34. uzdevums Vienotais valsts eksāmens ķīmija jaun. Testējamās vielas molārās masas aprēķins

Variants Nr.1380120

34. uzdevums (C5). Sergejs Širokopojs: Ķīmija - sagatavošanās vienotajam valsts eksāmenam 2016

Aizpildot uzdevumus ar īsu atbildi, atbildes laukā ierakstiet skaitli, kas atbilst pareizās atbildes ciparam, vai ciparu, vārdu, burtu (vārdu) vai ciparu secību. Atbilde jāraksta bez atstarpēm vai jebkādām papildu rakstzīmēm. Atdaliet daļējo daļu no visa komata. Mērvienības nav jāraksta. Atbilde uz 1.-29. uzdevumu ir skaitļu virkne vai skaitlis. Par pilnīgu pareizo atbildi uzdevumos 7-10, 16-18, 22-25 tiek doti 2 punkti; ja pieļauta viena kļūda - 1 punkts; par nepareizu atbildi (vairāk par vienu kļūdu) vai tās trūkumu - 0 punkti.

Ja skolotājs ir norādījis opciju, varat ievadīt vai augšupielādēt sistēmā uzdevumu atbildes ar detalizētu atbildi. Skolotājs redzēs uzdevumu izpildes rezultātus ar īso atbildi un varēs novērtēt lejupielādētās atbildes uz uzdevumiem ar garo atbildi. Skolotāja piešķirtie punkti tiks parādīti jūsu statistikā.

Versija drukāšanai un kopēšanai programmā MS Word

Dažas orga-nav-vielas A satur 11,97% slāpekļa, 51,28% oglekļa-le-ro-da, 27,35% skābo un ūdeni. A veidojas, mijiedarbojoties vielai B ar pro-pa-no-lom-2 molārā ko-no-no-she- Pētījums 1: 1. Ir zināms, ka vielai B ir dabiska izcelsme.

1) Par aprēķiniem, kas nav nepieciešami, lai atrastu vielas A formulu;

2) Izveidot savu mo-le-ku-lyar-nu-lu-lu;

3) Izveidot vielas A strukturālo formu, kas rada savienojumu virkni starp atomiem molekulā-ku-lē;

4) Pierakstiet vienādojumu vielas A reakcijai no vielas B un pro-pa-no-la-2.

Sadedzinot 40,95 g organisko vielu, tika iegūti 39,2 litri oglekļa dioksīda (n.n.), 3,92 litri slāpekļa (n.o.) un 34,65 g ūdens. Karsējot ar sālsskābi, šī viela tiek hidrolizēta, kuras produkti ir sastāva savienojumi un sekundārais spirts.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Primārais amīna sāls reaģēja ar sudraba nitrātu, kā rezultātā izveidojās nogulsnes un organiskā viela A, kas satur 29,79% slāpekļa, 51,06% skābekļa un 12,77% oglekļa.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveido šīs vielas A strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu vielas A iegūšanai no primārā amīna sāls un.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot dabiskas izcelsmes dipeptīdu, kas sver 2,64 g, iegūti 1,792 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 1,44 g ūdens un 448 ml slāpekļa (n.s.). Hidrolizējot šo vielu sālsskābes klātbūtnē, izveidojās tikai viens sāls.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

2) nosaka tā molekulāro formulu;

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dažas organiskās vielas A satur 13,58% slāpekļa, 46,59% oglekļa un 31,03% skābekļa un veidojas vielai B mijiedarbojoties ar etanolu molārā attiecībā 1:1. Ir zināms, ka viela B ir dabiskas izcelsmes.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic aprēķinus, kas nepieciešami vielas A formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveido vielas A struktūrformulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu vielas A iegūšanai no vielas B un etanola.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dažas organiskās vielas A satur 10,68% slāpekļa, 54,94% oglekļa un 24,39% skābuma un veidojas vielas B mijiedarbības laikā ar prop-no-lom-1 molārā no-no-she-nii 1:1. Ir zināms, ka viela B ir dabiska aminoskābe.

