Zadatak 34 Jedinstveni državni ispit iz kemije novi. Izračunavanje molarne mase ispitivane tvari

Opcija br. 1380120

Zadaci 34 (C5). Sergey Shirokopoyas: Kemija - priprema za Jedinstveni državni ispit 2016.

Prilikom rješavanja zadataka s kratkim odgovorom u polje za odgovor upisuje se broj koji odgovara broju točnog odgovora ili broj, riječ, niz slova (riječi) ili brojeva. Odgovor treba napisati bez razmaka ili dodatnih znakova. Odvojite razlomak od cijele decimalne točke. Nema potrebe za pisanjem mjernih jedinica. Odgovor na zadatke 1-29 je niz brojeva ili broj. Za potpun točan odgovor u zadacima 7-10, 16-18, 22-25 dobivaju se 2 boda; ako je napravljena jedna greška - 1 bod; za netočan odgovor (više od jedne pogreške) ili nedostatak - 0 bodova.

Ako je opciju zadao nastavnik, u sustav možete unijeti ili učitati odgovore na zadatke s detaljnim odgovorom. Nastavnik će vidjeti rezultate rješavanja zadataka s kratkim odgovorom te će moći ocijeniti preuzete odgovore na zadatke s dugim odgovorom. Rezultati koje je dodijelio učitelj pojavit će se u vašoj statistici.

Verzija za ispis i kopiranje u MS Wordu

Neka or-ga-no-tvar A sadrži po masi 11,97% dušika, 51,28% ugljika-le-ro-da, 27,35% kiselog i vode. A nastaje međudjelovanjem tvari B s pro-pa-no-lom-2 u mo-larnom ko-iz-no-še- Istraživanja 1: 1. Poznato je da je tvar B prirodnog podrijetla.

1) O izračunima koji nisu potrebni za pronalaženje formule tvari A;

2) Uspostavite svoj mo-le-ku-lyar-nu-lu-lu;

3) Stvoriti strukturni oblik tvari A, koji stvara niz veza između atoma u molekuli-ku-le;

4) Napišite jednadžbu reakcije tvari A iz tvari B i pro-pa-no-la-2.

Izgaranjem 40,95 g organske tvari dobiveno je 39,2 l ugljičnog dioksida (n.o.), 3,92 l dušika (n.o.) i 34,65 g vode. Kada se zagrijava s klorovodičnom kiselinom, ova tvar se podvrgava hidrolizi, čiji su proizvodi spojevi sastava i sekundarni alkohol.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Sol primarnog amina reagirala je sa srebrnim nitratom, što je rezultiralo talogom i stvaranjem organske tvari A, koja sadrži 29,79% dušika, 51,06% kisika i 12,77% ugljika.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu ove tvari A, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije dobivanja tvari A iz soli primarnog amina i.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Spaljivanjem dipeptida prirodnog podrijetla mase 2,64 g dobiveno je 1,792 litre ugljičnog dioksida (n.s.), 1,44 g vode i 448 ml dušika (n.s.). Kada je ova tvar hidrolizirana u prisutnosti klorovodične kiseline, nastala je samo jedna sol.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Neka organska tvar A sadrži 13,58% dušika, 46,59% ugljika i 31,03% kisika, a nastaje interakcijom tvari B s etanolom u molarnom omjeru 1:1. Poznato je da je tvar B prirodnog porijekla.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule tvari A;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu tvari A, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije dobivanja tvari A iz tvari B i etanola.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Neka organska tvar A sadrži po masi 10,68% dušika, 54,94% ugljika i 24,39% kiselosti i nastaje tijekom interakcije tvari B s prop-no-lom-1 u mo-larnom od-no-she-nii 1:1. Poznato je da je tvar B prirodna amino-kiselina.

