Химия с5. С5 егэ химия фипи. Vэтап. «Создание алгоритма решения задач»

Железо

Аннотация

Актуальность: Ежегодно старшеклассники сдают ЕГЭ по химии. Наиболее проблематичной темой в экзамене является органическая химия, в которую входят не только теория, но и решение задач на вывод формул органических соединений. Задумавшись над проблемой, я хочу составить алгоритм решения данных задач для успешного выполнения ЕГЭ.

Гипотеза: Можно ли создать алгоритм решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества?

Цель: Создание буклетов с алгоритмом решения задач части С.

Задачи:

Исследовать несколько задач по химии на вывод формул органического вещества.
Определить разновидности данных задач.
Выявить сущность задач.
Создать алгоритм их решения по разновидностям.
Создать ключ решения и буклеты с алгоритмом выполнения заданий.

Этапы работы над проектом:

Исследование информации об общих формулах веществ разных классов.
Решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества.
Распределение задач по типам.
Выявить сущность выполнения данных заданий.
Определение алгоритма и ключа решения задач на вывод формул органического соединения.
Создание проектных продуктов – буклетов.
Рефлексия.

Вид: монопредметный, информационный.

Тип: краткосрочный.

Заказчик проекта: МБОУ СОШ п.Дружба

Основная статья

Ежегодно практически все выпускники школ сдают ЕГЭ по химии. При оценке тестов экзамена я поняла, что наиболее сложными являются задания С5, темой которых служит предмет органической химии. Здесь требуется не только теория, но и решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества.

Для того чтобы облегчить выполнение заданий на ЕГЭ, я решила составить алгоритм решения задач на вывод формулы органического соединения. Но для начала вывела гипотезу и поставила цель проекта:

Гипотеза: Можно ли создать алгоритм решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества?

Цель: создание буклетов с алгоритмом решения задач части С.

Передо мной стояло несколько задач:

Исследовать несколько задач по химии на вывод формул органического вещества.
Определить разновидности данных задач.
Выявить сущность задач.
Создать алгоритм их решения по разновидностям.
Создать ключ решения и буклеты с алгоритмом выполнения заданий.

I этап. «Информационный»

Итак, для осуществления своей цели я изучила несколько задач на нахождение молекулярной формулы органического соединения.

Для начала – исследовала общие формулы веществ разных классов:

Класс органических веществ	Общая молекулярная формула
Алканы	C n H 2n+2
Алкены	C n H 2n
Алкины	C n H 2n-2
Диены	C n H 2n-2
Гомологи бензола	C n H 2n-6
Предельные одноатомные спирты	C n H 2n+2 O
Многоатомные спирты	C n H 2n+2 O x
Предельные альдегиды	C n H 2n O
Кетоны	C n H 2n O
Фенолы	C n H 2n-6 O
Предельные карбоновые кислоты	C n H 2n O 2
Сложные эфиры	C n H 2n O 2
Амины	C n H 2n+3 N
Аминокислоты	C n H 2n+1 NO 2

II этап: «Обработка информации по данной проблеме»

Пример 1.

Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.

Решение примера 1.

Пусть масса вещества равна 100г.

Тогда масса С будет равна 84,21г, а масса Н - 15,79 г.

Найдём количество вещества каждого атома:

V(C) = m / М = 84,21 /12 = 7,0175 моль,

V(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.

Определяем мольное соотношение атомов С и Н:

С: Н = 7,0175: 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1: 2,25 (домножим на 4) = 4: 9.

Таким образом, простейшая формула - С 4 Н 9 .

По относительной плотности рассчитаем молярную массу:

М = D(возд.) * 29 = 114 г/моль.

Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С 4 Н 9 - 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.

Значит, истинная формула - C 8 H 18

Ответ: C 8 H 18

Пример 2.

Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.

Решение примера 2.

Общая формула алкина С n Н 2n-2.

Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность р - это масса 1 литра газа при нормальных условиях.

Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4л такого газа:

М = (плотность р) * (молярный объём V m) = 2,41 г/л * 22,4 л/моль = 54 г/моль.

14 * n — 2 = 54, n = 4.

Значит, алкин имеет формулу C 4 H 6

Ответ: C 4 H 6

Пример 3.

Определить формулу предельного альдегида, если известно, что 3*10 22 молекул этого альдегида весят 4,3г.

Решение примера 3.

В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса. Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества.

Для этого нужно вспомнить, какое число молекул содержится в 1 моль вещества.

Это число Авогадро: N a = 6,02*10 23 (молекул).

Значит, можно найти количество вещества альдегида: ‘

V = N / N a = 3*10 22 / 6,02*10 23 = 0,05 моль, и молярную массу:

М = m / n = 4,3 / 0,05 = 86 г/моль.

Общая формула предельного альдегида С n Н 2 n О, то есть М = 14n + 16 = 86, n = 5.

Ответ: С 5 Н 10 О, пентаналь.

Пример 4.

448 мл (н. у.) газообразного предельного нециклического углеводорода сожгли, и

продукты реакции пропустили через избыток известковой воды, при этом образовалось 8г осадка. Какой углеводород был взят?

Решение примера 4.

Общая формула газообразного предельного нециклического углеводорода (алкана) - С n Н 2n+2 .

Тогда схема реакции сгорания выглядит так:

С n Н 2n+2 + О2 - СО2+ Н2О

Нетрудно заметить, что при сгорании 1 моль алкана выделится п моль углекислого газа.

