Посчитайте сумму коэффициентов в уравнении реакции горения алкана содержащего 50 атомов водорода

Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Задача на алканы

Смотрите, это задача, в которой очень мало дано. На первый взгляд.

Запомните, в условии всегда заложено 80% ответа!

В задаче сказано, что дан алкан. Это значит, что нам дана общая формула соединения — СnH2n+2.

Дана реакция — реакция горения. Нам нужно записать эту реакцию и уравнять ее по возможности — все органические вещества сгорают с образованием углекислого газа и воды:

СnH2n+2 + (3n+1) ⁄2 O2 = nCO2 + (n+1)H2O

Правила уравнивания довольно просты:

• сначала уравниваем углерод,
• потом уравниваем водород,
• кислород уравниваем в последнюю очередь — определяем суммарное количество атомов кислорода после реакции, это количество делим на 2 — это будет коэффициент перед O2

После того, как мы записали реакцию, вернемся к тому, какие еще данные есть в задаче.

Объем кислорода в 8 раз больше объема алкана (при этих же условиях).

Соотношение объемов дает соотношение количеств веществ — молей соединений.

Наша задача сводится к соотношению 1:8, т.е. коэффициент перед кислородом равен 8:

За n мы обозначили количество атомов углерода, значит, алкан, данный нам в этой задаче — пентан — С5H12.

Вообще, все задачи на определение органического вещества, в том числе и эта задача на алканы, сводится к тому, чтобы:

1. Записать общую формулу соединения,
2. Написать и уравнять реакцию этого вещества,
3. Найти количество моль

Еще одна «короткая» задача на алканы, в которой тоже дано предостаточно, чтобы ее решить.

Дан алкан, а значит, мы можем записать его общую формулу — СnH2n+2.

Дана плотность паров соединения по воздуху. Значит, мы можем определить молярную массу алкана:

Относительной плотностью вещества называют отношение плотности исследуемого вещества к плотности эталонного вещества.

Так как молярные объемы всех газов одинаковы (следствие закона Авогадро), то отношение молярных масс любой пары газов также равна этой постоянной:

где М₁ и М₂ – молярные массы двух газообразных веществ.

Mr(алкана)=4,414 · 29 гмоль=128 гмоль

Теперь выразим молярную массу алкана через n:

Алкан, содержащий 9 атомов углерода — нонан — С9H20.

Как видите, не такие они уж и сложные — эти задачи на алканы! 🙂

Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать

Посчитайте сумму коэффициентов в уравнении реакции горения алкана содержащего 50 атомов водорода

2. Относительная плотность паров алкана по воздуху равна 7,31. Выведите молекулярную формулу алкана.

3. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 36. Массовые доли углерода и водорода в нем равны соответственно 83,33% и 16,67%.

Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

4. Плотность углеводорода при нормальных условиях равна 2,59 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 82,76%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

5. Относительная плотность паров органического соединения по кислороду равна 1,375. При сжигании 4,4 г этого вещества образуется 13,2 г диоксида углерода и 7,2 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

6. Относительная плотность паров органического соединения по водороду равна 71. При сжигании 2,84 г этого вещества образуется 4,48 л диоксида углерода (н. у.) и 3,96 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Видео:29. Общая реакция горения для всех углеводородов. Как расставить коэффициенты реакции легкоСкачать

Химия, часть С. Задача С5. Определение формул органических веществ.

Задачи на определение формулы органического вещества бывают нескольких видов. Обычно решение этих задач не представляет особых сложностей, однако часто выпускники теряют баллы на этой задаче. Причин бывает несколько:

1. Некорректное оформление;
2. Решение не математическим путем, а методом перебора;
3. Неверно составленная общая формула вещества;
4. Ошибки в уравнении реакции с участием вещества, записанного в общем виде.

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Типы задач в задании С5.

1. Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов или по общей формуле вещества;
2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания;
3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.

Видео:Расстановка коэффициентов в химических реакциях: как просто это сделатьСкачать

Необходимые теоретические сведения.

