Analýza úloh OGE v chémii. Oge v chémii

Vývoj lekcie (poznámky k lekcii)

Pozor! Správa stránky nezodpovedá za obsah metodického vývoja, ako aj za súlad vývoja s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom.

Otázka č. 21 zo skúšobných materiálov OGE z chémie je problémom rovnice chemickej reakcie. Špecifikácia kontrolných meracích materiálov k hlavnej štátnej skúške z chémie v roku 2018 špecifikuje nasledovné zručnosti, ktoré je potrebné pri plnení tejto úlohy preveriť: « Výpočet hmotnostného podielu rozpustenej látky v roztoku. Výpočet látkového množstva, hmotnosti alebo objemu látky z látkového množstva, hmotnosti alebo objemu jedného z reaktantov alebo produktov reakcie.“ Analýza demonštračných prác a otvorených bankových úloh umožnila identifikovať tri typy úloh používaných v skúšobných prácach. V rámci prípravy na OGE riešim so študentmi príklady každého typu problémov a ponúkam podobné úlohy vybrané z otvorenej banky na samostatné riešenie. Pri riešení úloh z rovníc chemických reakcií používam algoritmus uvedený v učebnici chémie pre 8. ročník od O.S. Gabrielyana.

1 typ

Je uvedená hmotnosť roztoku produktu alebo jedného z východiskových materiálov reakcie. Vypočítajte hmotnosť (objem) východiskovej látky alebo reakčného produktu.

1 akcia: Vypočítame hmotnosť produktu alebo jedného z východiskových materiálov reakcie.

Akcia 2: Pomocou algoritmu vypočítame hmotnosť alebo objem východiskovej látky.

Príklad úlohy: TO Riešenie chloridu hlinitého s hmotnosťou 53,2 g a hmotnostným zlomkom 5 %, bol pridaný nadbytok roztoku dusičnanu strieborného. Vypočítajte hmotnosť vytvoreného sedimentu.

Analýza riešenia

1. TO Riešenie síran hlinitý s hmotnosťou 34,2 g a hmotnostným podielom 10 %, bol pridaný nadbytok roztoku dusičnanu bárnatého. Vypočítajte hmotnosť vytvoreného sedimentu.
2. Oxid uhličitý prechádzal cez roztok hydroxidu vápenatého. Vzniklo 324 g Riešenie hydrogenuhličitan vápenatý s hmotnostným zlomkom 1 %. Vypočítajte objem zreagovaného plynu.

2. pohľad

Udáva sa hmotnosť roztoku látky alebo reakčného produktu. Vypočítajte hmotnostný zlomok látky alebo reakčného produktu.

1 akcia: Pomocou algoritmu vypočítame hmotnosť východiskovej látky (produktu) reakcie. Nedbáme na hmotnosť jeho riešenia.

Akcia 2: Hmotnosť východiskovej látky (produktu) poznáme – našli sme ju v prvom kroku. Hmotnosť roztoku poznáme – je daná v podmienke. Nájdenie hmotnostného zlomku.

Príklad úlohy: 73 g Riešenie kyselina chlorovodíková sa zmiešala s časťou uhličitanu vápenatého. V tomto prípade sa uvoľnilo 0,896 litra plynu. Vypočítajte hmotnostný zlomok originálu Riešenie kyseliny chlorovodíkovej.

Analýza riešenia

2. ω = m(in-va)/m(roztok) · 100 %

ω = 2,92/73 100 = 4 %

Problémy na samostatné riešenie.

1. Do 200 g Riešenie chloridu vápenatého sa pridával roztok uhličitanu sodného, ​​kým sa nezastavilo zrážanie. Hmotnosť sedimentu bola 12,0 g Vypočítajte hmotnostný zlomok chloridu vápenatého v pôvodnom roztoku. (Vezmite relatívnu atómovú hmotnosť chlóru na 35,5)
2. Po prechode 4,4 g oxidu uhličitého cez 320 g Riešenie hydroxid draselný, čím sa získa roztok strednej soli. Vypočítajte hmotnostný zlomok alkálie v roztoku

Typ 3

Udáva sa hmotnostný zlomok roztoku východiskovej látky. Určte hmotnosť východiskovej látky.

1 Akcia. Pomocou algoritmu nájdite hmotnosť východiskovej látky.

2 Akcia. Poznáme hmotnosť východiskovej látky (z prvej akcie). Hmotnostný zlomok poznáme (z podmienky). Nájdite hmotnosť roztoku.

Vzorová úloha: Prebytok roztoku chloridu bárnatého sa pridal k roztoku uhličitanu draselného s hmotnostným zlomkom 6 %. V dôsledku toho sa vytvorila zrazenina s hmotnosťou 9,85 g. Určte hmotnosť počiatočného roztoku uhličitanu draselného.

Analýza riešenia

2. ω = m(in-va)/m(roztok) · 100 %

m(roztok) = 6,9/6 ▪ 100 % = 115 g.

Problémy riešiť samostatne

1. Po prechode 11,2 litra (N.S.) amoniaku cez 10% roztok kyseliny sírovej sa získal roztok strednej soli. Určte hmotnosť pôvodného roztoku kyseliny sírovej.
2. Pri prechode 4,48 litra oxidu uhličitého (n.o.) cez roztok hydroxidu bárnatého s hmotnostným zlomkom 12 % vznikol uhličitan bárnatý. Vypočítajte hmotnosť počiatočného roztoku hydroxidu bárnatého.

Algoritmus riešenia úloh pomocou rovníc chemických reakcií

1. Stručný popis problémových stavov.
2. Zápis rovnice chemickej reakcie.
3. Zápis známych a neznámych veličín cez vzorce látok.
4. Zaznamenajte podľa vzorcov látok množstvá, molárne hmotnosti a hmotnosti (alebo molárne objemy a objemy) látok.
5. Kreslenie a riešenie proporcií.
6. Zaznamenávanie odpovede na úlohu.

V tejto časti systematizujem analýzu problémov z OGE v chémii. Podobne ako v sekcii nájdete podrobné rozbory s návodmi na riešenie typických problémov z chémie v 9. ročníku OGE. Pred analýzou každého bloku typických problémov uvádzam teoretické informácie, bez ktorých nie je možné túto úlohu vyriešiť. Teórie je len toľko, koľko stačí vedieť na úspešné splnenie úlohy na jednej strane. Na druhej strane som sa snažil teoretickú látku opísať zaujímavým a zrozumiteľným jazykom. Som si istý, že po absolvovaní školenia s využitím mojich materiálov nielen úspešne zložíte OGE z chémie, ale si tento predmet aj zamilujete.