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

V(C n H 2n+2) = 0,488 / 22,4 = 0,02 моль.

При пропускании углекислого газа через известковую воду Са(ОН)г выпадает осадок карбоната кальция:

СO 2 + Са(ОН) 2 = СаСО з + Н 2 O

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

Значит, его количество вещества у (СаСО 3) = 8 / 100 = 0,08 моль.

Количество вещества углекислого газа тоже 0,08 моль.

Количество углекислого газа в 4 раза больше чем алкана, значит формула алкана С 4 Н 10 .

Ответ: С 4 Н 10 .

Пример 5.

Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2. При сжигании 9,8г этого соединения образуется 15,68л углекислого газа (н. у) и 12,6г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Решение примера 5.

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

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

CxHyOz + O 2 - СО 2 + Н 2 O

Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород - в воду.

Находим количества веществ СО 2 и Н 2 О, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

V (CO 2) = V / Vm = 15,68 / 22,4 = 0,7 моль.

На одну молекулу СО 2 приходится один атом С, значит, углерода столько же моль, сколько СО 2 .

V(С) = 0,7 моль

V(H 2 O) = m / M = 12,6 /18 = 0,7 моль.

В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза боль воды.

V(H) = 0,7 * 2 = 1,4 моль.

Проверяем наличие в веществе кислорода. Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н. т(С) = 0,7 * 12 = 8,4 г, m(Н) = 1,4 * 1 = 1,4г Масса всего вещества 9,8г.

m(О) = 9,8 — 8,4 — 1,4 = 0, т.е.в данном веществе нет атомов кислорода.

Если бы кислород в данном веществе присутствовал, то по его массе можно было бы найти количество вещества и рассчитывать простейшую формулу, исходя из наличия трёх разных атомов.

Дальнейшие действия вам уже знакомы: поиск простейшей и истинной формул.

С: Н = 0,7: 1,4 = 1: 2

Простейшая формула СН 2 .

Истинную молярную массу ищем по относительной плотности газа по азоту (не забудьте, что азот состоит из двухатомныхмолекул N 2 и его молярная масса 28 г/моль):

М ист. = D по N2 * M (N2) = 2 * 28 = 56 г/моль.

Истиная формула СН 2 , её молярная масса 14.

Истинная формула С 4 Н 8 .

Ответ: С 4 Н 8 .

Пример 6.

Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г СO 2 , 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду - 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

Решение примера 6.

Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества. Схема реакции горения: CxHyNz + 02 - СО2 + Н20 + N2

Находим количества веществ С02 и Н20, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

V(CO 2) = m / М = 17,6 / 44 = 0,4 моль. V(C) = 0,4 моль.

V(H 2 O) = m / М = 12,6 /18 = 0,7 моль. V(H) = 0,7 * 2 = 1,4 моль.

Находим массу азота в исходном веществе.

Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.

m(С) = 0,4 * 12 = 4,8 г, m(Н) = 1,4 * 1 = 1,4 г

Масса всего вещества 9,8 г.

m(N) = 9 — 4,8 — 1,4 = 2,8 г, V(N) = m /М = 2,8 /14 = 0,2 моль.

С: Н: N = 0,4: 1,4: 0,2 = 2: 7: 1 Простейшая формула - C 2 H 7 N.

Истинная молярная масса

М = Dn0 Н2 * М(Н2) = 22,5 2 = 45 г/моль.

Она совпадает с молярной массой, рассчитанной для простейшей формулы. То есть это и есть истинная формула вещества.

Ответ: C 2 H 7 N.

Пример 7. Определить формулу алкадиена, если г его могут обесцветить 80 г 2%-го раствора брома.

Решение примера 7.

Общая формула алкадиенов - С n Н 2n-2 .

Запишем уравнение реакции присоединения брома к алкадиену, не забывая, что в молекуле диена две двойные связи и, соответственно, в реакцию с 1 моль диена вступят 2 моль брома:

С n Н 2 n-2 + 2Вr 2 - С n Н 2 n-2 Вr 4

Так как в задаче даны масса и процентная концентрация раствора брома, прореагировавшего с диеном, можно рассчитать количества вещества прореагировавшего брома:

m(Вr 2) = m раствора * ω = 80 * 0,02 = 1,6г

V(Br 2) = m/ M = 1,6/160 = 0,01 моль.

Так как количество брома, вступившего в реакцию, в 2 раза больше, чем алкадиена, можно найти количество диена и (так как известна его масса) его молярную массу:

С n Н 2n-2 + 2 Вr 2 - С n Н 2n-2 Вr 4

М диена = m / v = 3,4 / 0,05 = 68 г/моль.

Находим формулу алкадиена по его общей формул, выражая молярную массу через n:

Это пентадиен C 5 H 8 .

Ответ: C 5 H 8 .

Пример 8.

При взаимодействии 0,74г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделился водород в количестве, достаточном для гидрирования 112мл пропена (н. у.). Что это за спирт?

Решение примера 8.

Формула предельного одноатомного спирта - C n H 2n+1 OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции - т.е. с выделенной отдельно группой ОН.

Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции):

2С n Н 2 n+1 ОН + 2Na - 2C n H 2n+1 ONa + Н 2

С 3 Н 6 + Н 2 - С 3 Н 8

Можно найти количество пропена, а по нему - количество водорода. Зная количество водорода, по реакции находим количество вещества спирта:

V(C 3 H 6) = V / Vm = 0,112 / 22,4 = 0,005 моль => v(H2) = 0,005 моль,

Успирта = 0,005 * 2 = 0,01 моль.

