04. Решение задач на определение состава органических веществ

Урок посвящён теме «Решение задач на определение состава органических веществ». Вы узнаете, что определение состава органических веществ происходит на основе способности всех органических веществ гореть. Поймёте суть алгоритма при решении подобного рода задач. Рассматриваются две разнотипные задачи на определение состава органических веществ с записью молекулярной формулы.

Суть анализа органических соединений основана на общем свойстве: все органические соединения горят и, сгорая, образуют углекислый газ, воду и некоторые другие продукты.

Суть анализа проста: надо взять известную массу органического соединения, сжечь его и определить, сколько получилось продуктов сгорания. Затем перейти к решению задачи на вывод формулы органического соединения. Прибор для органического анализа состоит из устройства для сжигания в воздухе обогащённым кислородом и системы ловушек для поглощения основных продуктов сгорания. Современные приборы действуют на том же самом принципе, хотя их чувствительность и скорость несравнимы с приборами Дюма и Либиха. Приборы, выпускаемые сейчас, позволяют взять для анализа буквально десятые доли милиграмма. При этом анализ выполняется очень быстро.

Рассмотрим примеры решения таких задач.

Условие задачи. При сжигании в избытке кислорода г пропана, получено г углекислого газа и г воды. Определите состав газа.

Решение.

Согласно данным условия задачи, имеется только углекислый газ и вода, следовательно, в исходное вещество могут входить углерод, водород и кислород.

1. Напишем уравнение реакции в общем виде:

2. Определим количества веществ углекислого газа и воды:

; моль; моль.

3. Исходная проба г пропана даёт:

г

г

Сумма равна , что равно исходной массе пропана.

Вывод: Исходное вещество содержало только углерод и водород и не содержало кислорода.

Соотношение , следовательно, формула пропана .

Простейшая формула газа: .

4. Соответствует ли простейшая формула истинной формуле? Да, соответствует, потому что углеводорода не существует.

Ответ: Состав газа .

Условие задачи. При сжигании г этиленгликоля получено г углекислого газа и г воды. Определите состав этого вещества, если плотность его по воздуху равна .

Решение.

Согласно данным условия задачи, получается только углекислый газ и вода, следовательно, в исходное вещество могут входить углерод, водород и кислород.

1. Напишем уравнение реакции в общем виде:

2. Определим количества веществ углекислого газа и воды:

; моль; моль.

3. Исходная проба даёт:

В сумме , что существенно меньше сгоревшей массы этиленгликоля. Отсюда вывод, что в исходном веществе кроме углерода и водорода мог содержаться кислород.

4. Определяем массу кислорода и количество вещества.

г; моль.

5. Находим соотношение атомов в сгоревшем веществе:

С: Н: .

6. Простейшая формула имеет состав . г/моль.

7. Используя плотность по воздуху из условия задачи, находим молярную массу сгоревшего вещества,

; г/моль; . Это соответствует удвоенной его простейшей формуле.

Отсюда следует, что формула этиленгликоля: .

Ответ: Формула этиленгликоля: .

В ходе урока вы получили общее представление о решении задач по теме «Решение задач на определение состава органических веществ». Вы узнали, что определение состава органических веществ происходит на основе способности всех органических веществ гореть. Рассмотрели алгоритм при решении подобного рода задач. Решили две разнотипные задачи на определение состава органических веществ с записью молекулярной формулы.

Список литературы

1. Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.

3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.

4. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Полезные ссылки

1. Интернет-портал «Химик».

Проверь себя

1. № 6, 7 (с. 23) Рудзитис Г. Е. Химия. Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – 14-е издание. – М.: Просвещение, 2012.

2. В чём заключается суть анализа органических веществ?

3. Какие продукты реакции получаются при горении углеводородов?