Všeobecné informácie o skúške

OGE v chémii pozostáva z tričasti.

V prvej časti 15 úloh s jednou odpoveďou- je to prvá úroveň a úlohy v nej nie sú náročné, samozrejme za predpokladu, že máte základné znalosti z chémie. Tieto úlohy nevyžadujú výpočty, s výnimkou úlohy 15.

Druhá časť pozostáva z štyri otázky- v prvých dvoch - 16 a 17 musíte vybrať dve správne odpovede a v 18 a 19 korelovať hodnoty alebo tvrdenia z pravého stĺpca s ľavým.

Tretia časť je riešenie problémov. Pri 20 musíte vyrovnať reakciu a určiť koeficienty a pri 21 musíte vyriešiť problém s výpočtom.

Štvrtá časť - praktické, nie je náročná, ale treba byť opatrný a opatrný, ako vždy pri práci s chémiou.

Celková suma za prácu 140 minút.

Nižšie sú uvedené typické varianty úloh spolu s teóriou potrebnou na riešenie. Všetky úlohy sú tematické – oproti každej úlohe je uvedená téma pre všeobecné pochopenie.

Metódy riešenia problémov v chémii

Pri riešení problémov sa musíte riadiť niekoľkými jednoduchými pravidlami:

1. Pozorne si prečítajte podmienky úlohy;
2. Zapíšte si, čo je dané;
3. V prípade potreby preveďte jednotky fyzikálnych veličín na jednotky SI (niektoré nesystémové jednotky sú povolené, napríklad litre);
4. V prípade potreby zapíšte reakčnú rovnicu a usporiadajte koeficienty;
5. Vyriešte problém pomocou konceptu množstva látky, a nie metódy zostavovania proporcií;
6. Zapíšte si odpoveď.

Aby ste sa úspešne pripravili na chémiu, mali by ste starostlivo zvážiť riešenia problémov uvedených v texte a tiež ich sami vyriešiť dostatočný počet. Práve v procese riešenia problémov sa posilnia základné teoretické princípy kurzu chémie. Problémy je potrebné riešiť počas celej doby štúdia chémie a prípravy na skúšku.

Môžete použiť úlohy na tejto stránke, alebo si môžete stiahnuť dobrú zbierku úloh a cvičení s riešením štandardných a komplikovaných úloh (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): stiahnuť.

Mol, molárna hmotnosť

Molová hmotnosť je pomer hmotnosti látky k látkovému množstvu, t.j.

M(x) = m(x)/ν(x), (1)

kde M(x) je molárna hmotnosť látky X, m(x) je hmotnosť látky X, ν(x) je množstvo látky X. Jednotka SI molárnej hmotnosti je kg/mol, ale jednotka g zvyčajne sa používa /mol. Jednotka hmotnosti – g, kg. Jednotkou SI pre množstvo látky je mol.

akýkoľvek problém chémie vyriešený cez množstvo látky. Musíte si zapamätať základný vzorec:

ν(x) = m(x)/ M(x) = V(x)/Vm = N/N A, (2)

kde V(x) je objem látky X(l), V m je molárny objem plynu (l/mol), N je počet častíc, N A je Avogadrova konštanta.

1. Určte hmotnosť jodid sodný NaI látkové množstvo 0,6 mol.

Dané: v(NaI)= 0,6 mol.

Nájsť: m(NaI) =?

Riešenie. Molárna hmotnosť jodidu sodného je:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 g/mol

Určte hmotnosť NaI:

m(NaI) = v(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 g.

2. Určte množstvo látky atómový bór obsiahnutý v tetraboritanu sodnom Na 2 B 4 O 7 s hmotnosťou 40,4 g.

Dané m(Na2B407) = 40,4 g.

Nájsť: ν(B)=?

Riešenie. Molárna hmotnosť tetraboritanu sodného je 202 g/mol. Určte látkové množstvo Na 2 B 4 O 7:

v(Na2B407) = m(Na2B407)/M(Na2B407) = 40,4/202 = 0,2 mol.

Pripomeňme, že 1 mól molekuly tetraboritanu sodného obsahuje 2 móly atómov sodíka, 4 móly atómov bóru a 7 mólov atómov kyslíka (pozri vzorec tetraboritanu sodného). Potom sa množstvo látky atómového bóru rovná: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0,2 = 0,8 mol.

Výpočty pomocou chemických vzorcov. Hmotnostný zlomok.

Hmotnostný zlomok látky je pomer hmotnosti danej látky v sústave k hmotnosti celej sústavy, t.j. ω(X) =m(X)/m, kde ω(X) je hmotnostný zlomok látky X, m(X) je hmotnosť látky X, m je hmotnosť celej sústavy. Hmotnostný zlomok je bezrozmerná veličina. Vyjadruje sa ako zlomok jednotky alebo ako percento. Napríklad hmotnostný podiel atómového kyslíka je 0,42, alebo 42 %, t.j. co(0)=0,42. Hmotnostný zlomok atómového chlóru v chloride sodnom je 0,607, alebo 60,7 %, t.j. w(Cl)=0,607.

3. Určte hmotnostný zlomok kryštalizačná voda v dihydráte chloridu bárnatého BaCl 2 2 H 2 O.

Riešenie: Molárna hmotnosť BaCl 2 2H 2 O je:

M(BaCl22H20) = 137+ 2 35,5 + 218 = 244 g/mol

Zo vzorca BaCl 2 2H 2 O vyplýva, že 1 mol dihydrátu chloridu bárnatého obsahuje 2 mol H 2 O. Z toho môžeme určiť hmotnosť vody obsiahnutej v BaCl 2 2H 2 O:

m(H20) = 218 = 36 g.

Hmotnostný zlomok kryštalickej vody nájdeme v dihydráte chloridu bárnatého BaCl 2 2H 2 O.

w(H20) = m(H20)/m(BaCl22H20) = 36/244 = 0,1475 = 14,75 %.

4. Zo vzorky horniny s hmotnosťou 25 g obsahujúcej minerál argentit Ag 2 S bolo izolované striebro s hmotnosťou 5,4 g. Určte hmotnostný zlomok argentit vo vzorke.