Pamatojoties uz norādītajiem nosacījumiem:

1) par aprēķiniem, kas nav nepieciešami vielas A formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formu;

3) izveidot vielas A strukturālo formu, kas rada savienojumu virkni starp atomiem molekulā-ku-lē;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu, iegūstot vielu A no vielas B un n-pro-pa-no-la.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Noteikta viela, kas ir organiskas izcelsmes sāls, satur 12,79% slāpekļa, 43,84% oglekļa un 32,42% hlora un veidojas primāram amīnam reaģējot ar hloretānu.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic aprēķinus, kas nepieciešami sākotnējās organiskās vielas formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveidot šīs vielas strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu šīs vielas iegūšanai no primārā amīna un hloretāna.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot dabiskas izcelsmes dipeptīdu, kas sver 3,2 g, iegūti 2,688 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 448 ml slāpekļa (n.s.) un 2,16 g ūdens. Hidrolizējot šo vielu kālija hidroksīda klātbūtnē, izveidojās tikai viens sāls.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic nepieciešamos aprēķinus, lai atrastu dipeptīda formulu;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveido dipeptīda strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu šī dipeptīda hidrolīzei kālija hidroksīda klātbūtnē.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot dabiskas izcelsmes dipeptīdu, kas sver 6,4 g, iegūti 5,376 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 896 ml slāpekļa (n.s.) un 4,32 g ūdens. Hidrolizējot šo vielu sālsskābes klātbūtnē, izveidojās tikai viens sāls.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic nepieciešamos aprēķinus, lai atrastu dipeptīda formulu;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveido dipeptīda strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet reakcijas vienādojumu šī dipeptīda hidrolīzei sālsskābes klātbūtnē.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Sadedzinot kādu organisku vielu, kas sver 4,12 g, tika iegūti 3,584 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 448 ml slāpekļa (n.s.) un 3,24 g ūdens. Karsējot ar sālsskābi, šī viela tiek hidrolizēta, kuras produkti ir kompozīcijas un spirta savienojumi.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic aprēķinus, kas nepieciešami sākotnējās organiskās vielas formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveidot šīs vielas strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet vienādojumu šīs vielas hidrolīzes reakcijai sālsskābes klātbūtnē.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot noteiktu organisko vielu, kas sver 4,68 g, tika iegūti 4,48 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 448 ml slāpekļa (n.s.) un 3,96 g ūdens. Karsējot ar nātrija hidroksīda šķīdumu, šī viela tiek hidrolizēta, kuras produkti ir dabiskās aminoskābes sāls un sekundārais spirts.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic aprēķinus, kas nepieciešami sākotnējās organiskās vielas formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveidot šīs vielas strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot noteiktu organisko vielu, kas sver 17,55 g, tika iegūti 16,8 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 1,68 litri slāpekļa (n.s.) un 14,85 g ūdens. Karsējot ar nātrija hidroksīda šķīdumu, šī viela tiek hidrolizēta, kuras produkti ir dabiskās aminoskābes sāls un sekundārais spirts.

Pamatojoties uz problēmas apstākļu datiem:

1) veic aprēķinus, kas nepieciešami sākotnējās organiskās vielas formulas atrašanai;

2) nosaka tā molekulāro formulu;

3) izveidot šīs vielas strukturālo formulu, kas atspoguļo atomu saišu secību molekulā;

4) uzrakstiet vienādojumu šīs vielas hidrolīzes reakcijai nātrija hidroksīda klātbūtnē.

Garu atbilžu uzdevumu risinājumi netiek automātiski pārbaudīti.
Nākamajā lapā jums tiks lūgts tos pārbaudīt pašam.

Dedzinot noteiktu organisko vielu, kas sver 35,1 g, tika iegūti 33,6 litri oglekļa dioksīda (n.s.), 3,36 litri slāpekļa (n.s.) un 29,7 g ūdens. Karsējot ar kālija hidroksīda šķīdumu, šī viela tiek hidrolizēta, kuras produkti ir dabiskās aminoskābes sāls un sekundārais spirts.

Šajā materiālā ir sniegta detalizēta analīze un algoritmi 34 uzdevumu risināšanai no vienotā valsts eksāmena 2018 demonstrācijas versijas ķīmijā, kā arī sniegti ieteikumi par rokasgrāmatu izmantošanu, lai sagatavotos vienotajam valsts eksāmenam.

34. uzdevums

Karsējot kalcija karbonāta paraugu, daļa vielas sadalījās. Tajā pašā laikā tika izdalīti 4,48 litri (n.s.) oglekļa dioksīda. Cietā atlikuma masa bija 41,2 g. Šo atlikumu pievienoja 465,5 g pārpalikuma sālsskābes šķīduma. Nosaka sāls masas daļu iegūtajā šķīdumā.