1. Массовая доля элемента в веществе.
   Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе.
   Например, в веществе состава С₂Н₄ содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода. Если взять 1 молекулу такого вещества, то его молекулярная масса будет равна:
   Мr(С₂Н₄) = 2 • 12 + 4 • 1 = 28 а.е.м. и там содержится 2 • 12 а.е.м. углерода.

Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества:
ω(C) = 12 • 2 / 28 = 0,857 или 85,7%.
Если вещество имеет общую формулу С_хН_уО_z, то массовые доли каждого их атомов так же равны отношению их массы к массе всего вещества. Масса х атомов С равна — 12х, масса у атомов Н — у, масса z атомов кислорода — 16z.
Тогда
ω(C) = 12 • х / (12х + у + 16z)

Если записать эту формулу в общем виде, то получится следующее выражение:

Молекулярная и простейшая формула вещества.

Молекулярная (истинная) формула — формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.
Например, С₆Н₆ — истинная формула бензола.
Простейшая (эмпирическая) формула — показывает соотношение атомов в веществе.
Например, для бензола соотношение С:Н = 1:1, т.е. простейшая формула бензола — СН.
Молекулярная формула может совпадать с простейшей или быть кратной ей.

Если в задаче даны только массовые доли элементов, то в процессе решения задачи можно вычислить только простейшую формулу вещества. Для получения истинной формулы в задаче обычно даются дополнительные данные — молярная масса, относительная или абсолютная плотность вещества или другие данные, с помощью которых можно определить молярную массу вещества.

Абсолютная плотность газа при нормальных условиях.

Абсолютная плотность газа — это масса 1 л газа при нормальных условиях. Обычно для газов её измеряют в г/л.
ρ = m_(газа) / V_(газа)
Если взять 1 моль газа, то тогда:
ρ = М / V_m ,
а молярную массу газа можно найти, умножая плотность на молярный объём.

Общие формулы веществ разных классов.
Часто для решения задач с химическими реакциями удобно пользоваться не обычной общей формулой, а формулой, в которой выделена отдельно кратная связь или функциональная группа.

Класс органических веществ	Общая молекулярная формула	Формула с выделенной кратной связью и функциональной группой
Алканы	CnH2n+2	—
Алкены	CnH2n	CnH2n+1–CH=CH2
Алкины	CnH2n−2	CnH2n+1–C≡CH
Диены	CnH2n−2	—
Гомологи бензола	CnH2n−6	С6Н5–СnH2n+1
Предельные одноатомные спирты	CnH2n+2O	CnH2n+1–OH
Многоатомные спирты	CnH2n+2Ox	CnH2n+2−x(OH)x
Предельные альдегиды	CnH2nO	O // CnH2n+1– C– H
Кетоны	CnH2nO	O // CnH2n+1– C– O–CmH2m+1
Фенолы	CnH2n−6O	С6Н5(СnH2n)–OH
Предельные карбоновые кислоты	CnH2nO2	O // CnH2n+1– C– OH
Сложные эфиры	CnH2nO2	O // CnH2n+1– C– O–CmH2m+1
Амины	CnH2n+3N	СnH2n+1NH2
Аминокислоты (предельные одноосновные)	CnH2n+1NO2	O // NH2– CH– C– OH C nH 2n+1

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Определение формул веществ по массовым долям атомов, входящих в его состав.

Решение таких задач состоит из двух частей:

• сначала находят мольное соотношение атомов в веществе — оно соответствует его простейшей формуле. Например, для вещества состава А_хВ_у соотношение количеств веществ А и В соответствует соотношению числа их атомов в молекуле:
  х : у = n(A) : n(B);
• затем, используя молярную массу вещества, определяют его истинную формулу.

Решение примера 1.

1. Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н — 15,79 г.
2. Найдём количество вещества каждого атома:
   ν(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 моль,
   ν(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.
3. Определяем мольное соотношение атомов С и Н:
   С : Н = 7,0175 : 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1 : 2,25 (домножим на 4) = 4 : 9.
   Таким образом, простейшая формула — С₄Н₉.
4. По относительной плотности рассчитаем молярную массу:
   М = D_(возд.) • 29 = 114 г/моль.
   Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С₄Н₉ — 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.
   Значит, истинная формула — С₈Н₁₈.