Dané m(Ag)=5,4 g; m = 25 g.

Nájsť: ω(Ag2S) =?

Riešenie: určíme množstvo striebornej látky nachádzajúcej sa v argentite: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 mol.

Zo vzorca Ag 2 S vyplýva, že množstvo argentitovej látky je polovičné ako množstvo striebornej látky. Určte množstvo argentitovej látky:

ν(Ag2S)= 0,5 ν(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol

Hmotnosť argentitu vypočítame:

m(Ag2S) = v(Ag2S) M(Ag2S) = 0,025 248 = 6,2 g.

Teraz určíme hmotnostný zlomok argentitu vo vzorke horniny s hmotnosťou 25 g.

w(Ag2S) = m(Ag2S)/m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8 %.

Odvodenie zložených vzorcov

5. Určte najjednoduchší vzorec zlúčeniny draslíka s mangánom a kyslíkom, ak hmotnostné podiely prvkov v tejto látke sú 24,7, 34,8 a 40,5 %, resp.

Dané: co(K) = 24,7 %; w(Mn) = 34,8 %; w(0) = 40,5 %.

Nájsť: vzorec zlúčeniny.

Riešenie: pre výpočty volíme hmotnosť zlúčeniny rovnajúcu sa 100 g, t.j. m=100 g Hmotnosti draslíka, mangánu a kyslíka budú:

m(K) = mco(K); m (K) = 100 0,247 = 24,7 g;

m(Mn) = mco(Mn); m (Mn) = 100 0,348 = 34,8 g;

m(0) = mco(0); m(0) = 100 0,405 = 40,5 g.

Stanovujeme množstvá atómových látok draslíka, mangánu a kyslíka:

v(K)= m(K)/M(K) = 24,7/39= 0,63 mol

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 mol

v(0) = m(0)/M(0) = 40,5/16 = 2,5 mol

Nájdeme pomer množstiev látok:

ν(K): ν(Mn): ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Vydelením pravej strany rovnosti menším číslom (0,63) dostaneme:

ν(K): ν(Mn): ν(O) = 1:1:4.

Preto najjednoduchší vzorec pre zlúčeninu je KMn04.

6. Spálením 1,3 g látky vzniklo 4,4 g oxidu uhoľnatého (IV) a 0,9 g vody. Nájdite molekulárny vzorec látka, ak jej hustota vodíka je 39.

Dané m(in-va) = 1,3 g; m(C02)=4,4 g; m(H20) = 0,9 g; DH2=39.

Nájsť: vzorec látky.

Riešenie: Predpokladajme, že látka, ktorú hľadáme, obsahuje uhlík, vodík a kyslík, pretože pri jeho spaľovaní vznikali CO 2 a H 2 O. Potom je potrebné zistiť množstvá látok CO 2 a H 2 O, aby bolo možné určiť množstvá atómových látok uhlíka, vodíka a kyslíka.

v(C02) = m(C02)/M(C02) = 4,4/44 = 0,1 mol;

v(H20) = m(H20)/M(H20) = 0,9/18 = 0,05 mol.

Určujeme množstvá atómových uhlíkových a vodíkových látok:

v(C)= v(C02); v(C) = 0,1 mol;

v(H)= 2 v(H20); v(H) = 2 0,05 = 0,1 mol.

Preto budú hmotnosti uhlíka a vodíka rovnaké:

m(C) = v(C) M(C) = 0,112 = 1,2 g;

m(N) = v(N) M(N) = 0,11 = 0,1 g.

Určujeme kvalitatívne zloženie látky:

m(in-va) = m(C) + m(H) = 1,2 + 0,1 = 1,3 g.

V dôsledku toho látka pozostáva iba z uhlíka a vodíka (pozri problémové vyhlásenie). Poďme teraz určiť jeho molekulovú hmotnosť na základe danej podmienky úlohy vodíková hustota látky.

M(v-va) = 2D H2 = 239 = 78 g/mol.

ν(С): ν(Н) = 0,1: 0,1

Vydelením pravej strany rovnosti číslom 0,1 dostaneme:

ν(С): ν(Н) = 1:1

Zoberme si počet atómov uhlíka (alebo vodíka) ako „x“, potom vynásobením „x“ atómovými hmotnosťami uhlíka a vodíka a prirovnaním tohto súčtu k molekulovej hmotnosti látky vyriešime rovnicu:

12x + x = 78. Preto x = 6. Vzorec látky je teda C 6 H 6 – benzén.

Molárny objem plynov. Zákony ideálnych plynov. Objemový zlomok.

Molárny objem plynu sa rovná pomeru objemu plynu k látkovému množstvu tohto plynu, t.j.

Vm = V(X)/ ν(x),

kde V m je molárny objem plynu - konštantná hodnota pre akýkoľvek plyn za daných podmienok; V(X) – objem plynu X; ν(x) je množstvo plynnej látky X. Molárny objem plynov za normálnych podmienok (normálny tlak pH = 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa a teplota Tn = 273,15 K ≈ 273 K) je V m = 22,4 l /mol.

Pri výpočtoch zahŕňajúcich plyny je často potrebné prejsť z týchto podmienok na normálne alebo naopak. V tomto prípade je vhodné použiť vzorec vyplývajúci z kombinovaného plynového zákona Boyle-Mariotte a Gay-Lussac:

──── = ─── (3)

kde p je tlak; V – objem; T - teplota v Kelvinovej stupnici; index „n“ označuje normálne podmienky.

Zloženie zmesí plynov sa často vyjadruje pomocou objemového zlomku - pomeru objemu danej zložky k celkovému objemu sústavy, t.j.

kde φ(X) je objemový podiel zložky X; V(X) – objem zložky X; V je objem systému. Objemový zlomok je bezrozmerná veličina, vyjadruje sa v zlomkoch jednotky alebo v percentách.

7. Ktorý objem odoberie pri teplote 20 o C a tlaku 250 kPa čpavok s hmotnosťou 51 g?

Dané m(NH3)=51 g; p = 250 kPa; t = 20 °C.

Nájsť: V(NH3) =?

Riešenie: určiť množstvo látky amoniaku:

v(NH3) = m(NH3)/M(NH3) = 51/17 = 3 mol.

Objem amoniaku za normálnych podmienok je:

V(NH3) = Vmv(NH3) = 22,4 3 = 67,2 l.

