Підручник з Хімії

Тема: Розв’язування розрахункових задач на виведення молекулярної формули речовини за масовими частками елементів.

Мета: розглянути алгоритм розв’язування розрахункових задач на виведення молекулярної формули речовини за масовими частками елементів та навчитися розв’язувати задачі даного типу.

Хід уроку

І. Мотивація навчальної діяльності

Які природничі науки використовують класифікацію і для чого?

ІІ. Теоретичний матеріал

На сьогодні налічується понад 20 млн органічних сполук, причому більшість з них має однаковий якісний склад. Тому часто виникають труднощі із встановленням істинної формули речовини. Найпростіше визначити склад органічної речовини за відомими масовими частками елементів. Тут в пригоді стане формула масової частки елемента в речовині.

Задача 1. Визначити молекулярну формулу насиченого вуглеводню, відносна молекулярна маса якого дорівнює 114.

Розв’язання

Склад насичених вуглеводнів відображає загальна формула . Відносну молекулярну масу можна обчислити так:

Розв’язуємо рівняння з одним невідомим і отримуємо:

114 = 14n + 2

112 = 14n;  n = 8

Відповідь: формула вуглеводню С₈Н₁₈ – октан.

Задача 2. Вуглеводень має густину за воднем 22, масова частка Карбону 81,8%. Визначте формулу речовини.

Розв’язання

1. Обчислюємо відносну молекулярну масу сполуки: Mr(C_xH_y)=22·2=44 2. Підставивши отримане значення у формулу знаходимо число атомів Карбону:

2. Аналогічно обчислюємо кількість атомів Гідрогену, попередньо знайшовши його масову частку: _W(H)=100% – 81,8% = 18,2%

Шукана формула – С₃Н₈ – пропан.

Задача 3.

Органічна сполука містить Карбон, масова частка якого становить 84,21%, та Гідроген, масова частка 15,79%. Відносна густина парів речовини за повітрям становить 3,93. Визначте формулу цієї речовини.

Розв’язання

Позначимо формулу речовини С_xН_y. Приймемо масу зразка речовини за 100 г. Тоді маса Карбону і Гідрогену в цьому зразку відповідно дорівнює 84,21 г і 15,79 г. Співвідношення атомів Карбону і Гідрогену в органічній сполуці:

Приводимо співвідношення атомів Карбону і Гідрогену до цілих значень чисел:

Найпростіша формула органічної сполуки С₄Н₉. Mr (С₄Н₉) = 57.

ІІІ. «Перевірте свої вміння, розв’яжіть задачі»

1. Масова частка Карбону у складі вуглеводню – 84,21%. Густина пари за киснем – 3,56. Знайдіть формулу сполуки. Складіть формули 2-3 її ізомерів, назвіть їх. (С₈Н₁₈)
2. Масова частка Карбону у вуглеводні – 83,7%. Відносна густина за воднем алкану – 43. Знайдіть молекулярну формулу і назвіть його.
3. Масова частка Карбону і Гідрогену у речовині 81,8% та 18,2%. Густина речовини 1,96 г/л. Визначте формулу вуглеводню.
4. Маса 1 л вуглеводню 1,25 г, масова частка Карбону – 85,7%. Визначте формулу. (С₂Н₄)
5. Маса 1 л вуглеводню 3,84 г, масова частка Карбону – 83,72%. Визначте формулу (С₆Н₁₄O₂₂)
6. Виведіть формулу органічної речовини, якщо масові частки елементів у ній наступні: Карбону – 51,89%, Гідрогену – 9,73%, Хлору – 38,38%. Відносна густина пари речовини за повітрям 3,19. (С₄Н₉Cl) 7. Масові частки елементів у органічній речовині наступні: Карбон – 17,82%, Гідроген – 3%, а також міститься Бром. Відносна густина пари речовини за воднем 101. (С₃Н₆Br₂)

ІV. Домашнє завдання

Прочитати § 3 підручника Хімія: підручник для 10 класу О.Г. Ярошенко