Atbildē pierakstiet reakcijas vienādojumus, kas norādīti uzdevuma formulējumā, un veiciet visus nepieciešamos aprēķinus (norādiet nepieciešamo lielumu mērvienības).

Uzziņu grāmatā ir detalizēts teorētiskais materiāls par visām tēmām, kas pārbaudītas vienotajā valsts eksāmenā ķīmijā. Pēc katras sadaļas tiek doti daudzlīmeņu uzdevumi vienotā valsts eksāmena veidā. Zināšanu galīgajai kontrolei uzziņu grāmatas beigās ir dotas vienotajam valsts eksāmenam atbilstošas ​​apmācības iespējas. Skolēniem nebūs jāmeklē papildus informācija internetā un jāpērk citas mācību grāmatas. Šajā rokasgrāmatā viņi atradīs visu nepieciešamo, lai patstāvīgi un efektīvi sagatavotos eksāmenam. Uzziņu grāmata adresēta vidusskolēniem, lai sagatavotos vienotajam valsts eksāmenam ķīmijā.

Atbilde: Pierakstīsim īsu šīs problēmas nosacījumu.

Kad visi sagatavošanās darbi ir veikti, mēs pārejam pie risinājuma.

1) Nosakiet CO 2 daudzumu, kas atrodas 4,48 litros. viņa.

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

2) Nosakiet izveidotā kalcija oksīda daudzumu.

Saskaņā ar reakcijas vienādojumu veidojas 1 mols CO 2 un 1 mols CaO

Tātad: n(CO2) = n(CaO) un ir vienāds ar 0,2 mol

3) Nosakiet 0,2 mol CaO masu

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

Tādējādi cietais atlikums, kas sver 41,2 g, sastāv no 11,2 g CaO un (41,2 g - 11,2 g) 30 g CaCO 3

4) Noteikt CaCO 3 daudzumu, ko satur 30 g

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

Pirmo reizi skolēniem un reflektantiem tiek piedāvāta mācību grāmata gatavošanās vienotajam valsts eksāmenam ķīmijā, kurā apkopoti pa tēmām apkopoti mācību uzdevumi. Grāmatā ir sniegti dažāda veida un sarežģītības pakāpes uzdevumi par visām pārbaudītajām tēmām ķīmijas kursā. Katrā rokasgrāmatas sadaļā ir iekļauti vismaz 50 uzdevumi. Uzdevumi atbilst mūsdienu izglītības standartam un vienotā valsts eksāmena ķīmijā kārtošanas noteikumiem vidējās izglītības iestāžu absolventiem. Piedāvāto apmācību uzdevumu izpilde par tēmām ļaus kvalitatīvi sagatavoties vienotā valsts eksāmena kārtošanai ķīmijā. Rokasgrāmata ir adresēta vidusskolēniem, pretendentiem un skolotājiem.

CaO + HCl = CaCl 2 + H 2 O

CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2

5) Nosakiet kalcija hlorīda daudzumu, kas veidojas šo reakciju rezultātā.

Reakcijā tika iesaistīti 0,3 moli CaCO 3 un 0,2 moli CaO, kopā 0,5 moli.

Attiecīgi veidojas 0,5 mol CaCl 2

6) Aprēķiniet 0,5 molu kalcija hlorīda masu

M(CaCl2) = n(CaCl2) M(CaCl 2) = 0,5 mol · 111 g/mol = 55,5 g.

7) Noteikt oglekļa dioksīda masu. Sadalīšanās reakcijā tika iesaistīti 0,3 moli kalcija karbonāta, tāpēc:

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) Atrodiet šķīduma masu. Tas sastāv no sālsskābes masas + cietā atlikuma masas (CaCO 3 + CaO) minūtes, atbrīvotā CO 2 masas. Rakstīsim to kā 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.