Pomocou vzorca (3) znížime objem amoniaku na tieto podmienky [teplota T = (273 +20) K = 293 K]:

p n TV n (NH 3) 101,3 293 67,2

V(NH 3) =──────── = ───────── = 29,2 l.

8. Definujte objem, ktorý bude za normálnych podmienok obsadený plynnou zmesou obsahujúcou vodík s hmotnosťou 1,4 g a dusík s hmotnosťou 5,6 g.

Dané m(N2)=5,6 g; m(H2)=1,4; Dobre.

Nájsť: V(zmesi)=?

Riešenie: nájdite množstvá vodíkových a dusíkatých látok:

v(N2) = m(N2)/M(N2) = 5,6/28 = 0,2 mol

v(H2) = m(H2)/M(H2) = 1,4/2 = 0,7 mol

Keďže za normálnych podmienok tieto plyny navzájom neinteragujú, objem plynnej zmesi sa bude rovnať súčtu objemov plynov, t.j.

V(zmesi)=V(N2) + V(H2)=Vmv(N2) + Vmv(H2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 l.

Výpočty pomocou chemických rovníc

Výpočty pomocou chemických rovníc (stechiometrické výpočty) vychádzajú zo zákona zachovania hmotnosti látok. V reálnych chemických procesoch je však v dôsledku neúplnej reakcie a rôznych strát látok hmotnosť výsledných produktov často menšia ako tá, ktorá by mala vzniknúť v súlade so zákonom o zachovaní hmotnosti látok. Výťažok reakčného produktu (alebo hmotnostný zlomok výťažku) je pomer, vyjadrený v percentách, hmotnosti skutočne získaného produktu k jeho hmotnosti, ktorý by mal byť vytvorený v súlade s teoretickým výpočtom, t.j.

η = /m(X) (4)

kde η je výťažok produktu, %; mp (X) je hmotnosť produktu X získaného v skutočnom procese; m(X) – vypočítaná hmotnosť látky X.

V tých úlohách, kde nie je špecifikovaná výťažnosť produktu, sa predpokladá, že je kvantitatívna (teoretická), t.j. η = 100 %.

9. Koľko fosforu treba spáliť? na získanie oxid fosforečný s hmotnosťou 7,1 g?

Dané m(P205) = 7,1 g.

Nájsť: m(P) =?

Riešenie: zapíšeme rovnicu pre spaľovaciu reakciu fosforu a usporiadame stechiometrické koeficienty.

4P+ 502 = 2P205

Určte množstvo látky P 2 O 5, ktoré vedie k reakcii.

v(P205) = m(P205)/M(P205) = 7,1/142 = 0,05 mol.

Z reakčnej rovnice vyplýva, že ν(P 2 O 5) = 2 ν(P), preto sa množstvo fosforu potrebné na reakciu rovná:

ν(P205)= 2 v(P) = 2 0,05= 0,1 mol.

Odtiaľ nájdeme hmotnosť fosforu:

m(P) = v(P) M(P) = 0,131 = 3,1 g.

10. Horčík s hmotnosťou 6 g a zinok s hmotnosťou 6,5 g sa rozpustili v nadbytku kyseliny chlorovodíkovej. Aký objem vodík, merané za štandardných podmienok, vynikne kde?

Dané m(Mg)=6 g; m(Zn) = 6,5 g; Dobre.

Nájsť: V(H2) =?

Riešenie: zapíšeme reakčné rovnice pre interakciu horčíka a zinku s kyselinou chlorovodíkovou a usporiadame stechiometrické koeficienty.

Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2

Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2

Stanovujeme množstvá látok horčíka a zinku, ktoré reagovali s kyselinou chlorovodíkovou.

v(Mg) = m(Mg)/M(Mg) = 6/24 = 0,25 mol

v(Zn) = m(Zn)/M(Zn) = 6,5/65 = 0,1 mol.

Z reakčných rovníc vyplýva, že množstvá kovových a vodíkových látok sú rovnaké, t.j. v(Mg) = v(H2); ν(Zn) = ν(H 2), určíme množstvo vodíka vyplývajúce z dvoch reakcií:

ν(H2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol.

Vypočítame objem vodíka uvoľneného v dôsledku reakcie:

V(H2) = Vm v(H2) = 22,4 0,35 = 7,84 l.

11. Keď sa objem 2,8 litra sírovodíka (za normálnych podmienok) nechal prejsť nadbytočným roztokom síranu meďnatého, vytvorila sa zrazenina s hmotnosťou 11,4 g. Určite východ reakčný produkt.

Dané: V(H2S) = 2,8 1; m (sediment) = 11,4 g; Dobre.

Nájsť: η =?

Riešenie: zapíšeme rovnicu pre reakciu medzi sírovodíkom a síranom meďnatým.

H2S + CuSO4 = CuS↓+ H2S04

Určujeme množstvo sírovodíka zapojené do reakcie.

v(H2S) = V(H2S) / Vm = 2,8/22,4 = 0,125 mol.

Z reakčnej rovnice vyplýva, že ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 mol. To znamená, že môžeme nájsť teoretickú hmotnosť CuS.

m(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0,125 96 = 12 g.

Teraz určíme výťažok produktu pomocou vzorca (4):

n = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95 %.

12. Ktorý hmotnosť chlorid amónny vzniká interakciou chlorovodíka s hmotnosťou 7,3 g s amoniakom s hmotnosťou 5,1 g? Ktorý plyn zostane v prebytku? Určte hmotnosť prebytku.

Dané m(HCl)=7,3 g; m(NH3)=5,1 g.

Nájsť m(NH4CI) = ? m (prebytok) =?

Riešenie: zapíšte si rovnicu reakcie.

HCl + NH3 = NH4CI

Táto úloha je o „nadbytku“ a „nedostatku“. Vypočítame množstvá chlorovodíka a amoniaku a určíme, ktorý plyn je v prebytku.

v(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 mol;

v(NH3) = m(NH3)/M(NH3) = 5,1/17 = 0,3 mol.

Amoniak je nadbytok, preto počítame na základe nedostatku, t.j. pre chlorovodík. Z reakčnej rovnice vyplýva, že ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 mol. Určte hmotnosť chloridu amónneho.

m(NH4CI) = v(NH4CI) M(NH4CI) = 0,2 53,5 = 10,7 g.

Zistili sme, že amoniak je prebytok (v látkovom množstve je prebytok 0,1 mol). Vypočítajme hmotnosť prebytočného amoniaku.

m(NH3) = v(NH3) M(NH3) = 0,117 = 1,7 g.

