Урок химии в 10 классе

Тема урока : Решение задач на нахождение молекулярной формулы газообразного вещества.
Цель урока: Закрепить практические навыки в решении задач. Уметь решать задачи на нахождение молекулярной формулы вещества на основании его плотности, относительной плотности, массовой доли химических элементов в веществе и по продуктам сгорания.

Изучение нового материала (решение задач).
1-й тип задач. Определение молекулярной формулы вещества на основании результатов количественного анализа(массовой доли элементов) и относительной плотности.

Задача №1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода-20%, относительная плотность по водороду равна 15.
Дано:
w (C)=80%
w (H)=20%
D (H2)=15
Найти:
Молекулярная
формула-?
Решение
1-й способ.
1.Определяем Mrвещества.
D (H2)=Mr вещ-ва : Mr (H2);
Mr вещ-ва = D(H2)*Mr(H2); 2.Определяем, сколько по массе приходится на углерод:
30-100%
x-80% / x=24 (C)
3.Определяем, сколько по массе приходится на водород:
m(H)=30-24=6.
4. Определяем число атомов углерода и водорода в данном веществе:
n(C)=24:12=2 атома;
n(H)=6:1=6 атомов.
Формула вещества С2 Н6

Решение 2-й способ.
1. Mr=15*2=30;
2.Переходим от массовых долей к мольным долям. Для этого массовые доли надо разделить на относительную атомную массу.
V мольная доля = ω% : Ar
Найдем мольные доли углерода и водорода.
Обозначим:
х - число мольных долей углерода;
у - число мольных долей водорода.
х:у=80/12:20/1=6,7:20.
Наименьшее число принимаем за 1, а остальные числа делим на наименьшее. При этом получается 1:3, значит, простейшая формула СН3. Составляем уравнение и определяем истинную формулу:
12n+3n=30, 15n=30, n=2, тогда истинная формула С2Н6.

Решение
3-й способ.
Можно сразу определить число атомов элементов, входящих в состав вещества по формуле n=ω*Mr : Ar, но при этом должна быть известна Mr.
1. Mr=15*2=30
2. n(C)=0,8*30 : 12=2 атома;
n(H)=0,2*30 : 1=6 атомов.
Значит, формула С2Н6.
Далее решаем аналогичные задачи любым способом.
Например: Задача№2. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором составляет 75%, а относительная плотность по кислороду равна 0,5. Задача№3. Установлено, что в состав газообразного вещества входят 85,7% углерода и 14,3% водорода. Плотность газа равна 1,25 г/л.Найти молекулярную формулу.

2-й тип задач.
Задача№1.При сгорании 1,3 г вещества образуется 4,4 г оксида углерода(IV) и 0,9 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 39. Определите молекулярную формулу данного вещества.
Решение
1-й способ.
Mr(в-ва)=39*2=78.
Определяем массу углерода по оксиду углерода (IV).
M(CO2)=44г/моль,m(CO2)=44г. В 44 г (СО2) содержится 12 г (С), а в 4,4 г (СО2)-х г (С)/ х=1,2 г (С).
Определяем массу водорода по воде.
М(Н2О)=18 г/моль, m(Н2О)=18 г. В 18 г (Н2О) – 2 г (Н), а в 0,9 г (Н2О) - х г (Н)/ х = 0,1г (Н).
3. Определяем, есть ли в веществе кислород m (C) + m(H)=1,2+0,1=1,3 (г). Значит, кислорода нет.
4. Определяем отношение атомов. Пусть х - число атомов углерода, у – число атомов водорода,
х : у = 1,2/12 : 0,1/1 = 0,1 : 0,1 = 1:1. Простейшая формула СН, но так как Mr (вещества)=78, то составляем уравнение: 12*ln+1*n; 13n=78; n=6.
Тогда истинная формула вещества С6Н6.
Дано:
m(в-ва)=1,3г
m(СО2)=4,4 г
m(H2O)=0,9 г
D(H2)=39
Найти:
Молекулярная
Формула-?

Решение
2-й способ.
1. Mr вещества=39*2=78.
2. Массу углерода определяем по массе оксида углерода (IV), а массу водорода - по массе воды. Для этого определяем количество вещества оксида углерода (IV) и количество вещества воды, а по ним V(C) и V(H) :
а) M(CO2)= 44 г/моль
M(H2O)= 18 г/моль
V=m : M.
V(C)=V(CO2)=4,4г : 44 г/моль=0,1 моль
V(H)=2V(H2O)=2*0,9г : 18 г/моль.
б) Определяем массы углерода и водорода:
m=M*V
m(C)=12*0,1=1,2 (г)
m(H)=1*0,1=0,1 (г)
3. Определяем, есть ли в веществе кислород:
m(C) + m(H)=1,2+0,1=1,3 (г). Значит, кислорода нет.
4. Находим соотношение атомов углерода и водорода.
V(C) : V(H) = 0,1 : 0,1= 1 : 1.
Простейшая формула вещества СН.
5. Определяем истинную формулу вещества:
12 * ln+ ln = 78
13n = 78
n=6
Истинная формула вещества С6Н6.