तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा किसी पदार्थ का आणविक सूत्र ज्ञात करना। रासायनिक तत्वों के द्रव्यमान अंशों (मात्रात्मक विश्लेषण परिणाम) या किसी पदार्थ के सामान्य सूत्र द्वारा किसी पदार्थ के सूत्र का निर्धारण
कक्षा 8 से 11 तक रसायन विज्ञान कार्यक्रम के पारित होने के दौरान छात्र किसी पदार्थ के रासायनिक सूत्र को प्राप्त करने के कार्यों से मिलते हैं। इसके अलावा, ओलंपियाड कार्यों, नियंत्रण और माप में इस प्रकार की समस्या काफी आम है सामग्री का उपयोग करें(भाग बी और सी)। इन कार्यों की जटिलता की सीमा काफी विस्तृत है। जैसा कि अनुभव से पता चलता है, स्कूली बच्चों को अक्सर किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान को प्राप्त करते समय हल करने के पहले चरण में कठिनाइयाँ होती हैं।
इस विकास में, स्थितियों में विभिन्न मापदंडों के आधार पर किसी पदार्थ का सूत्र खोजने के लिए कार्य प्रस्तावित हैं। प्रस्तुत समस्याओं में किसी पदार्थ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करने की विभिन्न विधियाँ दी गई हैं।कार्यों को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि छात्र सीख सकें सर्वोत्तम प्रथाएंऔर विभिन्न समाधान। सबसे आम निर्णय विधियों को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जाता है। छात्रों के लिए, बढ़ती हुई जटिलता और स्वतंत्र समाधान के लिए कार्यों के सिद्धांत के अनुसार हल की गई समस्याओं की पेशकश की जाती है।
किसी पदार्थ के रासायनिक सूत्र की व्युत्पत्ति: |
कार्य संख्या |
किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान की गणना |
स्वतंत्र समाधान के लिए कार्य |
तत्व परमाणुओं के द्रव्यमान अंशों (%) के आधार पर |
एम, जहां एन परमाणुओं की संख्या है |
संरचना वाले यौगिक का रासायनिक सूत्र निर्धारित करें: सोडियम - 27.06%; नाइट्रोजन - 16.47%; ऑक्सीजन - 57.47%। उत्तर:नैनो 3 |
|
तत्वों के परमाणुओं के द्रव्यमान अंश (%) और यौगिक के घनत्व के आधार पर |
एम (सीएक्सहु) \u003d डी (एच 2) एम (एच 2) |
कार्बनिक के सापेक्ष वाष्प घनत्व ऑक्सीजन युक्त यौगिकऑक्सीजन के लिए यह 3.125 है। कार्बन का द्रव्यमान अंश 72%, हाइड्रोजन - 12% है। इस यौगिक का अणुसूत्र व्युत्पन्न कीजिए। उत्तर:सी 6एच 12 ओ |
|
पदार्थ के घनत्व के अनुसार गैसीय अवस्था |
एम (इन-वीए) \u003d ρ एम (गैसीय इन-वीए) |
ऑक्सीजन के संबंध में संतृप्त एल्डिहाइड का सापेक्ष वाष्प घनत्व 1.8125 है। ऐल्डिहाइड का अणुसूत्र व्युत्पन्न कीजिए। उत्तर:सी 3 एच 6 ओ |
|
तत्वों के परमाणुओं के द्रव्यमान अंशों (%) और यौगिक के द्रव्यमान के आधार पर |
एम अनुपात से पाया जाता है, |
हाइड्रोकार्बन में 81.82% कार्बन होता है। वजन 1 एल। इस हाइड्रोकार्बन का (सं.) 1.964 ग्राम है। हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए। |
|
प्रारंभिक पदार्थ और दहन उत्पादों के द्रव्यमान या आयतन के अनुसार |
एम (इन-वीए) \u003d वीएम |
हीलियम के संबंध में ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिक का सापेक्ष वाष्प घनत्व 25.5 है। इस पदार्थ के 15.3 ग्राम को जलाने पर 20.16 लीटर का निर्माण हुआ। सीओ 2 और 18.9 जी एच 2 ओ। इस पदार्थ के आणविक सूत्र को व्युत्पन्न करें। उत्तर:सी 6एच 14 ओ |