13. Technický karbid vápnika s hmotnosťou 20 g sa spracoval s prebytočnou vodou, čím sa získal acetylén, ktorý po prechode nadbytočnou brómovou vodou vytvoril 1,1,2,2-tetrabrómetán s hmotnosťou 86,5 g. hmotnostný zlomok CaC 2 v technickom karbide.

Dané m = 20 g; m(C2H2Br4) = 86,5 g.

Nájsť: ω(CaC2) =?

Riešenie: zapíšeme rovnice pre interakciu karbidu vápnika s vodou a acetylénu s brómovou vodou a usporiadame stechiometrické koeficienty.

CaC2+2H20 = Ca(OH)2 + C2H2

C2H2+2Br2 = C2H2Br4

Nájdite množstvo tetrabrómetánu.

v(C2H2Br4) = m(C2H2Br4)/M(C2H2Br4) = 86,5/346 = 0,25 mol.

Z reakčných rovníc vyplýva, že ν(C 2 H 2 Br 4) = ν(C 2 H 2) = ν(CaC 2) = 0,25 mol. Odtiaľ môžeme nájsť hmotnosť čistého karbidu vápnika (bez nečistôt).

m(CaC2) = v(CaC2) M(CaC2) = 0,2564 = 16 g.

Stanovujeme hmotnostný zlomok CaC 2 v technickom karbide.

w(CaC2) = m(CaC2)/m = 16/20 = 0,8 = 80 %.

Riešenia. Hmotnostný podiel zložky roztoku

14. Síra o hmotnosti 1,8 g bola rozpustená v benzéne s objemom 170 ml Hustota benzénu je 0,88 g/ml. Definujte hmotnostný zlomok síra v roztoku.

Dané: V(C6H6) = 170 ml; m(S) = 1,8 g; p(C6C6) = 0,88 g/ml.

Nájsť: ω(S) =?

Riešenie: na zistenie hmotnostného zlomku síry v roztoku je potrebné vypočítať hmotnosť roztoku. Určte hmotnosť benzénu.

m(C6C6) = p(C6C6) V(C6H6) = 0,88 170 = 149,6 g.

Nájdite celkovú hmotnosť roztoku.

m(roztok) = m(C6C6) + m(S) = 149,6 + 1,8 = 151,4 g.

Vypočítajme hmotnostný zlomok síry.

w(S) = m(S)/m = 1,8/151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

15. Síran železitý FeSO 4 7H 2 O s hmotnosťou 3,5 g bol rozpustený vo vode s hmotnosťou 40 g. hmotnostný zlomok síranu železnatého vo výslednom roztoku.

Dané MS: m(H20)=40 g; m(FeS04.7H20) = 3,5 g.

Nájsť: ω(FeSO4) =?

Riešenie: nájdite hmotnosť FeSO 4 obsiahnutého v FeSO 4 7H 2 O. Na tento účel vypočítajte množstvo látky FeSO 4 7H 2 O.

v(FeS047H20)=m(FeS047H20)/M(FeS047H20)=3,5/278=0,0125 mol

Zo vzorca síranu železnatého vyplýva, že ν(FeSO 4) = ν(FeSO 4 7H 2 O) = 0,0125 mol. Vypočítajme hmotnosť FeSO 4:

m(FeS04) = v(FeS04) M(FeS04) = 0,0125 152 = 1,91 g.

Vzhľadom na to, že hmotnosť roztoku pozostáva z hmotnosti síranu železnatého (3,5 g) a hmotnosti vody (40 g), vypočítame hmotnostný podiel síranu železnatého v roztoku.

w(FeS04) = m (FeS04)/m = 1,91/43,5 = 0,044 = 4,4 %.

Problémy riešiť samostatne

1. 50 g metyljodidu v hexáne sa vystavilo pôsobeniu kovového sodíka a uvoľnilo sa 1,12 litra plynu, merané za normálnych podmienok. Stanovte hmotnostný zlomok metyljodidu v roztoku. Odpoveď: 28,4%.
2. Určité množstvo alkoholu sa oxidovalo za vzniku monokarboxylovej kyseliny. Po spálení 13,2 g tejto kyseliny sa získal oxid uhličitý, ktorého úplná neutralizácia si vyžiadala 192 ml roztoku KOH s hmotnostným zlomkom 28 %. Hustota roztoku KOH je 1,25 g/ml. Určite vzorec alkoholu. Odpoveď: butanol.
3. Plyn získaný reakciou 9,52 g medi s 50 ml 81 % roztoku kyseliny dusičnej s hustotou 1,45 g/ml prešiel cez 150 ml 20 % roztoku NaOH s hustotou 1,22 g/ml. Určte hmotnostné podiely rozpustených látok. Odpoveď: 12,5 % NaOH; 6,48 % NaN03; 5,26 % NaN02.
4. Určte objem plynov uvoľnených pri výbuchu 10 g nitroglycerínu. Odpoveď: 7,15 l.
5. Vzorka organickej hmoty s hmotnosťou 4,3 g bola spálená v kyslíku. Reakčnými produktmi sú oxid uhoľnatý (IV) s objemom 6,72 l (normálne podmienky) a voda s hmotnosťou 6,3 g Hustota pár východiskovej látky vzhľadom na vodík je 43. Určte vzorec látky. Odpoveď: C6H14.

Riešenie problémov školskej chémie môže predstavovať pre školákov určité ťažkosti, preto uverejňujeme množstvo príkladov riešení hlavných typov problémov školskej chémie s podrobnou analýzou.

Na riešenie problémov v chémii potrebujete poznať niekoľko vzorcov uvedených v tabuľke nižšie. Správnym použitím tejto jednoduchej sady môžete vyriešiť takmer každý problém z kurzu chémie.

Výpočet hmotnosti určitého množstva látky

Cvičenie:

Určte hmotnosť 5 mol vody (H 2 O).

Riešenie:

1. Vypočítajte molárnu hmotnosť látky pomocou periodickej tabuľky D.I. Mendelejeva. Hmotnosti všetkých atómov sú zaokrúhlené na najbližšiu jednotku, chlór - na 35,5.
   M(H20)=2xl+16=18 g/mol
2. Nájdite hmotnosť vody pomocou vzorca:
   m = ν×M(H20) = 5 mol × 18 g/mol = 90 g
3. Napíšte odpoveď:
   Odpoveď: hmotnosť 5 mólov vody je 90 g

Výpočet hmotnostného podielu rozpustenej látky

Cvičenie:

Vypočítajte hmotnostný zlomok soli (NaCl) v roztoku získanom rozpustením 25 g soli v 475 g vody.

