Zadanie1. Ustalić wzór rzeczywisty związku potasu z tlenem , zawierającego
71 % potasu , jeżeli masa cząsteczkowa tego związku wynosi110 u
Obliczenie wzoru empirycznego , czyli wzoru najprostszego.
Związek ma wzór; KxOy
K – 71% - zawartość procentowa potasu
O – 100 % - 71% = 29% - zawartość procentowa tlenu.
Mcz = 110u
n = ms/M – ilość moli substancji chemicznej
ms – masa substancji ( przyjmujemy dla potasu 71 – ponieważ w 100g związku znajduje się 71 g potasu)
M – masa molowa ( K = 39g/mol, O = 16 g/mol )
Obliczmy ilość moli potasu:
n = 71/39 = 2,3
Obliczamy ilość moli tlenu
n = 29/16 = 1,8
stosunek X : Y ma się jak 2,3 : 1,8 po uproszczeniu ( dzielimy każdą z
liczb przez najmniejszą, czyli 1, 1:1, czyli wzór empiryczny ma
postać : KO
Obliczenie wzoru rzeczywistego:
Obliczamy masę cząsteczkową związku empirycznego, czyli KO
mcz = 39 + 16 = 55 u
Czyli: n x 55 = 110
n = 2, wzór rzeczywisty ma postać 2 KO, K2O2 – nadtlenek potasu
Zadanie 2. Ustal wzór elementarny i wzory rzeczywiste związków A, B, C, mających taki sam skład procentowy:
40 % - C
6,67 % - H
53,33 % O
jeżeli gęstość par związku A wynosi 1,34 g/dm3, gęstość względem
wodoru par związku B wynosi 30, zaś gęstość względem par powietrza
związku C wynosi 3,1g/dm3
1.Wzór ogólny związku ma postać CxHyOz
X, y, z – liczby całkowite, liczby moli poszczególnych pierwiastków w związku chemicznym
2.Obliczamy liczbę moli każdego pierwiastka w 100g związku.
X = nc = 40 /12 = 3,33 mol
y = nH = 6,67/1 = 6,67 mol
Z = no = 53,33/13 = 3,33 mol
3.Wzór empiryczny (najprostszy) ma postać
X : Y : Z = 3,33 :6,67 : 3,33 ( dzielimy przez najmniejszą z liczb, aby otrzymać liczby całkowite)
X : Y : Z = 1: 2: 1, czyli wzór ma postać CH2O
4.Obliczamy wzór rzeczywisty związku A
Masa molowa związku empirycznego CH2O równa się:
M = 12 +2 + 16 = 30 g/mol
d = M A/ V mol – gęstość związku A ( stosunek masy molowej związku A
do objętości molowej tegoż związku)
M A = d x V mol
MA = 1,34 g/dm3 x 22,4 dm3/mol = 30 g/mol
Wzór rzeczywisty związku A
n x 30 = 30 czyli n = 1
CH2O czyli HCHO – wzór związku A
5.Obliczmy wzór związku B – podobnie.
d H = MB/MH2 ( gęstość względem wodoru równa się stosunkowi masy
molowej substancji B do masy molowej wodoru)
MB= d H x MH2 = 30 x 2 = 60 g/mol
n x 30 = 60, czyli n = 2
2CH2O, czyli C2H4O2, czyli CH3COOH
6.Obliczamy wzór związku C
d p = Mc/Mpow ( gęstość względem powietrza to stosunek masy molowej związku C do masy molowej powietrza.
Mc = 3,1 x 29 g/mol = 90 g/mol
nx 30 = 90, czyli n = 3
3CH2O = C3H6O3 – wzór rzeczywisty np.: CH3CHOHCOOH
W wyniku całkowitego spalenia 2,9 g substancji zawierającej węgiel,
wodór i tlen o masie molowej 58 g/mol, otrzymano 2,7 g wody i 3,36 dm3
dwutlenku węgla ( w przeliczeniu na warunki normalne). Ustal wzór
rzeczywisty tej substancji.