Na temelju zadanih uvjeta:

1) o izračunima koji nisu potrebni za pronalaženje formule tvari A;

2) utvrditi njegov molekularni oblik;

3) stvaraju strukturni oblik tvari A, koji stvara niz veza između atoma u mole-ku-le;

4) napišite jednadžbu reakcije dobivanja tvari A iz tvari B i n-pro-pa-no-la.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Određena tvar, koja je sol organskog podrijetla, sadrži 12,79% dušika, 43,84% ugljika i 32,42% klora, a nastaje reakcijom primarnog amina s kloroetanom.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule izvorne organske tvari;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu ove tvari, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije za dobivanje ove tvari iz primarnog amina i kloroetana.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Spaljivanjem dipeptida prirodnog podrijetla mase 3,2 g dobiveno je 2,688 litara ugljičnog dioksida (n.s.), 448 ml dušika (n.s.) i 2,16 g vode. Kad je ova tvar hidrolizirana u prisutnosti kalijevog hidroksida, nastala je samo jedna sol.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule dipeptida;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu dipeptida, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije hidrolize ovog dipeptida u prisutnosti kalijevog hidroksida.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Spaljivanjem dipeptida prirodnog podrijetla mase 6,4 g dobiveno je 5,376 litara ugljičnog dioksida (n.s.), 896 ml dušika (n.s.) i 4,32 g vode. Kada je ova tvar hidrolizirana u prisutnosti klorovodične kiseline, nastala je samo jedna sol.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule dipeptida;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu dipeptida, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije hidrolize ovog dipeptida u prisutnosti klorovodične kiseline.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Izgaranjem neke organske tvari mase 4,12 g nastalo je 3,584 litre ugljičnog dioksida (n.s.), 448 ml dušika (n.s.) i 3,24 g vode. Kada se zagrijava s klorovodičnom kiselinom, ova tvar se podvrgava hidrolizi, čiji su proizvodi spojevi sastava i alkohola.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule izvorne organske tvari;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu ove tvari, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije hidrolize ove tvari u prisutnosti klorovodične kiseline.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Izgaranjem određene organske tvari mase 4,68 g dobiveno je 4,48 litara ugljičnog dioksida (n.s.), 448 ml dušika (n.s.) i 3,96 g vode. Kada se zagrijava s otopinom natrijevog hidroksida, ova tvar se podvrgava hidrolizi, čiji su proizvodi sol prirodne aminokiseline i sekundarni alkohol.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule izvorne organske tvari;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu ove tvari, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Pri spaljivanju određene organske tvari mase 17,55 g dobiveno je 16,8 litara ugljičnog dioksida (n.s.), 1,68 litara dušika (n.s.) i 14,85 g vode. Kada se zagrijava s otopinom natrijevog hidroksida, ova tvar se podvrgava hidrolizi, čiji su proizvodi sol prirodne aminokiseline i sekundarni alkohol.

Na temelju podataka o uvjetima problema:

1) napraviti izračune potrebne za pronalaženje formule izvorne organske tvari;

2) utvrditi njegovu molekulsku formulu;

3) stvoriti strukturnu formulu ove tvari, koja odražava redoslijed veza atoma u molekuli;

4) napišite jednadžbu reakcije hidrolize ove tvari u prisutnosti natrijevog hidroksida.

Rješenja zadataka s dugim odgovorima ne provjeravaju se automatski.
Na sljedećoj stranici tražit će se da ih sami provjerite.

Izgaranjem određene organske tvari mase 35,1 g dobiveno je 33,6 litara ugljičnog dioksida (n.s.), 3,36 litara dušika (n.s.) i 29,7 g vode. Kada se zagrijava s otopinom kalijevog hidroksida, ova tvar se podvrgava hidrolizi, čiji su proizvodi sol prirodne aminokiseline i sekundarni alkohol.

Ovaj materijal pruža detaljnu analizu i algoritme za rješavanje 34 zadatka iz demo verzije Jedinstvenog državnog ispita-2018 iz kemije, a također daje preporuke o korištenju priručnika za pripremu za Jedinstveni državni ispit.

Zadatak 34

Kad se uzorak kalcijevog karbonata zagrijavao, dio tvari se razgradio. Pritom je ispušteno 4,48 litara (n.s.) ugljičnog dioksida. Masa krutog ostatka bila je 41,2 g. Ovaj ostatak je dodan u 465,5 g otopine klorovodične kiseline uzete u suvišku. Odredite maseni udio soli u dobivenoj otopini.

U svom odgovoru zapišite jednadžbe reakcija koje su navedene u postavci zadatka i navedite sve potrebne izračune (navedite mjerne jedinice traženih veličina).