Находим молярную массу спирта и n:

М спирта = m / v = 0,74 / 0,01 = 74 г/моль,

Спирт - бутанол С 4 Н 7 ОН.

Ответ: С 4 Н 7 ОН.

Пример 9.

Определить формулу сложного эфира, при гидролизе 2,64г которого выделяется 1,38г спирта и 1,8 г одноосновной карбоновой кислоты.

Решение примера 9.

Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде:

С n Н 2 n+1 COOC m H 2m+1

Соответственно, спирт будет иметь формулу

С m Н 2 m+1 ОН, а кислота

С n Н 2 n+1 COOH

Уравнение гидролиза сложного эфира:

С n Н 2 n+1 COOC m H 2m+1 + Н 2 О - С m Н 2 m+1 ОН + С n Н 2 n+1 COOH

Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны.

Поэтому из данных задачи можно найти массу воды:

m H 2 O = (масса кислоты) + (масса спирта) — (масса эфира) = 1,38 + 1,8 — 2,64 = 0,54г

V H2 O = m / М = 0,54 /18 = 0,03 моль

Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны моль.

Можно найти их молярные массы:

М кислоты = m / v = 1,8 / 0,03 = 60 г/моль,

М спирта = 1,38 / 0,03 = 46 г/моль.

Получим два уравнения, из которых найдём тип:

М С nН2 n+1 COO H = 14n + 46 = 60, n = 1 - уксусная кислота

M С mН2 m+1ОН = 14m + 18 = 46, m = 2 - этанол.

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

Ответ: СН 3 СООС 2 Н 5 .

Вывод: Из анализа решения задач видно, что их можно разделить на несколько типов.

IIIэтап. «Типология задач»

Глядя на данные задачи, видно, что делятся они на три типа :

— по массовым долям химических элементов (примеры №1,2,3);

— по продуктам сгорания (примеры №4,5,6);

— по химическому уравнению (примеры №7,8,9).

IVэтап. «Выявление сущности задач»

Исходя из этого, видна сущность каждого типа заданий.

I-ый тип: вместо класса вещества указаны массовые доли элементов;

II-ой тип: указаны масса вещества, массы и объемы продуктов его сгорания;

III-ий тип: указан класс искомого вещества, массы и объёмы двух участников реакции.

Vэтап. «Создание алгоритма решения задач»

Для того чтобы легче выполнять задачи по химии на нахождение молекулярной формулы вещества, я создала алгоритм их решения:

Алгоритм решения задач I-ого типа (по массовым долям элементов ):

Найти мольное отношение атомов в веществе

(отношение индексов есть отношение частных от деления массовой доли элемента на его относительную атомную массу);

Используя молярную массу вещества, определить формулу.

Алгоритм решения задач II-ого типа (по продуктам сгорания ):

Найти количество вещества элементов в продуктах сгорания

(C, H, O, N, S и других);

Их отношение есть отношение индексов.

Алгоритм решения задач III-ого типа (по химическому уравнению ):

Составить общие формулы веществ;
Молярные массы выразить через n;
Приравнять количества веществ с учётом коэффициентов.

VIэтап. «Создание ключа»

Помимо этого, для того, чтобы лучше запомнить правила, необходим и ключ решений задач на вывод формулы органического соединения:

I-ый (нахождение формулы органического соединения по массовым долям химических элементов):

Для A x B y C z:

x:y:z = ω(A) / A r (A) : ω(B) / A r (B) : ω(С) / A r (С)

II-ый (нахождение формулы органического соединения по продуктам сгорания ):

Для вещества C x H y N z:

x:y:z = v (CO 2):2v(H 2 O):2v(N 2)

III-ий (нахождение формулы органического соединения по химическому уравнению ):

Для процесса C n H 2 n - C n H 2 n+1 OH:

m(алкена)/ 14n = m(спирта)/ (14n+18)

VIIэтап. «Создание проектного продукта — буклета»

Заключительным этапом стало создание буклетов. Вот такие буклеты я раздала своим одноклассникам (приложение) :

VIIIэтап. «Рефлексия»

На открытом уроке-игре по обобщению кислородсодержащих органических соединений я предложила алгоритм для решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества в буклетах. Ребята были рады получить буклеты. Теперь им не доставят проблем задания С5 на ЕГЭ!

Список литературы:

О.С. Габриелян. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян. – 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009.
http://infobusiness2.ru/node/16412
http://www.liveedu.ru/2013/03/

Химия. Тематические тесты для подготовки к ЕГЭ. Задания высокого уровня сложности (C1-С5). Под ред. Доронькина В.Н.

3-е изд. - Р. н/ Д: 2012. - 234 с. Р. н/ Д: 2011. - 128 с.

Предлагаемое пособие составлено в соответствии с требованиями новой спецификации ЕГЭ и предназначено для подготовки к единому государственному экзамену по химии. Книга включает задания высокого уровня сложности (С1-С5). Каждый ее раздел содержит необходимые теоретические сведения, разобранные (демонстрационные) примеры выполнения заданий, которые позволяют освоить методику выполнения заданий части С, и группы тренировочных заданий по темам. Книга адресована учащимся 10-11-х классов общеобразовательных учреждений, готовящимся к ЕГЭ и планирующим получить высокий результат на экзамене, а также учителям и методистам, которые организуют процесс подготовки к экзамену по химии. Пособие является частью учебно-методического комплекса «Химия. Подготовка к ЕГЭ», включающего такие пособия, как «Химия. Подготовка кЕГЭ-2013», «Химия. 10-11 классы. Тематические тесты для подготовки к ЕГЭ. Базовый и повышенный уровни» и др.

