Решение задач на вывод формул Первоначально необходимо определить молярную массу вещества: а) через ρ: М = ρ · Vm б) через относительную плотность DГ2 (Г1): Мr = D · Mr (Г2) M = {Mr} в) через соотношение: m/M = V/Vm Задача 1. Дано: ω(С) = 92,3% ω(Н) = 7,7% ρ = 1,16 г/л СхНy - ? Вывести молекулярную формулу газообразного углеводорода, зная, что массовая доля углерода – 92,3%, водорода – 7,7%. Масса 1 л при н.у. равна 1,16 г. Решение: 1. Находим простейшую формулу: n(C) : n(H) = 92,3/12 : 7,7/1 = 7,7 : 7,7 = 1:1 СН – простейшая формула. 2. Находим истинную формулу (СН)n: а) вычислим относительную молекулярную массу углеводорода: М = ρ · Vm M = 1,16 г/л · 22, 4 л/моль = 26 г/моль М = {Mr}, Mr = 26 б) определим n: Mr (СН) = 12 + 1 =13 n = Mr [(СН)n] / Mr (СН) n = 26 / 13 = 2 Истинная формула вещества С2Н2 3. Ответ: С2Н2 Задача 2. Вывести молекулярную формулу алкана, если его плотность по водороду 22. Дано: DН2 = 22 Решение: 1. Так как общая формула предельных углеводородов СnH2n+2 , то его относительная молекулярная масса соответствует уравнению: Mr = 12n + 2n + 2 2. Определим относительную молекулярную массу вещества: Мr = Dн2 · Mr(Н2) Mr (СхНy) = 22 · 2 = 44 3. Вычислим n: 12n + 2n + 2 = 44 n=3 4. Ответ: С3Н8 – пропан СхНy - ? Задача 3. В соединении калия, хлора и кислорода массовые доли элементов равны соответственно 31,8%, 29%, 39,2%. Установите формулу этого вещества. Дано: ω (K) = 31,8% ω(Cl) = 29% ω(O) = 39,2% KxClyOz - ? Решение: 1. Для проведения расчетов выбираем образец вещества KxClyOz массой 100 относительных единиц, т.е. m(KxClyOz) = 100 г 2. Вычислим массу калия, хлора и кислорода в выбранном образце соединения: m(K) = m (KxClyOz) · ω (K) / 100% m(K) = 100 г · 31,8% / 100% = 31,8 г m(Cl) = m (KxClyOz) · ω (Cl) / 100% m(Cl) = 100 г · 29% / 100% = 29 г m(О) = m (KxClyOz) · ω (О) / 100% m(О) = 100 г · 39,2% / 100% = 39,2 г 3. Находим число атомов калия, хлора и кислорода: Nат. = m(хим. элем.) / Ar (хим.элем.) N(K) = 31,8/39 = 0,82 N(Cl) = 29 / 35,5 = 0,82 N(O) = 39,2 / 16 = 2,45 4. Находим соотношение между x, y, z, выражаемое наименьшими целыми числами: x : y : z = N(K) : N(Cl) : N(O) x : y : z = 0,82 : 0,82 : 2,45 = 1 : 1 : 3 5. Ответ: формула соединения - KClO3 (хлорат калия или бертолетова соль) Задача 4. Массовая доля углерода в гомологе бензола, молекула которого содержит один углеводородный радикал в боковой цепи, равен 90,57%. Установите молекулярную формулу гомолога бензола. Дано: ω(С) = 90,57% С6H5СnH2n+1 - ? Решение: 1. Молярная масса неизвестного вещества С6H5СnH2n+1 равна: 12 · 6 + 5 + 12 n + 2 n + 1 или 78 + 14n 2. Составим пропорцию и решим ее: 78 + 14n составляет 100% 72 + 12 n составляет 90,57% 78 + 14n = 72 + 12 n / 0, 9057 70,6446 + 12,6798 n = 72 +12 n 0,6798 n = 1,3554 n=2 3. Ответ: С6Н5С2Н5