Priručnik sadrži detaljan teorijski materijal o svim temama testiranim Jedinstvenim državnim ispitom iz kemije. Nakon svakog odjeljka daju se zadaci na više razina u obliku Jedinstvenog državnog ispita. Za konačnu kontrolu znanja, opcije obuke koje odgovaraju Jedinstvenom državnom ispitu dane su na kraju priručnika. Učenici neće morati tražiti dodatne informacije na internetu i kupovati druge udžbenike. U ovom vodiču pronaći će sve što im je potrebno za samostalnu i učinkovitu pripremu ispita. Priručnik je namijenjen učenicima srednjih škola za pripremu za jedinstveni državni ispit iz kemije.

Odgovor: Zapišimo ukratko uvjet za ovaj problem.

Nakon što su obavljene sve pripreme, prelazimo na odluku.

1) Odredite količinu CO 2 sadržanu u 4,48 litara. njegov.

n(CO 2) = V/Vm = 4,48 l / 22,4 l/mol = 0,2 mol

2) Odredite količinu nastalog kalcijevog oksida.

Prema jednadžbi reakcije nastaje 1 mol CO 2 i 1 mol CaO

Stoga: n(CO2) = n(CaO) i iznosi 0,2 mol

3) Odredite masu 0,2 mol CaO

m(CaO) = n(CaO) M(CaO) = 0,2 mol 56 g/mol = 11,2 g

Dakle, čvrsti ostatak mase 41,2 g sastoji se od 11,2 g CaO i (41,2 g - 11,2 g) 30 g CaCO 3

4) Odredite količinu CaCO 3 sadržanu u 30 g

n(CaCO3) = m(CaCO 3) / M(CaCO 3) = 30 g / 100 g/mol = 0,3 mol

Po prvi put se učenicima i pristupnicima nudi udžbenik za pripremu Jedinstvenog državnog ispita iz kemije koji sadrži zadatke za obuku prikupljene po temama. U knjizi su prikazani zadaci različitih tipova i razina složenosti na svim ispitivanim temama kolegija kemije. Svaki dio priručnika sadrži najmanje 50 zadataka. Zadaci odgovaraju suvremenom obrazovnom standardu i propisima o provođenju jedinstvenog državnog ispita iz kemije za maturante srednjoškolskih ustanova. Ispunjavanje predloženih zadataka obuke o temama omogućit će vam da se kvalitativno pripremite za polaganje Jedinstvenog državnog ispita iz kemije. Priručnik je namijenjen učenicima srednjih škola, pristupnicima i profesorima.

CaO + HCl = CaCl 2 + H 2 O

CaCO3 + HCl = CaCl2 + H2O + CO2

5) Odredite količinu kalcijevog klorida koja nastaje kao rezultat ovih reakcija.

Reakcija je uključivala 0,3 mol CaCO 3 i 0,2 mol CaO za ukupno 0,5 mol.

Prema tome nastaje 0,5 mol CaCl2

6) Izračunajte masu 0,5 mola kalcijeva klorida

M(CaCl2) = n(CaCl2) M(CaCl2) = 0,5 mol · 111 g/mol = 55,5 g.

7) Odredite masu ugljičnog dioksida. Reakcija razgradnje uključivala je 0,3 mola kalcijevog karbonata, dakle:

n(CaCO3) = n(CO 2 ) = 0,3 mol,

m(CO2) = n(CO2) M(CO 2 ) = 0,3 mol · 44 g/mol = 13,2 g.

8) Odredi masu otopine. Sastoji se od mase klorovodične kiseline + mase krutog ostatka (CaCO 3 + CaO) minuta, mase oslobođenog CO 2. Zapišimo ovo kao formulu:

m(r-ra) = m(CaCO 3 + CaO) + m(HCl) – m(CO 2 ) = 465,5 g + 41,2 g – 13,2 g = 493,5 g.

Nova referentna knjiga sadrži sav teorijski materijal o tečaju kemije potreban za polaganje Jedinstvenog državnog ispita. Obuhvaća sve elemente sadržaja, provjerene ispitnim materijalima, te pomaže u generaliziranju i sistematiziranju znanja i vještina za srednjoškolski (srednjoškolski) predmet. Teorijski materijal je prikazan u sažetom, pristupačnom obliku. Svaki odjeljak popraćen je primjerima zadataka za obuku koji vam omogućuju provjeru znanja i stupnja pripremljenosti za certifikacijski ispit. Praktični zadaci odgovaraju formatu jedinstvenog državnog ispita. Na kraju priručnika dani su odgovori na zadatke koji će vam pomoći da objektivno procijenite razinu svog znanja i stupanj pripremljenosti za certifikacijski ispit. Priručnik je namijenjen učenicima srednjih škola, pristupnicima i profesorima.