Формат: pdf (2012 , 3-е изд., испр. и доп., 234с.)

Размер: 2,9 Мб

Смотреть, скачать: 14 .12.2018г, ссылки удалены по требованию изд-ва "Легион" (см. примечание)

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Вопрос С1. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее 4
Задания вопроса С1 12
Вопрос С2. Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ 17
Задания вопроса С2 28
Вопрос СЗ. Реакции, подтверждающие взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих органических соединений 54
Задания вопроса СЗ 55
Вопрос С4. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества 68
Задания вопроса С4 73
Вопрос С5. Нахождение молекулярной формулы вещества 83
Задания вопроса С5 85
Ответы 97
Приложение. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ. Дополнительные задания 207
Задания 209
Решение заданий 218
Литература 234

ВВЕДЕНИЕ
Эта книга предназначена для подготовки к выполнению заданий высокого уровня сложности по общей, неорганической и органической химии (задания части С).
По каждому из вопросов С1 - С5 приведено большое количество заданий (всего более 500), что позволит выпускникам проверить знания, усовершенствовать имеющиеся навыки, а при необходимости выучить фактический материал, включаемый в проверочные задания части С.
Содержание пособия отражает особенности вариантов ЕГЭ, предлагавшихся в последние годы, и соответствует актуальной спецификации. Вопросы и ответы соответствуют формулировкам тестов ЕГЭ.
Задания части С имеют различную степень сложности. Максимальная оценка верно выполненного задания составляет от 3 до 5 баллов (в зависимости от степени сложности задания). Проверка заданий этой части осуществляется на основе сравнения ответа выпускника с поэлементным анализом приведенного образца ответа, каждый правильно выполненный элемент оценивается в 1 балл. Например, в задании СЗ необходимо составить 5 уравнений реакций между органическими веществами, описывающих последовательное превращение веществ, а вы можете составить только 2 (предположим, второе и пятое уравнения). Обязательно запишите их в бланк ответа, вы получите 2 балла за задание СЗ и существенно повысите свой результат на экзамене.
Надеемся, что это книга поможет вам успешно сдать ЕГЭ.

Методика решения задач по химии

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

Внимательно прочитать условие задачи;
Записать, что дано;
Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например литры);
Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить коэффициенты;
Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;
Записать ответ.

В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

Вы можете использовать задачи на этой странице, а можете скачать хороший сборник задач и упражнений с решением типовых и усложненных задач (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): скачать .

Моль, молярная масса

Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

где М(х) – молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основную формулу:

ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/V m = N/N A , (2)

где V(x) – объем вещества Х(л), V m – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, N A – постоянная Авогадро.

1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Дано : ν(NaI)= 0,6 моль.

Найти : m(NaI) =?

Решение . Молярная масса иодида натрия составляет:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

Определяем массу NaI:

m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 г.

2. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na 2 B 4 O 7 массой 40,4 г.

Дано : m(Na 2 B 4 O 7)=40,4 г.

Найти : ν(B)=?

Решение . Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na 2 B 4 O 7:

ν(Na 2 B 4 O 7)= m(Na 2 B 4 O 7)/ М(Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202=0,2 моль.

Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: ν(B)= 4 ν (Na 2 B 4 O 7)=4 0,2 = 0,8 моль.

Расчеты по химическим формулам. Массовая доля.

Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) =m(Х)/m, где ω(X)– массовая доля вещества Х, m(X) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомного кислорода составляет 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Массовая доля атомного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

3. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl 2 2H 2 O.

Решение : Молярная масса BaCl 2 2H 2 O составляет:

М(BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 =244 г/моль

Из формулы BaCl 2 2H 2 O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль Н 2 О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl 2 2H 2 O:

m(H 2 O) = 2 18 = 36 г.

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl 2 2H 2 O.

ω(H 2 O) = m(H 2 O)/ m(BaCl 2 2H 2 O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag 2 S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

Дано : m(Ag)=5,4 г; m = 25 г.

Найти : ω(Ag 2 S) =?

Решение : определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 моль.

Из формулы Ag 2 S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита:

ν(Ag 2 S)= 0,5 ν (Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 моль

Рассчитываем массу аргентита:

m(Ag 2 S) = ν(Ag 2 S) М(Ag 2 S) = 0,025 248 = 6,2 г.

Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

ω(Ag 2 S) = m(Ag 2 S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Вывод формул соединений

5. Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.

Дано : ω(K) =24,7%; ω(Mn) =34,8%; ω(O) =40,5%.

Найти : формулу соединения.

Решение : для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т.е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = m ω(К); m (К) = 100 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 0,348=34,8 г;

m (O) = m ω(O); m (O) = 100 0,405 = 40,5 г.

Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

ν(К)= m(К)/ М(К) = 24,7/39= 0,63 моль

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

ν(O)= m(O)/ М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

Находим отношение количеств веществ:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Следовательно, простейшая формула соединения KMnO 4 .

6. При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

Дано : m(в-ва) =1,3 г; m(СО 2)=4,4 г; m(Н 2 О)=0,9 г; Д Н2 =39.

Найти : формулу вещества.