Есть гораздо более простой метод решения такой задачи, но, к сожалению, за него не поставят полный балл. Зато он подойдёт для проверки истинной формулы, т.е. с его помощью вы можете проверить своё решение.

Метод 2: Находим истинную молярную массу (114 г/моль), а затем находим массы атомов углерода и водорода в этом веществе по их массовым долям.
m(C) = 114 • 0,8421 = 96; т.е. число атомов С 96/12 = 8
m(H) = 114 • 0,1579 = 18; т.е число атомов Н 18/1 = 18.
Формула вещества — С₈Н₁₈.

Решение примера 2.

Общая формула алкина С_nH_2n−2
Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность ρ — это масса 1 литра газа при нормальных условиях.
Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4 л такого газа:
M = (плотность ρ) • (молярный объём V_m) = 2,41 г/л • 22,4 л/моль = 54 г/моль.
Далее, составим уравнение, связывающее молярную массу и n:

14 • n − 2 = 54, n = 4.
Значит, алкин имеет формулу С₄Н₆.

Решение примера 3.

В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса. Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества.
Для этого нужно вспомнить, какое число молекул содержится в 1 моль вещества.
Это число Авогадро: N_a = 6,02•10 23 (молекул).
Значит, можно найти количество вещества альдегида:
ν = N / Na = 3•10 22 / 6,02•10 23 = 0,05 моль ,
и молярную массу:
М = m / n = 4,3 / 0,05 = 86 г/моль .
Далее, как в предыдущем примере, составляем уравнение и находим n.
Общая формула предельного альдегида С_nH_2nO, то есть М = 14n + 16 = 86, n = 5.

Решение примера 4.

Общая формула дихлоралкана: С_nH_2nCl₂, там 2 атома хлора и n атомов углерода.
Тогда массовая доля углерода равна:
ω(C) = (число атомов C в молекуле) • (атомная масса C) / (молекулярная масса дихлоралкана)
0,3186 = n • 12 / (14n + 71)
n = 3, вещество — дихлорпропан.

Видео:Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать



Определение формул веществ по продуктам сгорания.

В задачах на сгорание количества веществ элементов, входящих в исследуемое вещество, определяют по объёмам и массам продуктов сгорания — углекислого газа, воды, азота и других. Остальное решение — такое же, как и в первом типе задач.

Решение примера 5.

Общая формула газообразного предельного нециклического углеводорода (алкана) — C_nH_2n+2
Тогда схема реакции сгорания выглядит так:

C_nH_2n+2 + О₂ → CO₂ + H₂O
Нетрудно заметить, что при сгорании 1 моль алкана выделится n моль углекислого газа.

Количество вещества алкана находим по его объёму (не забудьте перевести миллилитры в литры!):

ν(C_nH_2n+2) = 0,488 / 22,4 = 0,02 моль.
При пропускании углекислого газа через известковую воду Са(ОН)₂ выпадает осадок карбоната кальция:

Масса осадка карбоната кальция — 8 г, молярная масса карбоната кальция 100 г/моль.

Значит, его количество вещества
ν(СаСО₃) = 8 / 100 = 0,08 моль.
Количество вещества углекислого газа тоже 0,08 моль.

1. Количество углекислого газа в 4 раза больше чем алкана, значит формула алкана С₄Н₁₀.

Решение примера 6.

Так как вещество при сгорании превращается в углекислый газ и воду, значит, оно состоит из атомов С, Н и, возможно, О. Поэтому его общую формулу можно записать как С_хН_уО_z.

Схему реакции сгорания мы можем записать (без расстановки коэффициентов):

Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород — в воду.
Находим количества веществ CO₂ и H₂O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:
ν(CO₂) = V / V_m = 15,68 / 22,4 = 0,7 моль.
На одну молекулу CO₂ приходится один атом С, значит, углерода столько же моль, сколько CO₂.