9) I na kraju ćemo odgovoriti na pitanje zadatka. Nađimo maseni udio u % soli u otopini pomoću sljedećeg čarobnog trokuta:

ω%(CaCI2) = m(CaCI 2) / m(otopina) = 55,5 g / 493,5 g = 0,112 ili 11,2%

Odgovor: ω% (CaCI 2) = 11,2%

Rješenje 34 zadatka Jedinstvenog državnog ispita 2018. iz kemije iz demo verzije. Elementi provjeravanog sadržaja: Izračuni mase (volumena, količine tvari) produkata reakcije, ako je neka od tvari dana u višku (ima primjesa). Izračuni koristeći koncept "masenog udjela tvari u otopini". Izračuni masenog ili volumnog udjela prinosa produkta reakcije od teoretski mogućeg. Izračunavanje masenog udjela (mase) kemijskog spoja u smjesi.

Kad se uzorak kalcijevog karbonata zagrijavao, dio tvari se razgradio. Pritom je ispušteno 4,48 litara (n.s.) ugljičnog dioksida. Masa krutog ostatka bila je 41,2 g. Ovaj ostatak je dodan u 465,5 g otopine klorovodične kiseline, uzete u suvišku. Odredite maseni udio soli u dobivenoj otopini.

U svom odgovoru zapišite jednadžbe reakcija koje su navedene u postavci zadatka i navedite sve potrebne izračune (navedite mjerne jedinice traženih fizikalnih veličina).

Rješenje 34 zadatka Jedinstvenog državnog ispita 2018. iz kemije

Jednadžbe reakcije su napisane:

CaCO 3 = CaO + CO 2
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

Izračunata je količina spojeva tvari u krutom ostatku:

n(CO 2) = V / V m = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol
n(CaO) = n(CO 2) = 0,2 mol
m(CaO) = n M = 0,2 56 = 11,2 g
m(ostatak CaCO 3) = 41,2 – 11,2 = 30 g
n(CaCO 3 ostatak) = m / M = 30 / 100 = 0,3 mol

Masa soli u dobivenoj otopini izračunata je:

n(CaCl 2) = n(CaO) + n(CaCO 3) = 0,5 mol
m(CaCl 2) = n M = 0,5 111 = 55,5 g
n(CO 2 ) = n (CaCO 3 ostatak) = 0,3 mol
m(CO 2 ) = n M = 0,3 44 = 13,2 g

Maseni udio kalcijevog klorida u otopini izračunava se:

m(otopina) = 41,2 + 465,5 – 13,2 = 493,5 g
ω(CaCl 2) = m(CaCl 2) / m(otopina) = 55,5 / 493,5 = 0,112, ili 11,2%

Problemi br. 35 na Jedinstvenom državnom ispitu iz kemije

Algoritam za rješavanje takvih zadataka

1. Opća formula homolognog niza

Najčešće korištene formule sažete su u tablici:

Homologne serije	Opća formula
Zasićeni monohidrični alkoholi
Zasićeni aldehidi	C n H 2n+1 SIN
Zasićene monokarboksilne kiseline	C n H 2n+1 COOH

2. Jednadžba reakcije

1) SVE organske tvari izgaraju u kisiku stvarajući ugljikov dioksid, vodu, dušik (ako je N prisutan u spoju) i HCl (ako je prisutan klor):

C n H m O q N x Cl y + O 2 = CO 2 + H 2 O + N 2 + HCl (bez koeficijenata!)

2) Alkeni, alkini, dieni skloni su adicijskim reakcijama (reakcije s halogenima, vodikom, halogenovodikom, vodom):

C n H 2n + Cl 2 = C n H 2n Cl 2

C n H 2n + H 2 = C n H 2n+2

CnH2n + HBr = CnH2n+1 Br

C n H 2n + H 2 O = C n H 2n+1 OH

Alkini i dieni, za razliku od alkena, dodaju do 2 mola vodika, klora ili halogenovodika na 1 mol ugljikovodika:

C n H 2n-2 + 2Cl 2 = C n H 2n-2 Cl 4

CnH2n-2 + 2H2 = CnH2n+2

Kada se alkinima doda voda, nastaju karbonilni spojevi, a ne alkoholi!