Решение : Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО 2 и Н 2 О. Тогда необходимо найти количества веществ СО 2 и Н 2 О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

ν(СО 2) = m(СО 2)/ М(СО 2) = 4,4/44 = 0,1 моль;

ν(Н 2 О) = m(Н 2 О)/ М(Н 2 О) = 0,9/18 = 0,05 моль.

Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

ν(С)= ν(СО 2); ν(С)=0,1 моль;

ν(Н)= 2 ν(Н 2 О); ν(Н)= 2 0,05 = 0,1 моль.

Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

m(С) = ν(С) М(С) = 0,1 12 = 1,2 г;

m(Н) = ν(Н) М(Н) = 0,1 1 =0,1 г.

Определяем качественный состав вещества:

m(в-ва) = m(С) + m(Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

М(в-ва) = 2 Д Н2 = 2 39 = 78 г/моль.

ν(С) : ν(Н) = 0,1: 0,1

Разделив правую часть равенства на число 0,1, получим:

ν(С) : ν(Н) = 1: 1

Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества, решим уравнение:

12х + х = 78. Отсюда х= 6. Следовательно, формула вещества С 6 Н 6 – бензол.

Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля .

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

V m = V(X)/ ν(x),

где V m – молярный объем газа - постоянная величина для любого газа при данных условиях; V(X) – объем газа Х; ν(x) – количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении р н = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К ≈ 273 К) составляет V m = 22,4 л/моль.

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

──── = ─── (3)

Где p – давление; V – объем; Т- температура в шкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

где φ(Х) – объемная доля компонента Х; V(X) – объем компонента Х; V - объем системы. Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

7. Какой объем займет при температуре 20 о С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

Дано : m(NH 3)=51 г; p=250 кПа; t=20 o C.

Найти : V(NH 3) =?

Решение : определяем количество вещества аммиака:

ν(NH 3) = m(NH 3)/ М(NH 3) = 51/17 = 3 моль.

Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 л.

Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям [температура Т= (273 +20)К = 293 К]:

p н TV н (NH 3) 101,3 293 67,2

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

8. Определите объем , который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

Дано : m(N 2)=5,6 г; m(H 2)=1,4 ; н.у.

Найти : V(смеси)=?

Решение : находим количества вещества водорода и азота:

ν(N 2) = m(N 2)/ М(N 2) = 5,6/28 = 0,2 моль

ν(H 2) = m(H 2)/ М(H 2) = 1,4/ 2 = 0,7 моль

Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

V(смеси)=V(N 2) + V(H 2)=V m ν(N 2) + V m ν(H 2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 л.

Расчеты по химическим уравнениям

Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. Однако в реальных химических процессах из-за неполного протекания реакции и различных потерь веществ масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образоваться в соответствии с законом сохранения массы веществ. Выход продукта реакции (или массовая доля выхода) – это выраженное в процентах отношение массы реально полученного продукта к его массе, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом, т.е.

η = /m(X) (4)

Где η– выход продукта, %; m p (X) - масса продукта Х, полученного в реальном процессе; m(X) – рассчитанная масса вещества Х.

В тех задачах, где выход продукта не указан, предполагается, что он – количественный (теоретический), т.е. η=100%.

9. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V) массой 7,1 г?

Дано : m(P 2 O 5)=7,1 г.

Найти : m(Р) =?

Решение : записываем уравнение реакции горения фосфора и расставляем стехиометрические коэффициенты.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Определяем количество вещества P 2 O 5 , получившегося в реакции.

ν(P 2 O 5) = m(P 2 O 5)/ М(P 2 O 5) = 7,1/142 = 0,05 моль.

Из уравнения реакции следует, что ν(P 2 O 5)= 2 ν(P), следовательно, количество вещества фосфора, необходимого в реакции равно:

ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 моль.

Отсюда находим массу фосфора:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 г.

10. В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г и цинк массой 6,5 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Дано : m(Mg)=6 г; m(Zn)=6,5 г; н.у.

Найти : V(H 2) =?

Решение : записываем уравнения реакции взаимодействия магния и цинка с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2

Определяем количества веществ магния и цинка, вступивших в реакцию с соляной кислотой.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 моль

ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 моль.

Из уравнений реакции следует, что количество вещества металла и водорода равны, т.е. ν(Mg) = ν(Н 2); ν(Zn) = ν(Н 2), определяем количество водорода, получившегося в результате двух реакций:

ν(Н 2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1= 0,35 моль.

Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции:

V(H 2) = V m ν(H 2) = 22,4 0,35 = 7,84 л.

11. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11,4 г. Определите выход продукта реакции.

Дано : V(H 2 S)=2,8 л; m(осадка)= 11,4 г; н.у.

Найти : η =?

Решение : записываем уравнение реакции взаимодействия сероводорода и сульфата меди (II).

H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓+ H 2 SO 4

Определяем количество вещества сероводорода, участвующего в реакции.

ν(H 2 S) = V(H 2 S) / V m = 2,8/22,4 = 0,125 моль.

Из уравнения реакции следует, что ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 моль. Значит можно найти теоретическую массу СuS.

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

Теперь определяем выход продукта, пользуясь формулой (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.

Дано : m(HCl)=7,3 г; m(NH 3)=5,1 г.

Найти : m(NH 4 Cl) =? m(избытка) =?

Решение : записываем уравнение реакции.

HCl + NH 3 = NH 4 Cl

Эта задача на «избыток» и «недостаток». Рассчитываем количества вещества хлороводорода и аммиака и определяем, какой газ находится в избытке.

ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль;

ν(NH 3) = m(NH 3)/ М(NH 3) = 5,1/ 17 = 0,3 моль.

Аммиак находится в избытке, поэтому расчет ведем по недостатку, т.е. по хлороводороду. Из уравнения реакции следует, что ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 моль. Определяем массу хлорида аммония.

m(NH 4 Cl) = ν(NH 4 Cl) М(NH 4 Cl) = 0,2 53,5 = 10,7 г.

Мы определили, что аммиак находится в избытке (по количеству вещества избыток составляет 0,1 моль). Рассчитаем массу избытка аммиака.

m(NH 3) = ν(NH 3) М(NH 3) = 0,1 17 = 1,7 г.

13. Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС 2 в техническом карбиде.

Дано : m = 20 г; m(C 2 H 2 Br 4)=86,5 г.

Найти : ω(СаC 2) =?

Решение : записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

CaC 2 +2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4

Находим количество вещества тетрабромэтана.

ν(C 2 H 2 Br 4) = m(C 2 H 2 Br 4)/ М(C 2 H 2 Br 4) = 86,5/ 346 = 0,25 моль.

Из уравнений реакций следует, что ν(C 2 H 2 Br 4) =ν(C 2 H 2) = ν(СаC 2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

m(СаC 2) = ν(СаC 2) М(СаC 2) = 0,25 64 = 16 г.

Определяем массовую долю СаC 2 в техническом карбиде.

ω(СаC 2) =m(СаC 2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Растворы. Массовая доля компонента раствора

14. В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

Дано : V(C 6 H 6) =170 мл; m(S) = 1,8 г; ρ(С 6 C 6)=0,88 г/мл.

Найти : ω(S) =?

Решение : для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

m(С 6 C 6) = ρ(С 6 C 6) V(C 6 H 6) = 0,88 170 = 149,6 г.

Находим общую массу раствора.

m(р-ра) = m(С 6 C 6) + m(S) =149,6 + 1,8 = 151,4 г.

Рассчитаем массовую долю серы.

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

15. В воде массой 40 г растворили железный купорос FeSO 4 7H 2 O массой 3,5 г. Определите массовую долю сульфата железа (II) в полученном растворе.

Дано : m(H 2 O)=40 г; m(FeSO 4 7H 2 O)=3,5 г.

Найти : ω(FeSO 4) =?

Решение : найдем массу FeSO 4 содержащегося в FeSO 4 7H 2 O. Для этого рассчитаем количество вещества FeSO 4 7H 2 O.

ν(FeSO 4 7H 2 O)=m(FeSO 4 7H 2 O)/М(FeSO 4 7H 2 O)=3,5/278=0,0125моль

Из формулы железного купороса следует, что ν(FeSO 4)= ν(FeSO 4 7H 2 O)=0,0125 моль. Рассчитаем массу FeSO 4:

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) М(FeSO 4) = 0,0125 152 = 1,91 г.

Учитывая, что масса раствора складывается из массы железного купороса (3,5 г) и массы воды (40 г), рассчитаем массовую долю сульфата железа в растворе.

ω(FeSO 4) =m(FeSO 4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4 %.

Задачи для самостоятельного решения

На 50 г йодистого метила в гексане подействовали металлическим натрием, при этом выделилось 1,12 л газа, измеренного при нормальных условиях. Определите массовую долю йодистого метила в растворе. Ответ : 28,4%.
Некоторый спирт подвергли окислению, при этом образовалась одноосновная карбоновая кислота. При сжигании 13,2 г этой кислоты получили углекислый газ, для полной нейтрализации которого потребовалось 192 мл раствора КОН с массовой долей 28%. Плотность раствора КОН равна 1,25 г/мл. Определите формулу спирта. Ответ : бутанол.
Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 % раствора азотной кислоты, плотностью 1,45 г/мл, пропустили через 150 мл 20 % раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл. Определите массовые доли растворенных веществ. Ответ : 12,5% NaOH; 6,48% NaNO 3 ; 5,26% NaNO 2 .
Определите объем выделившихся газов при взрыве 10 г нитроглицерина. Ответ : 7,15 л.
Образец органического вещества массой 4,3 г сожгли в кислороде. Продуктами реакции являются оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 6,3 г. Плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Определите формулу вещества. Ответ : С 6 Н 14 .

Внимание!!!

Изменения в КИМ ЕГЭ 2018 по химии года по сравнению с 2017 годом

В экзаменационной работе 2018 года по сравнению с работой 2017 года приняты следующие изменения.

1. В целях более чёткого распределения заданий по отдельным тематическим блокам и содержательным линиям незначительно изменён порядок следования заданий базового и повышенного уровней сложности в части 1 экзаменационной работы.

2. В экзаменационной работе 2018 года увеличено общее количество заданий с 34 (в 2017 г.) до 35 за счёт увеличения числа заданий части 2 экзаменационной работы с 5 (в 2017 году) до 6 заданий. Это достигнуто посредством введения заданий с единым контекстом. В частности, в данном формате представлены задания № 30 и № 31, которые ориентированы на проверку усвоения важных элементов содержания: «Реакции окислительно-восстановительные» и «Реакции ионного обмена».