Jaunajā uzziņu grāmatā ir viss teorētiskais materiāls par ķīmijas kursu, kas nepieciešams vienotā valsts eksāmena nokārtošanai. Tas ietver visus satura elementus, kas pārbaudīti ar pārbaudes materiāliem, un palīdz vispārināt un sistematizēt zināšanas un prasmes vidusskolas (vidusskolas) kursam. Teorētiskais materiāls ir sniegts kodolīgā, pieejamā formā. Katrai sadaļai ir pievienoti apmācības uzdevumu piemēri, kas ļauj pārbaudīt savas zināšanas un sagatavotības pakāpi sertifikācijas eksāmenam. Praktiskie uzdevumi atbilst Vienotā valsts eksāmena formātam. Rokasgrāmatas beigās ir sniegtas atbildes uz uzdevumiem, kas palīdzēs objektīvi novērtēt savu zināšanu līmeni un sagatavotības pakāpi sertifikācijas eksāmenam. Rokasgrāmata ir adresēta vidusskolēniem, pretendentiem un skolotājiem.

9) Un visbeidzot, mēs atbildēsim uz uzdevuma jautājumu. Atradīsim šķīduma sāls masas daļu %, izmantojot šādu maģisko trīsstūri:

ω%(CaCI 2) = m(CaCI 2) / m(šķīdums) = 55,5 g / 493,5 g = 0,112 vai 11,2%

Atbilde: ω% (CaCI 2) = 11,2%

Vienotā valsts eksāmena 2018. gada uzdevuma 34. risinājums ķīmijā no demo versijas. Pārbaudīti satura elementi: Reakcijas produktu masas (tilpuma, vielas daudzuma) aprēķini, ja kādai no vielām dots pārpalikums (tai ir piemaisījumi). Aprēķini, izmantojot jēdzienu “vielas masas daļa šķīdumā”. Reakcijas produkta iznākuma masas vai tilpuma daļas aprēķini no teorētiski iespējamā. Ķīmiskā savienojuma masas daļas (masas) aprēķins maisījumā.

Karsējot kalcija karbonāta paraugu, daļa vielas sadalījās. Tajā pašā laikā tika izdalīti 4,48 litri (n.s.) oglekļa dioksīda. Cietā atlikuma masa bija 41,2 g. Šo atlikumu pievienoja 465,5 g sālsskābes šķīduma, kas uzņemts pārpalikumā. Nosaka sāls masas daļu iegūtajā šķīdumā.

Atbildē pierakstiet reakcijas vienādojumus, kas norādīti uzdevuma formulējumā, un veiciet visus nepieciešamos aprēķinus (norādiet nepieciešamo fizisko lielumu mērvienības).

Vienotā valsts eksāmena 2018. gada uzdevuma ķīmijā 34. risinājums

Reakciju vienādojumi ir uzrakstīti:

CaCO 3 = CaO + CO 2
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O
CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O

Aprēķināts vielu savienojumu daudzums cietajā atliekā:

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 (CaCO 3 atlikums) = 41,2 - 11,2 = 30 g
n (CaCO 3 atlikums) = m / M = 30 / 100 = 0,3 mol

Sāls masa iegūtajā šķīdumā tika aprēķināta:

n(CaCl2) = 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 atlikums) = 0,3 mol
m(CO 2) = n M = 0,3 44 = 13,2 g

Kalcija hlorīda masas daļu šķīdumā aprēķina:

m(šķīdums) = 41,2 + 465,5 - 13,2 = 493,5 g
ω(CaCl2) = m(CaCl2)/m(šķīdums) = 55,5/493,5 = 0,112 jeb 11,2%

Uzdevumi Nr.35 par vienoto valsts eksāmenu ķīmijā

Algoritms šādu uzdevumu risināšanai

1. Homologās sērijas vispārīgā formula

Visbiežāk izmantotās formulas ir apkopotas tabulā:

Homologa sērija	Vispārējā formula
Piesātinātie vienvērtīgie spirti
Piesātinātie aldehīdi	C n H 2n+1 SON
Piesātinātās monokarbonskābes	C n H 2n+1 COOH

2. Reakcijas vienādojums

1) VISAS organiskās vielas sadedzina skābeklī, veidojot oglekļa dioksīdu, ūdeni, slāpekli (ja savienojumā ir N) un HCl (ja ir hlors):

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

2) Alkēni, alkīni, diēni ir pakļauti pievienošanās reakcijām (reakcijas ar halogēniem, ūdeņradi, ūdeņraža halogenīdiem, ūdeni):

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

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

C n H 2n + HBr = C n H 2n + 1 Br

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

Alkīni un diēni, atšķirībā no alkēniem, pievieno līdz 2 moliem ūdeņraža, hlora vai ūdeņraža halogenīda uz 1 molu ogļūdeņraža:

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

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

Kad alkīniem pievieno ūdeni, veidojas karbonilsavienojumi, nevis spirti!