3) Alkohole karakteriziraju reakcije dehidracije (intramolekularne i intermolekularne), oksidacije (u karbonilne spojeve i, eventualno, dalje u karboksilne kiseline). Alkoholi (uključujući polihidrične) reagiraju s alkalijskim metalima i oslobađaju vodik:

C n H 2n+1 OH = C n H 2n + H 2 O

2C n H 2n+1 OH = C n H 2n+1 OC n H 2n+1 + H 2 O

2C n H 2n+1 OH + 2Na = 2C n H 2n+1 ONa + H 2

4) Kemijska svojstva aldehida vrlo su raznolika, ali ovdje ćemo se sjetiti samo redoks reakcija:

C n H 2n+1 COH + H 2 = C n H 2n+1 CH 2 OH (redukcija karbonilnih spojeva dodatkom Ni),

CnH2n+1 COH + [O] = CnH2n+1 COOH

važna točka: oksidacija formaldehida (HCO) ne prestaje u fazi mravlje kiseline, HCOOH se dalje oksidira u CO 2 i H 2 O.

5) Karboksilne kiseline pokazuju sva svojstva "običnih" anorganskih kiselina: međusobno djeluju s bazama i bazičnim oksidima, reagiraju s aktivnim metalima i solima slabih kiselina (na primjer, s karbonatima i bikarbonatima). Vrlo je važna reakcija esterifikacije - stvaranje estera u interakciji s alkoholima.

C n H 2n+1 COOH + KOH = C n H 2n+1 KUHANJE + H 2 O

2C n H 2n+1 COOH + CaO = (C n H 2n+1 COO) 2 Ca + H 2 O

2C n H 2n+1 COOH + Mg = (C n H 2n+1 COO) 2 Mg + H 2

C n H 2n+1 COOH + NaHCO 3 = C n H 2n+1 COONa + H 2 O + CO 2

C n H 2n+1 COOH + C 2 H 5 OH = C n H 2n+1 COOC 2 H 5 + H 2 O

3. Određivanje količine tvari prema njezinoj masi (volumenu)

formula koja povezuje masu tvari (m), njezinu količinu (n) i molarnu masu (M):

m = n*M ili n = m/M.

Na primjer, 710 g klora (Cl 2) odgovara 710/71 = 10 mol ove tvari, jer je molarna masa klora = 71 g/mol.

Za plinovite tvari prikladnije je raditi s volumenima nego s masama. Podsjetit ću vas da su količina tvari i njezin volumen povezani sljedećom formulom: V = V m *n, gdje je V m molarni volumen plina (22,4 l/mol u normalnim uvjetima).

4. Izračuni pomoću jednadžbi reakcija

Ovo je vjerojatno glavna vrsta izračuna u kemiji. Ako se ne osjećate sigurni u rješavanju takvih problema, trebate vježbati.

Osnovna ideja je sljedeća: količine reaktanata i nastalih proizvoda povezane su na isti način kao i odgovarajući koeficijenti u reakcijskoj jednadžbi (zbog čega je tako važno pravilno ih postaviti!)

Razmotrimo, na primjer, sljedeću reakciju: A + 3B = 2C + 5D. Jednadžba pokazuje da 1 mol A i 3 mol B u interakciji tvore 2 mol C i 5 mol D. Količina B je tri puta veća od količine tvari A, količina D je 2,5 puta veća od količine C , itd. Ako u Ako reakcija nije 1 mol A, nego, recimo, 10, tada će se količine svih ostalih sudionika u reakciji povećati točno 10 puta: 30 mol B, 20 mol C, 50 mol D. Ako smo znamo da je nastalo 15 mol D (tri puta više nego što je navedeno u jednadžbi), tada će količine svih ostalih spojeva biti 3 puta veće.

5. Izračunavanje molarne mase ispitivane tvari

Masa X se obično daje u postavci zadatka, a mi smo količinu X pronašli u paragrafu 4. Ostaje ponovno upotrijebiti formulu M = m/n.