В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза больше, чем воды.
ν(H) = 0,7 • 2 = 1,4 моль.

Решение примера 7.

1. Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества.
   Схема реакции горения:
   С_хН_уN_z + O₂→ CO₂ + H₂O + N₂
2. Находим количества веществ CO₂ и H₂O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

Масса всего вещества 9,8 г.

Решение примера 8.

Формулу заданного вещества можно представить как C_xH_yS_zO_k. При его сжигании получается углекислый газ, вода и сернистый газ, который затем превращают в сульфат бария. Соответственно, вся сера из исходного вещества превращена в сульфат бария.

Находим количества веществ углекислого газа, воды и сульфата бария и соответствующих химических элементов из исследуемого вещества:

Видео:Составление уравнений реакций горения. 11 класс.Скачать

Определение формул веществ по химическим свойствам.

Решение примера 9.

1. Общая формула алкадиенов — С_nH_2n−2.
   Запишем уравнение реакции присоединения брома к алкадиену, не забывая, что в молекуле диена две двойные связи и, соответственно, в реакцию с 1 моль диена вступят 2 моль брома:
   С_nH_2n−2 + 2Br₂→ С_nH_2n−2Br₄
2. Так как в задаче даны масса и процентная концентрация раствора брома, прореагировавшего с диеном, можно рассчитать количества вещества прореагировавшего брома:

М_диена = m / ν = 3,4 / 0,05 = 68 г/моль .
Находим формулу алкадиена по его общей формул, выражая молярную массу через n:

Решение примера 10.

1. Формула предельного одноатомного спирта — C_nH_2n+1OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции — т.е. с выделенной отдельно группой ОН.
2. Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции):

Решение примера 11.

1. Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде:
   C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1
   Соответственно, спирт будет иметь формулу
   C_mH_2m+1OH,
   а кислота
   C_nH_2n+1COOH .
   Уравнение гидролиза сложного эфира:
   C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1 + H₂O → C_mH_2m+1OH + C_nH_2n+1COOH
2. Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны.
   Поэтому из данных задачи можно найти массу воды:

Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны моль.
Можно найти их молярные массы:

Получим два уравнения, из которых найдём m и n:

Таким образом, искомый эфир — это этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат.

Решение примера 12.

1. Общая формула аминокислоты (если считать, что она не содержит никаких других функциональных групп, кроме одной аминогруппы и одной карбоксильной):
   NH₂–CH(R)–COOH .
   Можно было бы записать её разными способами, но для удобства написания уравнения реакции лучше выделять в формуле аминокислоты функциональные группы отдельно.
2. Можно составить уравнение реакции этой аминокислоты с гидроксидом натрия:
   NH₂–CH(R)–COOH + NaOH → NH₂–CH(R)–COONa + H₂O
   Количества вещества аминокислоты и её натриевой соли — равны. При этом мы не можем найти массу какого-либо из веществ в уравнении реакции. Поэтому в таких задачах надо выразить количества веществ аминокислоты и её соли через молярные массы и приравнять их:

Легко увидеть, что R = CH₃.
Можно это сделать математически, если принять, что R — C_nH_2n+1.
14n + 1 = 15, n = 1 .
Это аланин — аминопропановая кислота.

💥 Видео

РТ по химии 2 этап | 2023-2024 | Полный разборСкачать

Как расставить коэффициенты в органических ОВР? | Екатерина СтрогановаСкачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

ХИМИЯ С НУЛЯ — Как решать задачи по Химии на Массовую ДолюСкачать

Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.Скачать

8 класс. ОВР. Окислительно-восстановительные реакции.Скачать

СУММА КОЭФФИЦИЕНТОВ: Как решать Квадратные Уравнения по МАТЕМАТИКЕ 8 классСкачать

25. Схема реакции и химическое уравнениеСкачать

Уравнивание органических ОВР за 12 минут | ХИМИЯ ЕГЭ | СОТКАСкачать

МОЛЯРНАЯ МАССА ХИМИЯ // Урок Химии 8 класс: Относительная Молекулярная МассаСкачать