3) Spirtiem raksturīgas dehidratācijas reakcijas (intramolekulāras un starpmolekulāras), oksidēšanās (līdz karbonilsavienojumiem un, iespējams, tālāk par karbonskābēm). Spirti (tostarp daudzvērtīgie) reaģē ar sārmu metāliem, izdalot ūdeņradi:

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) Aldehīdu ķīmiskās īpašības ir ļoti dažādas, taču šeit mēs atcerēsimies tikai redoksreakcijas:

C n H 2n+1 COH + H 2 = C n H 2n+1 CH 2 OH (karbonilsavienojumu reducēšana, pievienojot Ni),

C n H 2n+1 COH + [O] = C n H 2n+1 COOH

svarīgs punkts: formaldehīda (HCO) oksidēšanās neapstājas skudrskābes stadijā, HCOOH tālāk tiek oksidēts līdz CO 2 un H 2 O.

5) Karbonskābēm piemīt visas “parasto” neorganisko skābju īpašības: tās mijiedarbojas ar bāzēm un bāzes oksīdiem, reaģē ar aktīvajiem metāliem un vāju skābju sāļiem (piemēram, ar karbonātiem un bikarbonātiem). Ļoti svarīga ir esterifikācijas reakcija – esteru veidošanās, mijiedarbojoties ar spirtiem.

C n H 2n+1 COOH + KOH = C n H 2n+1 COOK + 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 2 n + 1 COOC 2 H 5 + H 2 O

3. Vielas daudzuma atrašana pēc tās masas (tilpuma)

formula, kas savieno vielas masu (m), tās daudzumu (n) un molāro masu (M):

m = n*M vai n = m/M.

Piemēram, 710 g hlora (Cl 2) atbilst 710/71 = 10 mol šīs vielas, jo hlora molārā masa = 71 g/mol.

Gāzveida vielām ērtāk strādāt ar tilpumiem, nevis masām. Atgādināšu, ka vielas daudzums un tās tilpums ir saistīti ar šādu formulu: V = V m *n, kur V m ir gāzes molārais tilpums (22,4 l/mol normālos apstākļos).

4. Aprēķini, izmantojot reakciju vienādojumus

Tas, iespējams, ir galvenais aprēķinu veids ķīmijā. Ja nejūtaties pārliecināts par šādu problēmu risināšanu, jums ir jātrenējas.

Pamatideja ir šāda: izveidoto reaģentu un produktu daudzumi ir saistīti tāpat kā attiecīgie koeficienti reakcijas vienādojumā (tāpēc ir tik svarīgi tos pareizi novietot!)

Apsveriet, piemēram, šādu reakciju: A + 3B = 2C + 5D. Vienādojums parāda, ka 1 mols A un 3 mols B mijiedarbībā veido 2 molus C un 5 molus D. B daudzums ir trīs reizes lielāks par vielas A daudzumu, D daudzums ir 2,5 reizes lielāks par C daudzumu. uc Ja in Ja reakcija nav 1 mols A, bet, teiksim, 10, tad visu pārējo reakcijas dalībnieku apjomi palielināsies tieši 10 reizes: 30 mol B, 20 mol C, 50 mol D. Ja mēs ziniet, ka radās 15 mol D (trīs reizes vairāk nekā norādīts vienādojumā), tad visu pārējo savienojumu daudzumi būs 3 reizes lielāki.

5. Testējamās vielas molārās masas aprēķins

Masu X parasti norāda uzdevuma formulējumā, lielumu X atradām 4. punktā. Atliek vēlreiz izmantot formulu M = m/n.

6. X molekulārās formulas noteikšana.

Pēdējais posms. Zinot X molāro masu un atbilstošās homologās sērijas vispārīgo formulu, jūs varat atrast nezināmās vielas molekulāro formulu.

Pieņemsim, piemēram, ierobežojošā vienvērtīgā spirta relatīvā molekulmasa 46. Homologās rindas vispārīgā formula: C n H 2n+1 OH. Relatīvā molekulmasa sastāv no n oglekļa atomu, 2n+2 ūdeņraža atomu un viena skābekļa atoma masas. Iegūstam vienādojumu: 12n + 2n + 2 + 16 = 46. Atrisinot vienādojumu, konstatējam, ka n = 2. Spirta molekulārā formula ir: C 2 H 5 OH.