मेंडलीफ-क्लेपेरॉन समीकरण को लागू करने की समस्या को हल करने का एक उदाहरण दिया गया है।
मोनोबैसिक अमीनो एसिड में ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 42.67% है। अम्ल का आणविक सूत्र निर्धारित करें।
हाइड्रोजन के संबंध में एक हाइड्रोकार्बन का आपेक्षिक घनत्व, जिसकी संरचना है: w(C) = 85.7%; w (H) = 14.3%, 21 के बराबर। हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र व्युत्पन्न करें।
एक एल्केन का आणविक सूत्र निर्धारित करें यदि इसकी वाष्प आर्गन से 2.5 गुना भारी है।
यौगिक में कार्बन का द्रव्यमान अंश 39.97%, हाइड्रोजन 6.73%, ऑक्सीजन 53.30% है। वजन 300 मिली। इस यौगिक का (सं.) 2.41 g है। इस पदार्थ का अणुसूत्र व्युत्पन्न कीजिए।
दिया गया: |
समाधान: |
यौगिक सूत्र व्युत्पन्न करें |
इस प्रकार की समस्याओं को हल करने के लिए, कार्बनिक पदार्थों के वर्गों के सामान्य सूत्रों और इन वर्गों के पदार्थों के दाढ़ द्रव्यमान की गणना के लिए सामान्य सूत्रों को जानना आवश्यक है:
बहुमत निर्णय एल्गोरिदम आणविक सूत्र खोजने के लिए कार्यनिम्नलिखित चरण शामिल हैं:
— प्रतिक्रिया समीकरण लिखना सामान्य रूप से देखें;
- पदार्थ n की मात्रा का पता लगाना, जिसके लिए द्रव्यमान या आयतन दिया गया है, या द्रव्यमान या आयतन की गणना समस्या की स्थिति के अनुसार की जा सकती है;
- पदार्थ M = m / n का दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात करना, जिसका सूत्र स्थापित किया जाना चाहिए;
- एक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या का पता लगाना और किसी पदार्थ के आणविक सूत्र का संकलन करना।
आण्विक सूत्र खोजने के लिए रसायन शास्त्र में परीक्षा की समस्या 35 को हल करने के उदाहरण कार्बनिक पदार्थस्पष्टीकरण के साथ दहन उत्पादों द्वारा
11.6 ग्राम कार्बनिक पदार्थ को जलाने पर 13.44 लीटर बनता है कार्बन डाइऑक्साइडऔर 10.8 ग्राम पानी। हवा में इस पदार्थ का वाष्प घनत्व 2 है। यह स्थापित किया गया है कि यह पदार्थ सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल के साथ परस्पर क्रिया करता है, प्राथमिक अल्कोहल बनाने के लिए हाइड्रोजन द्वारा उत्प्रेरक रूप से कम किया जाता है, और पोटेशियम के अम्लीकृत घोल द्वारा ऑक्सीकृत होने में सक्षम है। एक कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए परमैंगनेट। इन आंकड़ों के आधार पर:
1) प्रारंभिक पदार्थ का सरलतम सूत्र स्थापित करें,
2) इसका संरचनात्मक सूत्र बनाएं,
3) हाइड्रोजन के साथ इसकी अन्योन्यक्रिया के लिए अभिक्रिया समीकरण दीजिए।
समाधान:कार्बनिक पदार्थ का सामान्य सूत्र CxHyOz है।
आइए सूत्रों का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा और पानी के द्रव्यमान का मोल में अनुवाद करें:
एन = एम/एमऔर एन = वी/ वीएम,
मोलर आयतन Vm = 22.4 l/mol
n (CO 2) \u003d 13.44 / 22.4 \u003d 0.6 mol, => मूल पदार्थ में n (C) \u003d 0.6 mol,
n (H 2 O) \u003d 10.8 / 18 \u003d 0.6 mol, => मूल पदार्थ में दोगुना n (H) \u003d 1.2 mol,
इसका मतलब है कि वांछित यौगिक में ऑक्सीजन की मात्रा होती है:
n(O)= 3.2/16 = 0.2 mol
आइए सी, एच और ओ परमाणुओं के अनुपात को देखें जो मूल कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं:
