 22 molekuly.

2–3. Oxid uhličitý získaný spaľovaním 3,4 g uhľovodíka sa nechal prejsť nadbytkom roztoku hydroxidu vápenatého a získalo sa 25 g zrazeniny. Odvoďte najjednoduchší vzorec pre uhľovodík.

2–4. Pri spaľovaní organických látok s obsahom C, H a chlóru sa uvoľnilo 6,72 l (N.O.) oxidu uhličitého, 5,4 g vody, 3,65 g chlorovodíka. Nastavte molekulárny vzorec spálenej látky.

2–5. (USE-2011) Pri spaľovaní amínu sa uvoľnilo 0,448 l (n.o.) oxidu uhličitého, 0,495 g vody a 0,056 l dusíka. Určte molekulový vzorec tohto amínu.

Časť 3. Stanovenie vzorca látky chemickými vlastnosťami.

3–1. Určte vzorec alkénu, ak je známe, že 5,6 g z neho po pridaní do vody vytvorí 7,4 g alkoholu.

3–2. Na oxidáciu 2,9 g nasýteného aldehydu na kyselinu bolo potrebných 9,8 g hydroxidu meďnatého. Určite vzorec aldehydu.

3–3. Monobázická monoaminokyselina s hmotnosťou 3 g s nadbytkom bromovodíka tvorí 6,24 g soli. Určite vzorec aminokyselín.

3–4. Pri interakcii limitného dvojsýtneho alkoholu s hmotnosťou 2,7 g s nadbytkom draslíka sa uvoľnilo 0,672 litra vodíka. Určite vzorec alkoholu.

3–5. (USE-2011) Keď sa nasýtený jednosýtny alkohol oxidoval oxidom meďnatým, získalo sa 9,73 g aldehydu, 8,65 g medi a voda. Určite molekulový vzorec tohto alkoholu.

Odpovede a pripomienky k úlohám na samostatné riešenie.

1–1. S 3 H 8

1–2. S 3 H 6 (NH 2 ) 2

1–3. C 2 H 4 (COOH) 2

1–4. C 4 H 6

1–5. (HCOO) 2 Ca - mravčan vápenatý, soľ kyseliny mravčej

2–1. S 8 H 16 O

2–2. S 3 H 7 NIE

2–3. S 5 H 8 (hmotnosť vodíka nájdeme odčítaním hmotnosti uhlíka od hmotnosti uhľovodíka)

2–4. C 3 H 7 Cl (nezabudnite, že atómy vodíka sa nachádzajú nielen vo vode, ale aj v HCl)

2–5. C 4 H 11 N

3–1. S 4 H 8

3–2. S 3 H 6 O

3–3. S 2 H 5 NIE 2

3–4. C 4 H 8 (OH) 2

3–5. C 4 H 9 Oh