3. Изменена шкала оценивания некоторых заданий в связи с уточнением уровня сложности этих заданий по результатам их выполнения в экзаменационной работе 2017 года:

Задание № 9 повышенного уровня сложности, ориентированное на проверку усвоения элемента содержания «Характерные химические свойства неорганических веществ» и представленное в формате на установление соответствия между реагирующими веществами и продуктами реакции между этими веществами, будет оцениваться максимально 2 баллами;

Задание № 21 базового уровня сложности, ориентированное на проверку усвоения элемента содержания «Реакции окислительно- восстановительные» и представленное в формате на установление соответствия между элементами двух множеств, будет оцениваться 1 баллом;

Задание № 26 базового уровня сложности, ориентированное на проверку усвоения содержательных линий «Экспериментальные основы химии» и «Общие представления о промышленных способах получения важнейших веществ» и представленное в формате на установление соответствия между элементами двух множеств, будет оцениваться 1 баллом;

Задание № 30 высокого уровня сложности с развёрнутым ответом, ориентированное на проверку усвоения элемента содержания «Реакции окислительно-восстановительные», будет оцениваться максимально 2 баллами;

Задание № 31 высокого уровня сложности с развёрнутым ответом, ориентированное на проверку усвоения элемента содержания «Реакции ионного обмена», будет оцениваться максимально 2 баллами.

В целом принятые изменения в экзаменационной работе 2018 года ориентированы на повышение объективности проверки сформированности ряда важных общеучебных умений, в первую очередь таких, как: применять знания в системе, самостоятельно оценивать правильность выполнения учебной и учебно-практической задачи, а также сочетать знания о химических объектах с пониманием математической зависимости между различными физическими величинами.

Общие изменения в КИМ ЕГЭ 2017 года - оптимизирована структура экзаменационной работы:

1. Принципиально изменена структура части 1 КИМ: исключены задания с выбором одного ответа; задания сгруппированы по отдельным тематическим блокам, в каждом из которых есть задания как базового, так и повышенного уровней сложности.

2. Уменьшено общее количество заданий с 40 (в 2016 г.) до 34.

3. Изменена шкала оценивания (с 1 до 2 баллов) выполнения заданий базового уровня сложности, которые проверяют усвоение знаний о генетической связи неорганических и органических веществ (9 и 17).

4. Максимальный первичный балл за выполнение работы в целом составит 60 баллов (вместо 64 баллов в 2016 году)

Уважаемые коллеги и ученики!

На сайте ФИПИ появился открытый банк заданий по 13 предметам, в том числе, и по химии.

Открытый банк заданий ЕГЭ и ГИА по химии

Открытые банки заданий ЕГЭ и ГИА-9 предоставляют следующие возможности:
 познакомиться с заданиями, собранными по тематическому рубрикатору,
 загрузить задания по выбранной пользователем теме с разбивкой по 10 заданий на страницу и возможностью перелистывать страницы,
 открыть в отдельном окне задание, выбранное пользователем.
Ответы на задания не предоставляются.

Подборка материалов

Задания С1 (с решениями)

Задания С2 (с решениями)

Задания С3

Задания С4

Задания С5

Предлагаю подборку материалов (Сикорской О.Э.) для подготовки учащихся к ЕГЭ:

Основные типы задач части В:

Основные типы задач части С:

В этой статье подробно описано решение задач по химии С5 ЕГЭ . Аименно, как , если известныколичественные данные о его превращениях (массе, объёму). В данной конкретной задаче известны масса одного продукта и объёмы газообразных продуктов, а также масса органического вещества.

В задачах, где требуется определить формулу органического вещества , сначала нужно найти относительную молекулярную массу этого вещества.

При сгорании 0,45 г газообразного органического вещества выделилось 0,448 л (н.у.*) углекислого газа, 0,63 г воды и 0,112 л (н.у.*) азота. Плотность паров органического вещества по азоту 1,607. Определите молекулярную формулу этого вещества.

* «н.у.», значит «нормальные условия».

Алгоритм решения задач данного типа:

ШАГ 1. Обозначить количественные данные из условия задачи через соответствующие величины:

Масса органического вещества m (орг.в-ва) = 0,45 [г ]

Объём углекислого газа V(CO 2) = 0,448 [л ].

Масса воды m (H 2 O) = 0,63 [г ]

Объём азота V(N 2) = 0,112 [л ].

Плотность паров органического вещества по азоту D N 2 (орг.в-ва) = 1,607

Молярный объём газа V M * = 22,4 [л/моль ]

* величина постоянная при нормальных условиях, используется в расчётах только для газов.

ШАГ 2. Найти относительную молекулярную массу (Mr) органического вещества , т.е. найти относительную массу его молекулы.

! масса молекулы вещества, рассчитанная по его относительной молекулярной массе, – есть величина относительная.

D N2 (орг.в-ва) = Mr(орг.в-ва) / Mr(N 2)

Выразим из этой формулы относительную молекулярную массу Mr органического вещества, получим :

Mr(орг.в-ва) = D N2 (орг.в-ва) × Mr(N 2)

Mr азота:

Mr (N 2 ) = 2 Ar (N ) = 2 × 14 = 28,

Где Ar – относительная атомная масса элемента, взятая из Таблицы Д.И.Менделеева.

Итак, рассчитаем относительную молекулярную массу Mr органического вещества:

Mr (орг.в-ва) = 1,607 × 28 = 45 ,

Это означает, что суммарное содержание всех элементов в органическом веществе равно 45 а.е.м (атомные единицы массы), или 45 % .

ШАГ 3. Определить соотношение элементов в органическом веществе.

В исходное органическое вещество могут входить все составляющие продуктов сгорания: водород, углерод, кислород, азот.

1) Найдём количество атомов углерода n(C) в органическом веществе по количеству вещества углекислого газа n(CO 2) .