एन (सी): एन (एच): एन (ओ) = एक्स: वाई: जेड = 0.6: 1.2: 0.2 = 3: 6: 1
हमें सबसे सरल सूत्र मिला: सी 3 एच 6 ओ
सही सूत्र का पता लगाने के लिए, हम सूत्र का उपयोग करके एक कार्बनिक यौगिक का दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात करते हैं:
M (CxHyOz) = डेयर (CxHyOz) * M (वायु)
M ist (CxHyOz) \u003d 29 * 2 \u003d 58 g / mol
आइए देखें कि क्या वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान सबसे सरल सूत्र के दाढ़ द्रव्यमान से मेल खाता है:
एम (सी 3 एच 6 ओ) \u003d 12 * 3 + 6 + 16 \u003d 58 ग्राम / मोल - मेल खाता है, \u003d\u003e सही सूत्र सबसे सरल के साथ मेल खाता है।
आण्विक सूत्र: सी 3 एच 6 ओ
समस्या के डेटा से: "यह पदार्थ सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल के साथ इंटरैक्ट करता है, प्राथमिक अल्कोहल बनाने के लिए हाइड्रोजन द्वारा उत्प्रेरक रूप से कम किया जाता है, और एक कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए पोटेशियम परमैंगनेट के एक अम्लीकृत समाधान द्वारा ऑक्सीकरण करने में सक्षम है" हम निष्कर्ष निकालते हैं कि यह एक एल्डिहाइड है।
2) सोडियम बाइकार्बोनेट घोल की अधिकता के साथ 18.5 ग्राम संतृप्त मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड की बातचीत में, 5.6 लीटर (एन.ओ.) गैस निकली। अम्ल का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए।
3) 6 ग्राम के द्रव्यमान के साथ कुछ सीमित कार्बोक्जिलिक मोनोबैसिक एसिड को पूर्ण एस्टरीफिकेशन के लिए समान द्रव्यमान अल्कोहल की आवश्यकता होती है। इससे 10.2 ग्राम एस्टर प्राप्त होता है। अम्ल का आणविक सूत्र निर्धारित करें।
4) आणविक सूत्र निर्धारित करें एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन, यदि हाइड्रोजन ब्रोमाइड की अधिकता के साथ इसकी प्रतिक्रिया के उत्पाद का दाढ़ द्रव्यमान प्रारंभिक हाइड्रोकार्बन के दाढ़ द्रव्यमान से 4 गुना अधिक है
5) 3.9 ग्राम के द्रव्यमान वाले कार्बनिक पदार्थ के दहन के दौरान, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) का द्रव्यमान 13.2 ग्राम और पानी 2.7 ग्राम के द्रव्यमान के साथ बनता था। पदार्थ का सूत्र प्राप्त करें, यह जानते हुए कि हाइड्रोजन वाष्प घनत्व इस पदार्थ का 39 है।
6) 15 ग्राम वजन वाले कार्बनिक पदार्थ के दहन के दौरान 16.8 लीटर की मात्रा के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और 18 ग्राम के द्रव्यमान के साथ पानी का गठन किया गया था। पदार्थ का सूत्र प्राप्त करें, यह जानते हुए कि इस पदार्थ का वाष्प घनत्व हाइड्रोजन फ्लोराइड की शर्तें 3 है।
7) 0.45 ग्राम गैसीय कार्बनिक पदार्थ के दहन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का 0.448 लीटर (एन.ओ.), 0.63 ग्राम पानी और 0.112 लीटर (एन.ओ.) नाइट्रोजन छोड़ा गया। स्रोत घनत्व गैसीय पदार्थनाइट्रोजन 1.607. इस पदार्थ का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए।
8) ऑक्सीजन मुक्त कार्बनिक पदार्थ के दहन से कार्बन डाइऑक्साइड का 4.48 लीटर (N.O.), 3.6 ग्राम पानी और 3.65 ग्राम हाइड्रोजन क्लोराइड का उत्पादन होता है। जले हुए यौगिक का आणविक सूत्र निर्धारित करें।
9) 9.2 ग्राम वजन वाले कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की मात्रा 6.72 l (no.) और पानी 7.2 g के द्रव्यमान के साथ बनाई गई थी। पदार्थ का आणविक सूत्र निर्धारित करें।