6. Određivanje molekulske formule X.

Završna faza. Poznavajući molarnu masu X i opću formulu odgovarajuće homologne serije, možete pronaći molekularnu formulu nepoznate tvari.

Neka je npr. relativna molekulska masa graničnog monohidričnog alkohola 46. Opća formula homolognog niza: C n H 2n+1 OH. Relativna molekularna težina sastoji se od mase n atoma ugljika, 2n+2 atoma vodika i jednog atoma kisika. Dobivamo jednadžbu: 12n + 2n + 2 + 16 = 46. Rješavajući jednadžbu nalazimo da je n = 2. Molekulska formula alkohola je: C 2 H 5 OH.

Ne zaboravite zapisati svoj odgovor!

Primjer 1 . 10,5 g nekog alkena može dodati 40 g broma. Odredite nepoznati alken.

Riješenje. Neka molekula nepoznatog alkena sadrži n ugljikovih atoma. Opća formula homolognog niza C n H 2n. Alkeni reagiraju s bromom prema jednadžbi:

CnH2n + Br2 = CnH2nBr2.

Izračunajmo količinu broma koja je ušla u reakciju: M(Br 2) = 160 g/mol. n(Br2) = m/M = 40/160 = 0,25 mol.

Jednadžba pokazuje da 1 mol alkena dodaje 1 mol broma, dakle, n(C n H 2n) = n(Br 2) = 0,25 mol.

Poznavajući masu izreagiranog alkena i njegovu količinu, pronaći ćemo njegovu molarnu masu: M(C n H 2n) = m(masa)/n(količina) = 10,5/0,25 = 42 (g/mol).

Sada je prilično lako identificirati alken: relativna molekularna težina (42) zbroj je mase n atoma ugljika i 2n atoma vodika. Dobivamo najjednostavniju algebarsku jednadžbu:

Rješenje ove jednadžbe je n = 3. Formula alkena je: C 3 H 6 .

Odgovor: C3H6.

Primjer 2 . Za potpunu hidrogenaciju 5,4 g nekog alkina potrebno je 4,48 litara vodika (n.s.) Odredite molekulsku formulu tog alkina.

Riješenje. Djelovat ćemo u skladu s generalnim planom. Neka molekula nepoznatog alkina sadrži n ugljikovih atoma. Opća formula homolognog niza C n H 2n-2. Hidrogenacija alkina odvija se prema jednadžbi:

CnH2n-2 + 2H2 = CnH2n+2.

Količina vodika koja je reagirala može se pronaći pomoću formule n = V/Vm. U ovom slučaju, n = 4,48/22,4 = 0,2 mol.

Jednadžba pokazuje da 1 mol alkina dodaje 2 mola vodika (zapamtite da se tvrdnja problema odnosi na potpunu hidrogenaciju), stoga je n(C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Na temelju mase i količine alkina nalazimo njegovu molarnu masu: M(C n H 2n-2) = m(masa)/n(količina) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Relativna molekularna težina alkina je zbroj n atomskih masa ugljika i 2n-2 atomskih masa vodika. Dobivamo jednadžbu:

12n + 2n - 2 = 54.

Rješavamo linearnu jednadžbu, dobivamo: n = 4. Formula alkina: C 4 H 6.

Odgovor: C4H6.

Primjer 3 . Kada 112 litara (n.a.) nepoznatog cikloalkana sagori u suvišku kisika, nastaje 336 litara CO 2 . Odredite strukturnu formulu cikloalkana.

Riješenje. Opća formula homolognog niza cikloalkana: C n H 2n. Pri potpunom izgaranju cikloalkana, kao i kod izgaranja bilo kojeg ugljikovodika, nastaju ugljikov dioksid i voda:

C n H 2n + 1,5 n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Napomena: koeficijenti u jednadžbi reakcije u ovom slučaju ovise o n!

Tijekom reakcije nastalo je 336/22,4 = 15 mola ugljičnog dioksida. 112/22,4 = 5 mola ugljikovodika je ušlo u reakciju.

Daljnje razmišljanje je očito: ako na 5 mola cikloalkana nastaje 15 molova CO 2, tada na 5 molekula ugljikovodika nastaje 15 molekula ugljičnog dioksida, tj. jedna molekula cikloalkana proizvodi 3 molekule CO 2 . Budući da svaka molekula ugljičnog monoksida (IV) sadrži jedan atom ugljika, možemo zaključiti: jedna molekula cikloalkana sadrži 3 atoma ugljika.