Riešenie:

1. Napíšte vzorec na zistenie hmotnostného zlomku:
   ω (%) = (m vody / m roztoku) × 100 %
2. Nájdite hmotnosť roztoku.
   m roztok = m(H20) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 g
3. Vypočítajte hmotnostný zlomok dosadením hodnôt do vzorca.
   ω(NaCl) = (m zmesi/m roztoku) × 100 % = (25/500) × 100 % = 5 %
4. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: hmotnostný zlomok NaCl je 5%

Výpočet hmotnosti látky v roztoku na základe jej hmotnostného zlomku

Cvičenie:

Koľko gramov cukru a vody je potrebných na získanie 200 g 5% roztoku?

Riešenie:

1. Napíšte vzorec na určenie hmotnostného zlomku rozpustenej látky.
   ω=m vody / m roztoku → m vody = m roztoku ×ω
2. Vypočítajte hmotnosť soli.
   m zmes (soľ) = 200 x 0,05 = 10 g
3. Určte hmotnosť vody.
   m(H20) = m (roztok) - m (soľ) = 200 - 10 = 190 g
4. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: musíte vziať 10 g cukru a 190 g vody

Stanovenie výťažku reakčného produktu v percentách z teoreticky možného

Cvičenie:

Vypočítajte výťažok dusičnanu amónneho (NH 4 NO 3) v percentách z teoreticky možného množstva, ak sa pripustením 85 g amoniaku (NH 3) do roztoku kyseliny dusičnej (HNO 3) získalo 380 g hnojiva.

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie a priraďte koeficienty
   NH3 + HN03 = NH4N03
2. Nad reakčnú rovnicu napíšte údaje z úlohy.
   

   m = 85 g				m pr.= 380 g
   NH 3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. Podľa vzorcov látok vypočítajte látkové množstvo podľa koeficientov ako súčin látkového množstva a molárnej hmotnosti látky:
   
4. Prakticky získaná hmotnosť dusičnanu amónneho je známa (380 g). Na stanovenie teoretickej hmotnosti dusičnanu amónneho urobte pomer
   85/17 = x/380
   
5. Vyriešte rovnicu, určte x.
   x = 400 g teoretickej hmotnosti dusičnanu amónneho
6. Stanovte výťažok reakčného produktu (%), s odkazom na praktickú hmotnosť a teoretickú a vynásobte 100%
   η=m ex/m teor. =(380/400)×100%=95%
7. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: výťažok dusičnanu amónneho bol 95 %.

Výpočet hmotnosti produktu na základe známej hmotnosti činidla obsahujúceho určitý podiel nečistôt

Cvičenie:

Vypočítajte hmotnosť oxidu vápenatého (CaO) získaného vypálením 300 g vápenca (CaCO 3) obsahujúceho 10 % nečistôt.

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie a zadajte koeficienty.
   CaC03 = CaO + C02
2. Vypočítajte hmotnosť čistého CaCO 3 obsiahnutého vo vápenci.
   w(čistý) = 100 % - 10 % = 90 % alebo 0,9;
   m(CaC03) = 300 x 0,9 = 270 g
3. Výslednú hmotnosť CaCO 3 zapíšte nad vzorec CaCO 3 do reakčnej rovnice. Požadovaná hmotnosť CaO je označená x.
   

   270 g		x g
   CaCO3	=	Sao	+	CO 2

4. Pod vzorce látok v rovnici zapíšte látkové množstvo (podľa koeficientov); súčin množstiev látok podľa ich molárnej hmotnosti (molekulová hmotnosť CaCO 3 = 100 CaO = 56 ).
   
5. Vytvorte proporciu.
   270/100 = x/56
6. Vyriešte rovnicu.
   x = 151,2 g
7. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: hmotnosť oxidu vápenatého bude 151,2 g

Výpočet hmotnosti reakčného produktu, ak je známy výťažok reakčného produktu

Cvičenie:

Koľko g dusičnanu amónneho (NH 4 NO 3) možno získať reakciou 44,8 litra amoniaku (N.S.) s kyselinou dusičnou, ak je známe, že praktický výťažok je 80 % teoreticky možného?

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie a usporiadajte koeficienty.
   NH3 + HN03 = NH4N03
2. Napíšte tieto podmienky úlohy nad reakčnú rovnicu. Hmotnosť dusičnanu amónneho označíme x.
   
3. Pod reakčnú rovnicu napíšte:
   a) množstvo látok podľa koeficientov;
   b) súčin molárneho objemu amoniaku látkovým množstvom; súčin molárnej hmotnosti NH 4 NO 3 a látkového množstva.
4. Vytvorte proporciu.
   44,4/22,4 = x/80
5. Vyriešte rovnicu nájdením x (teoretická hmotnosť dusičnanu amónneho):
   x = 160 g.
6. Nájdite praktickú hmotnosť NH 4 NO 3 vynásobením teoretickej hmotnosti praktickým výťažkom (v zlomkoch jednotky)
   m(NH4N03) = 160 x 0,8 = 128 g
7. Napíšte svoju odpoveď.
   Odpoveď: hmotnosť dusičnanu amónneho bude 128 g.

Stanovenie hmotnosti produktu, ak sa jedno z činidiel odoberie v nadbytku

Cvičenie:

Na 14 g oxidu vápenatého (CaO) sa pôsobilo roztokom obsahujúcim 37,8 g kyseliny dusičnej (HN03). Vypočítajte hmotnosť reakčného produktu.

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu reakcie, usporiadajte koeficienty
   CaO + 2HN03 = Ca(N03)2 + H20
2. Určte móly reaktantov pomocou vzorca: v = m/M
   v(CaO) = 14/56 = 0,25 mol;
   v(HN03) = 37,8/63 = 0,6 mol.
   
3. Vypočítané množstvá látky napíšte nad reakčnú rovnicu. Pod rovnicou sú množstvá látky podľa stechiometrických koeficientov.
   