10) 3 ग्राम वजन वाले कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान, 2.24 लीटर (एन.ओ.) की मात्रा और 1.8 ग्राम के पानी के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) का गठन किया गया था। यह ज्ञात है कि यह पदार्थ जस्ता के साथ प्रतिक्रिया करता है।
असाइनमेंट की इन शर्तों के आधार पर:
1) कार्बनिक पदार्थ के आणविक सूत्र को स्थापित करने के लिए आवश्यक गणना करें;
2) मूल कार्बनिक पदार्थ का आणविक सूत्र लिखिए;
3) इस पदार्थ का एक संरचनात्मक सूत्र बनाएं, जो स्पष्ट रूप से इसके अणु में परमाणुओं के बंधन के क्रम को दर्शाता है;
4) इस पदार्थ की जिंक के साथ अभिक्रिया का समीकरण लिखिए।
विषय 2 पदार्थों के आणविक सूत्रों की व्युत्पत्ति के लिए कार्य
विषय: तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा पदार्थों के आणविक सूत्र का निर्धारण
उद्देश्य: द्रव्यमान अंश, गैसों के सापेक्ष घनत्व की अवधारणा को जानना।
द्रव्यमान अंशों को खोजने में सक्षम होने के लिए, द्रव्यमान अंशों द्वारा पदार्थों के सूत्र निर्धारित करें।
योजना
गैसों का आपेक्षिक घनत्व
समस्या को सुलझाना
होम वर्क
द्रव्य में तत्वों के द्रव्यमान अंश
किसी तत्व का द्रव्यमान अंश उस तत्व के द्रव्यमान के अनुपात से निर्धारित होता है
किसी पदार्थ का सापेक्ष आणविक भारवू = ए आर इ* मैं /एम इन-वा
किसी तत्व के द्रव्यमान अंश को अक्सर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, फिर किसी तत्व के द्रव्यमान अंश का सूत्र इस तरह दिखेगा:
वू % = ए आर इ* मैं /एम इन-वा * 100%
किसी दिए गए पदार्थ को बनाने वाले तत्वों के सभी द्रव्यमान अंशों का योग एक या 100% के बराबर होता है।
वू 1 + वू 2 + वू 3 + वू 4 = 1 या डब्ल्यू 1 %+ वू 2 %+ वू 3 %+ वू 4 %=100%
यदि किसी एक तत्व का द्रव्यमान अंश ज्ञात नहीं है, तो इसे इकाई (100%) और ज्ञात द्रव्यमान अंशों के योग के बीच के अंतर के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।
वू 3 = 1- ( वू 1 + वू 2 + वू 4 ) वू 3 %= 100% - ( वू 1 %+ वू 2 %+ वू 4 %)
समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम।
1. आइए हम एक पदार्थ के सूत्र में परमाणुओं की संख्या का उपयोग करके निरूपित करें सूचकांक एक्स, वाई, जेड, आदि। अणु में तत्वों की संख्या से।
2. यदि किसी एक तत्व का द्रव्यमान अंश इस स्थिति में नहीं दिया जाता है, तो हम इसे अन्य सभी तत्वों के द्रव्यमान अंशों के 100% के अंतर से निर्धारित करते हैं।
3. सूचकांक अनुपात x:y:z खोजें, जो किसी तत्व के द्रव्यमान अंश को उसके सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान से विभाजित करने वाले भागफल का अनुपात है। विभाजन के भागफल को पूर्णांकों के अनुपात में बदलें। किसी पदार्थ का सरलतम सूत्र ज्ञात कीजिए।
एक्स: वाई: जेड = डब्ल्यू 1 % /लेकिन आर 1 :व 2 % /Ar 2 :व 3 % /लेकिन आर 3
4. यदि आपेक्षिक आणविक भार नहीं दिया जाता है, तो हम इसे समस्या की स्थिति के अनुसार पाते हैं। डी (एन 2 ) \u003d मिलीग्राम (इन-वीए) / डी (एन 2 ); एमजी (इन-वीए) \u003d डी (ओ .) 2 )* मिलीग्राम (ओ 2 );
Mg (in-va) \u003d D (वायु) * Mg (वायु); एम \u003d जी / एल * 22.4 एल ...