1. Reakcja chemiczna
CxHyOz + 2x+y/2 – z/2 O2 ---ŕ X CO2 + y/2 H2O
Jak widać z reakcji cały węgiel zawarty w CxHyOz przechodzi w CO2, a
wodór w H2O
2. Obliczamy masę węgla zawartą w 3,36 dm3 CO2
W 1 molu CO2 , czyli w 22,4 dm3 , zawarte jest 12 g C, to ile g C zawiera
3,36 dm3 CO2
Proporcja : 22,4 dm3 – 12
3,36 dm3 – mc, to mc = 1,8 g – taka jest masa węgla
Obliczamy ile to stanowi moli.
1mol – 12 g
X - 1, 8 g X = 0,15 mola C x = nc – ilość moli węgla
3. Obliczamy masę wodoru zawartą w 2,7 g wody
18 g – 2 g H
2,7 – mH mH = 0,3 g
4. Obliczamy liczbę moli wodoru
1 mol – 1 g
nH- 0,3 = 0,3 mola H nH = y
5. Obliczamy masę i liczbę moli tlenu zawartego w 2,9 g CxHyOz
mo = 2,9 – ( 1,8 +0,3) = 0,8 g
1mol – 16 g
no - 0,8 no = 0,005 mola no = z
6. Ustalamy wzór najprostszy
X :Y :Z = 0,15 :0,3: 0,05 ( należy podzielić przez najmniejszą z tych
liczb)
Czyli X :Y :Z = 3: 6 :1, wzór najprostszy ma postać C3H6O
7. Obliczamy wzór rzeczywisty.
Obliczamy masę molową wzoru najprostszego
M = 3x 12 +6 + 16 = 58 g/mol
Masa molowa rzeczywista związku CxHyOz = 58 g/mol
Wzór najprostszy jest wzorem rzeczywistym.
Zadanie: ( próbna matura 2007 – grudzień) – arkusz podstawowy
1. Jedna z metod otrzymywania alkoholi to katalityczne
uwodnienie alkenów. Ustal wzór sumaryczny i masę molową alkenu,
którego 21 g poddano reakcji katalitycznego uwodnienia i otrzymano 30 g
alkoholu ( alkohol ten nie odbarwił wody bromowej).
Jeżeli alkohol nie odbarwił wody bromowej to znaczy że powstał alkohol
który nie ma wiązania podwójnego.
1. Zapis reakcji wynikający z treści zadania :
CnH2n + H2O ---> CnH2n+1 –OH
Obliczamy ilość alkenu która wzięła udział w reakcji
Z równania wynika że reaguje 1 mol alkenu i powstaje 1 mol wody
Obliczamy ilość wody która wzięła udział w reakcji.
30 – 21 = 9 g - ilość wody.
Obliczamy ilość alkenu która wzięła udział w reakcji – proporcja
21 g alkenu – 9 g wody
X - 18 g
X = 42 g/mol – taka jest masa molowa alkenu
2. Obliczamy liczbę atomów węgla
CnH2n – wzór ogólny alkenów. Obliczamy masę molową
n x 12 + 2n x1 = 42, to n = 3
czyli wzór ma postać : C3H6
Ustal wzór rzeczywisty węglowodoru o masie molowej 30g,jeżeli w reakcji spalania 1,5g tego związku otrzymano 4,4g tlenku węgla(4) i parę wodną
MczCxHy = 30u
mCxHy = 1,5g
mCO2 = 4,4g
CxHy + 2O2 ----> xCO2+ y/2 H2O
1,5g 4,4g
xgC - 4,4g CO2 MCO2 = 4,4g/mol
12gC - 4,4gCO2
x - 1,2gC MH = mCxHy - mC = 1,5 - 1,2 = 0,3g
nC = 1,2g/12 = 0,1 mol(x)
nH = 0,3/1 = 0,3 mol(y)
x:y
0.1:0.3
1:3 ---> CH3 (wzor empiryczny)
MczCxHy : mczCH3 = 30 : 15 = 2/1
C2H6 - etan (wzór rzeczywisty)