4. Stanovte látku prijatú v deficite porovnaním pomerov množstiev látok odobratých so stechiometrickými koeficientmi.
   0,25/1 < 0,6/2
   V dôsledku toho je kyselina dusičná prijímaná v nedostatku. Použijeme ho na určenie hmotnosti výrobku.
5. Pod vzorec dusičnanu vápenatého (Ca(NO 3) 2) v rovnici napíšte:
   a) množstvo látky podľa stechiometrického koeficientu;
   b) súčin molárnej hmotnosti a látkového množstva. Nad vzorcom (Ca(NO 3) 2) - x g.

   0,25 mol		0,6 mol		x g
   CaO	+	2HN03	=	Ca(N03)2	+	H2O
   1 mol		2 mol		1 mol
   				m = 1 x 164 g

6. Vytvorte proporciu
   0,25/1 = x/164
7. Definujte x
   x = 41 g
8. Napíšte svoju odpoveď.
   Odpoveď: hmotnosť soli (Ca(NO 3) 2) bude 41 g.

Výpočty pomocou rovníc termochemických reakcií

Cvičenie:

Koľko tepla sa uvoľní, keď sa 200 g oxidu meďnatého (CuO) rozpustí v kyseline chlorovodíkovej (vodný roztok HCl), ak termochemická rovnica reakcie je:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H20 + 63,6 kJ

Riešenie:

1. Nad reakčnú rovnicu napíšte údaje z úlohy
   
2. Pod vzorec oxidu medi napíšte jeho množstvo (podľa koeficientu); súčin molárnej hmotnosti a látkového množstva. Umiestnite x nad množstvo tepla v reakčnej rovnici.
   

   200 g
   CuO	+	2HCl	=	CuCl2	+	H2O	+	63,6 kJ
   1 mol
   m = 1 x 80 g

3. Vytvorte proporciu.
   200/80 = x/63,6
4. Vypočítajte x.
   x = 159 kJ
5. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: pri rozpustení 200 g CuO v kyseline chlorovodíkovej sa uvoľní 159 kJ tepla.

Písanie termochemickej rovnice

Cvičenie:

Pri spálení 6 g horčíka sa uvoľní 152 kJ tepla. Zostavte termochemickú rovnicu pre vznik oxidu horečnatého.

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie znázorňujúcu uvoľňovanie tepla. Usporiadajte koeficienty.
   2Mg + 02 = 2MgO + Q
2. 
   

   6 g						152
   2 mg	+	O2	=	2MgO	+	Q

3. Pod vzorce látok napíšte:
   a) látkové množstvo (podľa koeficientov);
   b) súčin molárnej hmotnosti a látkového množstva. Pod tepelným účinkom reakcie vložte x.
   
4. Vytvorte proporciu.
   6/(2x24)=152/x
5. Vypočítajte x (množstvo tepla podľa rovnice)
   x = 1216 kJ
6. Vo svojej odpovedi zapíšte termochemickú rovnicu.
   Odpoveď: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Výpočet objemov plynov pomocou chemických rovníc

Cvičenie:

Keď sa amoniak (NH 3) oxiduje kyslíkom v prítomnosti katalyzátora, vzniká oxid dusíka (II) a voda. Aký objem kyslíka bude reagovať s 20 litrami amoniaku?

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu reakcie a priraďte koeficienty.
   4NH3 + 502 = 4NO + 6H20
2. Nad reakčnú rovnicu napíšte údaje z úlohy.
   

   20 l		X
   4NH3	+	502	=	4NO	+	6H20

3. Pod reakčnú rovnicu zapíšte množstvá látok podľa koeficientov.
   
4. Vytvorte proporciu.
   20/4 = x/5
5. Nájdite x.
   x = 25 l
6. Zapíšte si odpoveď.
   Odpoveď: 25 litrov kyslíka.

Stanovenie objemu plynného produktu zo známej hmotnosti činidla obsahujúceho nečistoty

Cvičenie:

Aký objem (n.v.) oxidu uhličitého (CO 2) sa uvoľní, keď sa rozpustí 50 g mramoru (CaCO 3) obsahujúceho 10 % nečistôt v kyseline chlorovodíkovej?

Riešenie:

1. Napíšte rovnicu chemickej reakcie a usporiadajte koeficienty.
   CaC03 + 2HCl = CaCl2 + H20 + C02
2. Vypočítajte množstvo čistého CaCO 3 obsiahnutého v 50 g mramoru.
   ω(CaCO3) = 100 % - 10 % = 90 %
   Ak chcete previesť na zlomky jednotky, vydeľte 100 %.
   w(CaC03) = 90 %/100 % = 0,9
   m(CaC03) = m(mramor) × w(CaC03) = 50 × 0,9 = 45 g
3. Výslednú hodnotu zapíšte nad uhličitan vápenatý do reakčnej rovnice. Umiestnite x l nad CO 2.
   

   45 g								X
   CaC03	+	2HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Pod vzorce látok napíšte:
   a) látkové množstvo podľa koeficientov;
   b) súčin molárnej hmotnosti látkovým množstvom, ak hovoríme o hmotnosti látky, a súčin molárneho objemu látkovým množstvom, ak hovoríme o objeme látky.

   Výpočet zloženia zmesi pomocou rovnice chemickej reakcie

   Cvičenie:

   Úplné spálenie zmesi metánu a oxidu uhoľnatého (II) si vyžiadalo rovnaký objem kyslíka. Určte zloženie plynnej zmesi v objemových zlomkoch.

   Riešenie:

   1. Napíšte reakčné rovnice a priraďte koeficienty.
      CO + 1/202 = C02
      CH4+202 = C02 + 2H20
   2. Označte množstvo oxidu uhoľnatého (CO) ako x a množstvo metánu ako y
      

   45 g								X
   CaC03	+	2HCl	=

   X
   CO	+	1/2О 2	=	CO 2
   pri
   CH 4	+	2O 2	=	CO 2	+	2H20

5. Určte množstvo kyslíka, ktoré sa spotrebuje na spaľovanie x mol CO a y mol CH 4.
   

   X		0,5 x
   CO	+	1/2О 2	=	CO 2
   pri		2у
   CH 4	+	2O 2	=	CO 2	+	2H20

6. Urobte záver o vzťahu medzi množstvom kyslíka a zmesou plynov.
   Rovnosť objemov plynov označuje rovnosť množstiev látky.
7. Napíšte rovnicu.
   x + y = 0,5 x + 2 roky
8. Zjednodušte rovnicu.
   0,5 x = y
9. Vezmite množstvo CO ako 1 mol a určte požadované množstvo CH4.
   Ak x = 1, potom y = 0,5
10. Nájdite celkové množstvo látky.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Stanovte objemový podiel oxidu uhoľnatého (CO) a metánu v zmesi.
    φ(СО) = 1/1,5 = 2/3
    φ(CH4) = 0,5/1,5 = 1/3
12. Zapíšte si odpoveď.
    Odpoveď: objemový podiel CO je 2/3 a CH4 je 1/3.