При сгорании весь углерод из органического вещества переходит в состав углекислого газа, поэтому n(C)=n(CO 2) .

Рассчитаем количество вещества углекислого газа по формуле :

n(CO 2) = V(CO 2) / V M

n(CO 2) = 0,448 [л ] : 22,4 [л/моль ] = 0,02 [моль ].

Таким образом, n(C) = n(CO 2) = 0,02 [моль ].

2) Найдём количество атомов водорода n(Н) в органическом веществе по количеству вещества воды n(Н 2 О) .

При сгорании весь водород из органического вещества переходит в состав воды, поэтому n(Н)= 2 n(Н 2 О) *

* для образования 1-й молекулы воды (1Н 2 О ) из органического вещества при сгорании необходимо 2 атома водорода (2Н ), значит количество атомов водорода должно быть в 2 раза больше, чем количество вещества воды.

Так как вода при нормальных условиях (н.у.) – не газ, то количество вещества воды рассчитывается по формуле :

n(Н 2 О) = m(Н 2 О) / M(Н 2 О),

Где M – молярная масса * , имеет единицы измерения [г/моль ].

* Молярная масса вещества М рассчитывается также как относительная молекулярная масса Mr.

Рассчитаем молярную массу воды :

M(Н 2 О) = Mr (Н 2 О) = 2 Ar (H ) + Ar (O) = 2 ×1 + 16 = 18 [г/моль ]

Итак, рассчитаем количество вещества воды:

n (Н 2 О) = 0,63 [г ] : 18 [г/моль ] = 0,035 [моль ].

Таким образом, n(Н) = 2 n(Н 2 О) = 2 × 0,035 = 0,07 [моль ].

3) Найдём количество атомов азота n(N) в органическом веществе по количеству вещества азота n(N 2) .

При сгорании весь азот из органического вещества переходит в состав газа азота, поэтому n(N) = 2 n(N 2) *

* для образования 1-й молекулы газа азота (1N 2 ) из органического вещества при сгорании необходимо 2 атома азота (2N ), значит, количество атомов азота должно быть в 2 раза больше, чем количество вещества газа азота.

Так как азот при нормальных условиях (н.у.) – газ, то его количество вещества рассчитывается по формуле :

n(N 2) = V(N 2) / V M

n(N 2) = 0,112 [л ] : 22,4 [л/моль ] = 0,05 [моль ].

Таким образом, n(N) = 2n(N 2) = 2 × 0,05 = 0,01 [моль ].

4) Определим содержание кислорода в органическом веществе.

Рассчитаем содержание каждого элемента в органическом веществе по формуле :

m(Э) =n(Э) × M(Э) ,

где m (Э) – масса элемента в [г ];

n (Э) – количество атомов элемента в [моль ];

М (Э)* – молярная масса элемента в [г/моль ].

*Молярная масса элемента М(Э) равна его относительной атомной массе Аr(Э)

Рассчитаем содержание углерода в органическом веществе по формуле:

m(C) = n(C) × M(C)

m(C) = 0,02 [моль ] × 12 [г/моль ] = 0,24 [г ]

Так как 0,24 < 1, то содержание углерода переводим в проценты, получаем:

0,24 × 100% = 24%

Рассчитаем содержание водорода в органическом веществе по формуле:

m(Н) = n(Н) × M(Н)

m(Н) = 0,07 [моль ] × 1 [г/моль ] = 0,07 [г ]

Так как 0,07 < 1, то содержание водорода переводим в проценты, получаем:

0,07 × 100% = 7%

Рассчитаем содержание азота в органическом веществе по формуле:

m(N) = n(N) × M(N)

m(N) = 0,01 [моль ] × 14 [г/моль ] = 0,14 [г ]

Так как 0,14 < 1, то содержание азота переводим в проценты, получаем:

0,14 × 100% = 14%

Рассчитаем содержание кислорода в органическом веществе:

m(O) = Mr(орг.в-ва) – (m(C) + m(H) + m(N) ) = 45 – (24 + 7 + 14) = 0

Делаем вывод о том, что кислорода нет в составе органического вещества .

СООТНОШЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЧЕСКОМ ВЕЩЕСТВЕ:

n(C) : n(H) : n(N) = 0,02: 0,07: 0,01,

или

n(C) : n(H) : n(N) = 2: 7: 1

ШАГ 4. Составить простейшую формулу вещества.

Простейшая (эмпирическая) формула – это атомные и, соответственно, мольные соотношения составляющих элементов. Тогда, в соответствии с СООТНОШЕНИЕМ, простейшая формула органического вещества:

С 2 H 7 N

ШАГ 5. Проверить, что простейшая формула вещества соответствует истинной молекулярной формуле вещества.

Рассчитаем относительную молекулярную массу Mr органического вещества по простейшей формуле:

Mr (С 2 H 7 N) = 2 Ar(C ) + 7 Ar(H ) + Ar(N) = 2 ×12 + 7 ×1 + 14 = 45

Делаем вывод, что простейшая формула вещества соответствует истинной молекулярной формуле вещества.

Итак, данная статья позволяет освоить решение задач по химии С5 ЕГЭ .С помощью данной статьи можно узнать, как определить формулу органического вещества , если известныколичественные данные о его превращениях (массе, объёму).В данном примере мы определили молекулярную формулу органического вещества, если известны масса одного продукта и объёмы газообразных продуктов, а также массаорганическоговещества.