Розв’язування розрахункових задач на виведення формули органічної речовини
Хімія
Органічна хімія
Вуглеводні
Розв’язування розрахункових задач на виведення формули органічної речовини
Задача. Визначте істинну формулу вуглеводню, при спалюванні 4,4 г якого одержали 13,2 г карбон(IV) оксиду і 7,2 г води. Відносна густина парів вуглеводню за воднем дорівнює 22.
Розв’язання
I спосіб
1) Напишемо рівняння реакції:
.
2) Із рівняння реакції видно, що всі атоми Карбону з даної речовини переходять у 
, а Гідрогену – в 
. Знаючи
і 
, обчислимо кількості цих речовин:
;
.3) Із рівняння реакції виходить:
;
.4) Найпростіше цілочисельне співвідношення
і 
у цьому вуглеводні дорівнює: 
, отже, найпростіша формула вуглеводню: 
.5) Обчислимо його молярну масу:
(г/моль).6) Порівняємо з молярною масою, обчисленою за густиною за воднем:
Отже, у цьому випадку найпростіша формула є істинною.
ІІ спосіб
1) Обчислимо молярну масу речовини:
2) Запишемо рівняння реакції.
Підпишемо дані задачі над рівнянням, молярні маси речовин – під рівнянням:
3) Складемо відповідні пропорції і знайдемо х та у, що відповідають індексам у формулі речовини:
; 
;
; 
.Відповідь. Формула вуглеводню:
.Задача на застосування закону Гей-Люссака. При згорянні 2 об’ємів газоподібного вуглеводню одержали 4 об’єми вуглекислого газу і 6 об’ємів парів води. Об’єми всіх газів виміряні за однакових умов. Знайдіть формулу речовини.
Розв’язання
1) Закон Гей-Люссака: об’єми газів, що беруть участь у реакції, вимірювані за однакових умов, відносяться як взаємно прості цілі числа (вони дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні):
2) На підставі даних задачі можна записати рівняння:
, або
.3) Звідси легко визначити формулу вуглеводню (за законом збереження речовини, кількість атомів Карбону і Гідрогену в обох частинах рівняння однакова). Формула речовини:
– етан.Відповідь. Формула речовини:
.Задача. Визначте молекулярну формулу вуглеводню, масова частка Карбону в якому дорівнює 85,7 %. Відносна густина вуглеводню за воднем дорівнює 21.
Розв’язання
I спосіб
1) Знаходимо масу вуглеводню
за густиною за воднем:
; 
; 
; 
.2) Масова частка елемента в сполуці дорівнює:
,де n – індекс, що стоїть при даному елементі.
Звідси:
.3) Підставимо дані задачі:
,тобто у формулі сполуки 3 атоми Карбону.
4) Знайдемо масову частку Гідрогену й обчислимо індекс при атомі Карбону:
.
.Формула:
– пропен.II спосіб
1) Маса вуглеводню дорівнює 100 г.
2) Знайдемо масову частку Гідрогену в сполуці:
.3) Обчислимо маси Карбону й Гідрогену в 100 г вуглеводню:
; 
; 
(г);
(г).4) У формулі
X і y – кількості речовини Карбону і Гідрогену відповідно, які знаходяться за формулою:
;
.Ділимо отриманий результат на найменше значення, тобто на 7,14:
.Найпростіша формула вуглеводню:
, молярна маса: 
.5) Порівняємо з істинною масою, знайденою за густиною,- 42 г/моль:
. Отже, індекси треба збільшити в 3 рази. Істинна формула речовини: 
– пропен.Відповідь. Формула речовини:
.