Neaizmirsti pierakstīt savu atbildi!

1. piemērs . 10,5 g alkēna var pievienot 40 g broma. Identificējiet nezināmo alkēnu.

Risinājums. Lai nezināma alkēna molekula satur n oglekļa atomus. Homologās sērijas C n H 2n vispārīgā formula. Alkēni reaģē ar bromu saskaņā ar vienādojumu:

CnH2n + Br2 = CnH2nBr2.

Aprēķināsim reakcijā iekļuvušā broma daudzumu: M(Br 2) = 160 g/mol. n(Br2) = m/M = 40/160 = 0,25 mol.

Vienādojums parāda, ka 1 mols alkēna pievieno 1 molu broma, tāpēc n(C n H 2n) = n(Br 2) = 0,25 mol.

Zinot izreaģējušā alkēna masu un daudzumu, atradīsim tā molāro masu: M(C n H 2n) = m(masa)/n(daudzums) = 10,5/0,25 = 42 (g/mol).

Tagad ir diezgan viegli identificēt alkēnu: relatīvā molekulmasa (42) ir n oglekļa atomu un 2n ūdeņraža atomu masas summa. Mēs iegūstam vienkāršāko algebrisko vienādojumu:

Šī vienādojuma risinājums ir n = 3. Alkēna formula ir: C 3 H 6 .

Atbilde: C 3 H 6 .

2. piemērs . 5,4 g kāda alkīna pilnīgai hidrogenēšanai nepieciešami 4,48 litri ūdeņraža (n.s.) Nosakiet šī alkīna molekulāro formulu.

Risinājums. Mēs rīkosimies saskaņā ar ģenerālplānu. Lai nezināma alkīna molekula satur n oglekļa atomus. Homologās sērijas C n H 2n-2 vispārīgā formula. Alkīnu hidrogenēšana notiek saskaņā ar vienādojumu:

C n H 2n-2 + 2H 2 = C n H 2n+2.

Reaģējušā ūdeņraža daudzumu var atrast, izmantojot formulu n = V/Vm. Šajā gadījumā n = 4,48/22,4 = 0,2 mol.

Vienādojums parāda, ka 1 mols alkīna pievieno 2 molus ūdeņraža (atcerieties, ka uzdevuma formulējums attiecas uz pilnīgu hidrogenēšanu), tāpēc n(C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Pamatojoties uz alkīna masu un daudzumu, mēs atrodam tā molāro masu: M(C n H 2n-2) = m(masa)/n(daudzums) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Alkīna relatīvā molekulmasa ir n oglekļa atomu masu un 2n-2 ūdeņraža atommasu summa. Mēs iegūstam vienādojumu:

12n + 2n - 2 = 54.

Atrisinām lineāro vienādojumu, iegūstam: n = 4. Alkīna formula: C 4 H 6.

Atbilde: C 4 H 6 .

3. piemērs . Sadedzinot 112 litrus (n.a.) nezināma cikloalkāna skābekļa pārpalikumā, veidojas 336 litri CO 2. Izveidojiet cikloalkāna strukturālo formulu.

Risinājums. Cikloalkānu homologās sērijas vispārīgā formula: C n H 2n. Pilnībā sadegot cikloalkāniem, tāpat kā jebkuram ogļūdeņražam, veidojas oglekļa dioksīds un ūdens:

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

Lūdzu, ņemiet vērā: koeficienti reakcijas vienādojumā šajā gadījumā ir atkarīgi no n!

Reakcijas laikā izveidojās 336/22,4 = 15 moli oglekļa dioksīda. Reakcijā iekļuva 112/22,4 = 5 moli ogļūdeņraža.

Papildu argumentācija ir acīmredzama: ja uz 5 moliem cikloalkāna veidojas 15 moli CO 2, tad uz 5 ogļūdeņraža molekulām veidojas 15 molekulas oglekļa dioksīda, t.i., viena cikloalkāna molekula rada 3 CO 2 molekulas. Tā kā katra oglekļa monoksīda (IV) molekula satur vienu oglekļa atomu, varam secināt: viena cikloalkāna molekula satur 3 oglekļa atomus.

