Раздел VII.

Задачи с использованием числа Авогадро.

Задача 1.

Для сжигания порции алкана, содержащей 1×10²³молекул, требуется порция кислорода, содержащая 1,6×10²⁴ атомов. Установите состав и возможное строение (все изомеры) алкана.

Решение:

Составим уравнение реакции горения алкана через общую формулу:

С_nН_2n+2 + (1,5n+05)О₂→nСО₂ + (n+1)Н₂О

Используя формулу N=N_а×n найдем количество алкана и количество атомов кислорода:

ν (С_nН_2n+2)=N/N_а=1×10²³/6,02×10²³=0, 166 моль

ν (О)= N/N_а=1,6×10²⁴/6,02×10²³=2,658 моль- это число атомов кислорода, а в реакцию вступает вещество (О₂) кислород, следовательно, необходимо сделать перерасчет:

1 моль вещества (О₂) содержит 2 моль атомов кислорода

х моль вещества (О₂) содержит 2,658 моль атомов кислорода

ν (О₂)=1,329 моль

Составляем соотношение между количеством вещества кислорода и алканом:

ν (С_nН_2n+2): ν (О₂)=1:(1,5n+05) (по уравнению), а на самом деле как

0,166: 1,329

0,166(1,5n+0,5)=1,329

n=5

Ответ: С₅Н₁₂, 3 изомера.

Задача 2.

В состав 3 моль углеводорода входит 7,2×10²⁴ атомов углерода и 1,8×10²⁵ атомов водорода. Определить молекулярную формулу углеводорода.

Решение.

Найдем число атомов углерода и водорода:

ν(С)=N/N_а=7,2×10²⁴/6,02×10²³=12

ν(Н)=N/N_а=1,8×10²⁵/6,02×10²³=30

Составляем уравнение:

3 моль С_хН_y содержат 12 моль атомов (С)

1 моль С_хН_y содержат ν(моль) атомов (С)

ν(С)=4;

3 моль С_хН_y содержат 30 моль атомов (Н)

1 моль С_хН_y содержат ν(моль) атомов (Н)

ν(Н)=10.

Ответ: С₄Н₁₀.

Задачи для самостоятельного решения.

1. На сжигание порции алкена, содержащей 2×10²³ молекул, требуется 1,8×10²⁴ атомов кислорода. Какую формулу имеет алкен?

2. При сгорании органического вещества массой 3,1 г образовалось 2,24 л углекислого газа, 1,12 л азота, 4,5 г воды. Масса молекулы вещества равна 5,15×10^-23г. Найти молекулярную формулу вещества.

3. При сжигании органического вещества массой 1,78 г в избытке кислорода получили 0,28 г азота, 1,344 л (н.у.) углекислого газа и 1,26 г воды. Определите молекулярную формулу этого вещества, зная, что в навеске массой 1,78 г содержится 1,204×10²²молекул.

4. Масса молекулы вещества, в котором массовая доля углерода составляет 62,06%, водорода 10,32%, кислорода 27,58%, равна 9,6346×10^-23г. Установить молекулярную формулу вещества.

5. При сжигании 3,6 г органического соединения образовалось 5,28 г оксида углерода (IV) и 2,16 г воды. Масса молекулы этого вещества равна 29,90×10^-23г. Найдите молекулярную формулу вещества и составьте структурные формулы двух его изомеров.

6. В состав углеводорода количеством вещества 5 моль входит 2,7×10²⁵ атомов углерода и 6×10²⁵ атомов водорода. Определите молекулярную формулу углеводорода.

7. В состав углеводорода количеством вещества 1,5 моль входит 3,6×10²⁴ атомов углерода и 5,4×10²⁴ атомов водорода. Определить молекулярную формулу углеводорода.

Ответы.

1. С₃Н₆ 2. СН₃NН₂ 3. С₃Н₇NО₂ 4. С₃Н₆О 5. С₆Н₁₂О₆ 6. С₉Н₂₀ 7. С₄Н₆

Дата добавления: 2015-07-10