Решение задач на вывод формул органических веществ

Решение задач на вывод формул веществ

Дёмина Евгения Валерьевна,

учитель химии

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа

№ 8 им. К.К. Рокоссовского»

г. Курска

Обозначение физических величин и их единиц

Цель и задачи:

Цель: Сформировать умение решать различные типы задач на вывод молекулярной формулы вещества.

Задачи:

1. Расширить знания учащихся о способах решения задач;

2. Закрепить навыки работы с алгоритмами;

3. Показать взаимосвязь химии и математики.

Обозначение физических величин и их единиц

1. Вывод формулы вещества на основе массовой доли элементов. Алгоритм решения:

По мнению австрийского физиолога Герхарда Кромбаха, любовь-всего лишь химия. Выведите ее простейшую формулу, если массовые доли углерода, водорода и азота в ней составляют: 79,33%, 9,1% и 11,57%.

Суточная потребность человека в витамине РР 20-30 мг. Недостаток его в организме вызывает пелагру- заболевание, проявляющееся в поражении кожи, желудочно-кишечного тракта и психики. Массовые доли химических элементов в молекуле составляют: углерода - 59,02%, водорода - 4,92%, азота - 11,2%, кислорода - 25,6%. Найдите молекулярную формулу витамина РР.

2. Нахождение простейшей формулы вещества по данным об отношении масс элементов. Алгоритм решения:

Формула углеводорода в общем виде СхНу, отношение масс элементов С и Н равно отношению их атомных масс, умноженных на соответствующие индексы х и у:

отсюда следует, что отношение нижних индексов х и у равно:

Я пью его в мельчайших дозах,

На сахар капаю раствор,

А он способен бросить в воздух

Любую из ближайших гор.

Определите простейшую формулу вещества, о котором идет речь в стихотворении В.Шаламова, если в этом веществе m(С): m(Н) : m(О): m(N)=

36 : 5 : 144 :42.

В состав очень модных сейчас жевательных резинок и конфет с мятным вкусом входит ментол. Ментол (в переводе с лат. означает «масло мяты») оставляет во рту холодящий вкус. Определите его простейшую формулу, если соотношение масс углерода, водорода и кислорода как 30:5:4.

3. Нахождение молекулярной формулы по данным о массовых долях элементов и относительной молекулярной массе (или молярной массе).

Относительная молекулярная масса «мышечного сахара» или инозита равна 180. Содержание углерода в нем - 40%, водорода - 6%, кислорода - 53%. Установите молекулярную формулу вещества.

Некоторые феромоны (вещества, вырабатываемые насекомыми с целью оповещения о тревоге, сборе и т.д.) содержат алкены, например, в феромоне мух есть алкен с массовой долей углерода 85,7% и молярной массой 420. Определите его молекулярную формулу.

4. Нахождение молекулярной формулы вещества по данным о массовых долях и его относительной плотности паров по другому газу (водороду, воздуху и т.д.).

Формулы для расчетов:

D – относительная плотность

Некоторая карбоновая кислота, используемая в пищевой промышленности, и имеющая код Е280, содержит 49% углерода, 8% водорода, 43% кислорода. Относительная плотность ее паров по кислороду 2,3125. Определите молекулярную формулу кислоты.

Лекарственные препараты, используемые при лечении алкоголизма, замедляют превращение альдегида в другие продукты. Плотность его паров по водороду 22; процентный состав: углерода - 54,55%, водорода - 9,09% и кислорода - 36,36%. Определите молекулярную и выведите структурную формулы.

5. Нахождение молекулярной формулы сложного вещества по данным о массовых долях и плотности его паров, измеренных при нормальных условиях.

Формулы для расчетов:

Считают, что причиной неудачной попытки отравить Распутина в 1916 г в доме Юсупова (роман В.Пикуля «Нечистая сила») было обстоятельство, что синильная кислота и некоторые цианиды образуют нетоксичные соединения с веществом, которое содержит углерод-39,97%, водород - 6,33%, кислород-53,3%. 300см 3 паров вещества (при н.у.) имеют массу 2,42 г. Вывести молекулярную формулу вещества.

6. Нахождение молекулярной формулы вещества по данным о его массе и продуктах сгорания, а также о относительной плотности его паров по другому газу или абсолютной плотности.

Азотсодержащее органическое соединение массой 11,8 г, плотность паров которого по воздуху равна 2,035, сожгли в избытке кислорода. При этом образовался оксид углерода (IV) объемом 13,44 л, азот объемом 2,24 л и вода массой 16,2 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества, составьте структурные формулы трех его изомеров и назовите их. (C 3 H 9 N.)

7. Вывод формулы вещества на основе общей формулы гомологического ряда органических соединений

На полное гидрирование этиленового углеводорода массой 2,8 г израсходован водород объемом 0,896 л (н. у.). Какова молярная масса и структурная формула этого соединения, имеющего неразветвленную цепь углеродных атомов?

Задачи для самостоятельного решения

1. В питьевой воде были обнаружены следы вещества, обладающего общетоксичным и наркотическим действием. На основе качественного и количественного анализов этого вещества было установлено, что это производное фенола и массовые доли элементов в нем равны: 55% С, 4,0% Н, 14% О, 27% СL. Определите простейшую формулу вещества.

2. Установите формулу циклоалкана, который в смеси с кислородом в концентрации 15-18% применяют для наркоза, (его используют при операции больных с заболеваниями легких, печени и диабетом), если его плотность равна 1,875 г/л, (н.у.) а массовая доля углерода составляет 0,857.

Литература

• 1. Д.Л. Ерыгин, Е.А. Шишкин «Методика решения задач по химии» М.,Просвещение, 1989.
• 2. О.С. Габриелян, П.В. Решетов, И.Г. Остроумов «Задачи по химии и способы их решения». М., Дрофа, 2006.
• 3. А.С. Егоров «Самоучитель по решению химических задач», Ростов-на-Дону, «Феникс», 2000.
• 4.Н.Е. Кузьменко, В.В. Еремин «Сборник задач по химии: 8-11 классы». Москва, «Экзамен», 2006.
• 5. Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова «Занимательные задания и эффектные опыты по химии», М., «Дрофа», 2002.

Дёмина Евгения Валерьевна,

учитель химии

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 8 им. К.К. Рокоссовского» г. Курска

E-mail:

[email protected]

Т. 8 906 573 63 61