Secinājums: n = 3, cikloalkāna formula - C 3 H 6.

Formula C 3 H 6 atbilst tikai vienam izomēram - ciklopropānam.

Atbilde: ciklopropāns.

4. piemērs . 116 g nedaudz piesātināta aldehīda tika ilgstoši karsēti ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu. Reakcijā tika iegūti 432 g metāliskā sudraba. Nosakiet aldehīda molekulāro formulu.

Risinājums. Piesātināto aldehīdu homologās sērijas vispārīgā formula ir: C n H 2n+1 COH. Aldehīdi viegli oksidējas par karbonskābēm, jo ​​īpaši sudraba oksīda amonjaka šķīduma iedarbībā:

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

Piezīme. Patiesībā reakciju apraksta ar sarežģītāku vienādojumu. Pievienojot Ag 2 O amonjaka ūdens šķīdumam, veidojas komplekss savienojums OH - diamīna sudraba hidroksīds. Tas ir šis savienojums, kas darbojas kā oksidētājs. Reakcijas laikā veidojas karbonskābes amonija sāls:

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

Vēl viens svarīgs punkts! Formaldehīda (HCOH) oksidēšanās nav aprakstīta ar doto vienādojumu. Kad HCOH reaģē ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu, uz 1 molu aldehīda izdalās 4 moli Ag:

НCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Esiet piesardzīgs, risinot problēmas, kas saistītas ar karbonila savienojumu oksidēšanu!

Atgriezīsimies pie mūsu piemēra. Pamatojoties uz izdalītā sudraba masu, var atrast šī metāla daudzumu: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Saskaņā ar vienādojumu uz 1 molu aldehīda veidojas 2 moli sudraba, tāpēc n(aldehīds) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 moli.

Aldehīda molārā masa = 116/2 = 58 g/mol. Mēģiniet pats veikt nākamās darbības: jums ir jāizveido vienādojums, tas jāatrisina un jāizdara secinājumi.

Atbilde: C 2 H 5 COH.

5. piemērs . Kad 3,1 g noteikta primārā amīna reaģē ar pietiekamu daudzumu HBr, veidojas 11,2 g sāls. Nosakiet amīna formulu.

Risinājums. Primārie amīni (C n H 2n + 1 NH 2), mijiedarbojoties ar skābēm, veido alkilamonija sāļus:

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

Diemžēl, pamatojoties uz amīna un izveidotā sāls masu, mēs nevarēsim atrast to daudzumu (jo molārās masas nav zināmas). Iesim citu ceļu. Atcerēsimies masas nezūdamības likumu: m(amīns) + m(HBr) = m(sāls), tāpēc m(HBr) = m(sāls) - m(amīns) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Pievērsiet uzmanību šim paņēmienam, ko ļoti bieži izmanto, risinot C 5. Pat ja reaģenta masa uzdevuma formulējumā nav skaidri norādīta, varat mēģināt to atrast no citu savienojumu masām.

Tātad, mēs esam atpakaļ uz pareizā ceļa ar standarta algoritmu. Pamatojoties uz bromūdeņraža masu, mēs atrodam daudzumu, n(HBr) = n(amīns), M(amīns) = 31 g/mol.

Atbilde: CH3NH2.

6. piemērs . Noteikts alkēna X daudzums, reaģējot ar hlora pārpalikumu, veido 11,3 g dihlorīda, un, reaģējot ar broma pārpalikumu, 20,2 g dibromīda. Nosakiet X molekulāro formulu.

Risinājums. Alkēni pievieno hloru un bromu, veidojot dihalogēna atvasinājumus:

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

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

Šajā uzdevumā nav jēgas mēģināt atrast dihlorīda vai dibromīda daudzumu (to molārās masas nav zināmas) vai hlora vai broma daudzumu (to masas nav zināmas).

Mēs izmantojam vienu nestandarta tehniku. C n H 2n Cl 2 molārā masa ir 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M(C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Ir zināmas arī dihalogenīdu masas. Jūs varat atrast iegūto vielu daudzumus: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(CnH2nBr2) = 20,2/(14n + 160).

Pēc vienošanās dihlorīda daudzums ir vienāds ar dibromīda daudzumu. Šis fakts ļauj mums izveidot vienādojumu: 11.3/(14n + 71) = 20.2/(14n + 160).

Šim vienādojumam ir unikāls risinājums: n = 3.