Zaključak: n = 3, formula cikloalkana - C 3 H 6.

Formula C 3 H 6 odgovara samo jednom izomeru - ciklopropanu.

Odgovor: ciklopropan.

Primjer 4 . 116 g nekog zasićenog aldehida dugo je zagrijavano s amonijačnom otopinom srebrovog oksida. Reakcijom je nastalo 432 g metalnog srebra. Odredite molekulsku formulu aldehida.

Riješenje. Opća formula homolognog niza zasićenih aldehida je: C n H 2n+1 COH. Aldehidi se lako oksidiraju u karboksilne kiseline, posebno pod djelovanjem amonijačne otopine srebrovog oksida:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2 Ag.

Bilješka. U stvarnosti, reakcija je opisana složenijom jednadžbom. Kada se Ag 2 O doda vodenoj otopini amonijaka, nastaje kompleksni spoj OH - diamin srebrov hidroksid. Upravo taj spoj djeluje kao oksidacijsko sredstvo. Tijekom reakcije nastaje amonijeva sol karboksilne kiseline:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Još jedna važna točka! Oksidacija formaldehida (HCOH) nije opisana navedenom jednadžbom. Kada HCOH reagira s otopinom amonijaka srebrnog oksida, oslobađaju se 4 mola Ag po 1 molu aldehida:

NCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Budite oprezni pri rješavanju zadataka koji uključuju oksidaciju karbonilnih spojeva!

Vratimo se našem primjeru. Na temelju mase oslobođenog srebra možete pronaći količinu ovog metala: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Prema jednadžbi, na 1 mol aldehida nastaju 2 mola srebra, dakle, n(aldehid) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 mola.

Molarna masa aldehida = 116/2 = 58 g/mol. Pokušajte sami napraviti sljedeće korake: trebate sastaviti jednadžbu, riješiti je i donijeti zaključke.

Odgovor: C2H5COH.

Primjer 5 . Kada 3,1 g određenog primarnog amina reagira s dovoljnom količinom HBr, nastaje 11,2 g soli. Odredite formulu amina.

Riješenje. Primarni amini (C n H 2n + 1 NH 2) u interakciji s kiselinama tvore alkilamonijeve soli:

S n H 2n+1 NH 2 + HBr = [S n H 2n+1 NH 3 ] + Br - .

Nažalost, na temelju mase nastalog amina i soli nećemo moći pronaći njihove količine (budući da su molarne mase nepoznate). Krenimo drugim putem. Prisjetimo se zakona održanja mase: m(amin) + m(HBr) = m(sol), dakle, m(HBr) = m(sol) - m(amin) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Obratite pozornost na ovu tehniku ​​koja se vrlo često koristi pri rješavanju C 5. Čak i ako masa reagensa nije eksplicitno navedena u tekstu zadatka, možete je pokušati pronaći iz masa drugih spojeva.

Dakle, vratili smo se na stazu sa standardnim algoritmom. Na temelju mase bromovodika nalazimo količinu, n(HBr) = n(amin), M(amin) = 31 g/mol.

Odgovor: CH3NH2.

Primjer 6 . Određena količina alkena X pri reakciji s viškom klora stvara 11,3 g diklorida, a pri reakciji s viškom broma 20,2 g dibromida. Odredite molekulsku formulu X.

Riješenje. Alkeni pridružuju klor i brom da bi formirali dihalogene derivate:

C n H 2n + Cl 2 = C n H 2n Cl 2,

C n H 2n + Br 2 = C n H 2n Br 2.

U ovom zadatku besmisleno je pokušavati pronaći količinu diklorida ili dibromida (njihove molarne mase su nepoznate) ili količine klora ili broma (njihove mase su nepoznate).

Koristimo jednu nestandardnu ​​tehniku. Molarna masa C n H 2n Cl 2 je 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M(C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Poznate su i mase dihalogenida. Možete pronaći količine dobivenih tvari: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(CnH2nBr2) = 20,2/(14n + 160).

Prema dogovoru, količina diklorida jednaka je količini dibromida. Ova nam činjenica omogućuje izradu jednadžbe: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

Ova jednadžba ima jedinstveno rješenje: n = 3.