Referenčný materiál:

Mendelejevov stôl

Tabuľka rozpustnosti

Diskutovali sme o všeobecnom algoritme na riešenie úlohy č. 35 (C5). Je čas pozrieť sa na konkrétne príklady a ponúknuť vám výber problémov, ktoré môžete vyriešiť svojpomocne.

Príklad 2. Úplná hydrogenácia 5,4 g nejakého alkínu vyžaduje 4,48 litra vodíka (n.s.) Určte molekulový vzorec tohto alkínu.

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

CnH2n-2 + 2H2 = CnH2n+2.

Množstvo vodíka, ktoré zreagovalo, možno zistiť pomocou 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, že v probléme hovoríme o kompletný hydrogenácia), preto n(CnH2n-2) = 0,1 mol.

Na základe hmotnosti a množstva alkínu zistíme jeho molárnu hmotnosť: M(C n H 2n-2) = m(hmotnosť)/n(množstvo) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Relatívna molekulová hmotnosť alkínu je súčtom n atómových hmotností uhlíka a 2n-2 atómových hmotností vodíka. Dostaneme rovnicu:

12n + 2n - 2 = 54.

Riešime lineárnu rovnicu, dostaneme: n = 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. Keď sa spáli 112 litrov (n.a.) neznámeho cykloalkánu v prebytku kyslíka, vznikne 336 litrov CO 2 . Stanovte štruktúrny vzorec cykloalkánu.

Riešenie. Všeobecný vzorec homologického radu cykloalkánov: C n H 2n. Pri úplnom spaľovaní cykloalkánov, ako pri spaľovaní akýchkoľvek uhľovodíkov, vzniká oxid uhličitý a voda:

CnH2n + 1,5n02 = nC02 + nH20.

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

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

Ďalšia úvaha je zrejmá: ak sa vytvorí 15 mólov CO 2 na 5 mólov cykloalkánu, potom sa vytvorí 15 molekúl oxidu uhličitého na 5 molekúl uhľovodíka, t. j. jedna molekula cykloalkánu produkuje 3 molekuly CO 2 . Pretože každá molekula oxidu uhoľnatého (IV) obsahuje jeden atóm uhlíka, môžeme dospieť k záveru: jedna molekula cykloalkánu obsahuje 3 atómy uhlíka.

Záver: n = 3, vzorec cykloalkánu - C3H6.

Ako vidíte, riešenie tohto problému „nezapadá“ do všeobecného algoritmu. Molárnu hmotnosť zlúčeniny sme tu nehľadali, ani sme nevytvárali žiadnu rovnicu. Podľa formálnych kritérií tento príklad nie je podobný štandardnému problému C5. Ale už som zdôraznil, že je dôležité nezapamätať si algoritmus, ale pochopiť ZMYSEL vykonávaných akcií. Ak pochopíte význam, sami budete môcť vykonať zmeny vo všeobecnej schéme na jednotnej štátnej skúške a vybrať si najracionálnejšie riešenie.

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

Odpoveď: cyklopropán.

Príklad 4. 116 g určitého množstva nasýteného aldehydu sa dlho zahrievalo s roztokom amoniaku s oxidom strieborným. Reakciou sa získalo 432 g kovového striebra. Určite molekulový vzorec aldehydu.

Riešenie. Všeobecný vzorec homologického radu nasýtených aldehydov je: C n H 2n+1 COH. Aldehydy sa ľahko oxidujú na karboxylové kyseliny, najmä pôsobením roztoku amoniaku oxidu strieborného:

CnH2n+1 COH + Ag20 = CnH2n+1 COOH + 2 Ag.

Poznámka. V skutočnosti je reakcia opísaná zložitejšou rovnicou. Keď sa Ag 2 O pridá k vodnému roztoku amoniaku, vznikne komplexná zlúčenina OH - diamínhydroxid strieborný. Práve táto zlúčenina pôsobí ako oxidačné činidlo. Počas reakcie vzniká amónna soľ karboxylovej kyseliny:

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

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

НCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Buďte opatrní pri riešení problémov spojených s oxidáciou karbonylových zlúčenín!

Vráťme sa k nášmu príkladu. Na základe hmotnosti uvoľneného striebra môžete zistiť množstvo tohto kovu: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Podľa rovnice na 1 mol aldehydu vznikajú 2 móly striebra, teda n(aldehyd) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 móly.

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 3,1 g určitého primárneho amínu reaguje s dostatočným množstvom HBr, vznikne 11,2 g soli. Určte vzorec amínu.

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

СnH2n+1 NH2 + HBr = [СnH2n+1 NH3] + Br-.

Bohužiaľ, na základe hmotnosti vytvoreného amínu a soli nemôžeme zistiť ich množstvo (pretože molárne hmotnosti nie sú známe). Poďme inou cestou. Spomeňme si na zákon zachovania hmotnosti: m(amín) + m(HBr) = m(soľ), teda 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 v zadaní úlohy výslovne uvedená, môžete ju skúsiť nájsť z hmotností iných zlúčenín.

Takže sme späť na správnej ceste so štandardným algoritmom. Na základe hmotnosti bromovodíka zistíme množstvo, n(HBr) = n(amín), M(amín) = 31 g/mol.

Odpoveď: CH3NH2.

Príklad 6. Určité množstvo alkénu X pri reakcii 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 = CnH2nCl2,

CnH2n + Br2 = CnH2nBr2.

V tomto probléme je zbytočné hľadať množstvo dichloridu alebo dibromidu (ich molárne hmotnosti nie sú známe) alebo množstvo 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 zistiť množstvá získaných látok: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(CnH2nBr2) = 20,2/(14n + 160).

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

Táto rovnica má jedinečné riešenie: n = 3.

Odpoveď: C3H6

V záverečnej časti vám ponúkam výber úloh typu C5 rôznej náročnosti. Skúste ich vyriešiť sami - bude to vynikajúce školenie pred vykonaním jednotnej štátnej skúšky z chémie!