5. किसी पदार्थ के सबसे सरल सूत्र के सापेक्ष दाढ़ द्रव्यमान की तुलना समस्या की स्थिति से प्राप्त सत्य से करें। इन द्रव्यमानों का अनुपात वह संख्या देता है जिससे सरलतम सूत्र में सूचकांकों को गुणा किया जाना चाहिए।
किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान।यह कार्यों में निर्धारित है:__
एक अणु में तत्वों के परमाणुओं की संख्या का अनुपात।
इसके द्वारा दिया जाता है: ___
1) समाप्त
1) पदार्थ के वर्ग का एक संकेत;
2) घनत्व के माध्यम से (एम = * वीएम)
2) पदार्थ में तत्वों के द्रव्यमान अंशों के माध्यम से; ________
3) डॉ . के माध्यम से 2 (जी 1 ) (एम (जी .) 1 )= डॉ* एम(जी 2 ))
3) पदार्थ में तत्वों के मोल अंशों के माध्यम से;
4) संबंध के माध्यम से m और V m\M=V\Vm
4) उत्पादों की संख्या के माध्यम से
प्रतिक्रिया जिसमें वांछित पदार्थ शामिल है, उदाहरण के लिए
दहन उत्पाद।
एक कार्य: ऑक्सीजन के संदर्भ में हाइड्रोकार्बन का घनत्व 1.75 है, इसमें हाइड्रोजन का द्रव्यमान अंश 14.3% है। हाइड्रोकार्बन के आणविक सूत्र का निर्धारण करें।
दिया गया:समाधान:
CxHy
2) डब्ल्यू(सी) \u003d 100% - 14.3% \u003d 85.7% एक्स: वाई \u003d डब्ल्यू (सी) / एआर ( सी): डब्ल्यू (एच) / एआर(एच)
करना 2 ) =1,75
x: y \u003d 85.7 / 12: 14.3 / 1 x: y \u003d 7.14: 14.3 x: y \u003d 1: 2
डब्ल्यू (एच) = 14.3%
3) सबसे सरल सूत्र CH . है 2 एमआर(सीएच 2 ) =12 +1*2 =14
खोजें: CxHy - ?
4) एमआर(СхНу = डी (О .) 2 ) *एमआर(के बारे में 2 ) =1,75 * 32 = 56
5) 56: 14 = 4 => पदार्थ C . का सूत्र 4 एच 8 ब्यूटेन है
6) एमआर(से 4 एच 8 ) = 12* 4 + 1 * 8 = 56 समस्या का सही समाधान किया गया है।
उत्तर: सी 4 एच 8 - ब्यूटेन
उदाहरण 2: पदार्थ की मौलिक संरचना इस प्रकार है: लौह तत्व का द्रव्यमान अंश 0.7241 (या 72.41%) है, ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 0.2759 (या 27.59%) है। रासायनिक सूत्र व्युत्पन्न कीजिए।
समाधान:
परमाणुओं की संख्या का अनुपात ज्ञात कीजिए:
फे: ओ → 72.41/56: 27.59/16 ≈ 1.29: 1.72।
हम छोटी संख्या को एक के रूप में लेते हैं (इस मामले में सबसे छोटी संख्या से विभाजित करें यह 1.29 है) और निम्नलिखित अनुपात ज्ञात करें:
फे: हे 1:1.33।
चूँकि परमाणुओं की एक पूर्णांक संख्या होनी चाहिए, इसलिए हम इस अनुपात को पूर्णांकों में घटा देते हैं:
फे:ओ = 3:3.99 3:4।
उत्तर: इस पदार्थ का रासायनिक सूत्र Fe . है 3 हे 4 .
समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम।
1. वांछित प्रकार (मौखिक रूप से) के तत्वों के परमाणुओं की संख्या को निरूपित करें: x के माध्यम से, आप , जेड
2. तत्वों के परमाणुओं की संख्या के अनुपात को परमाणु कारकों के अनुपात के बराबर करें: x: y: z ... = a% / A 1 : बी 0 ए 0 2 : एस% / ए 3 ..., जहां एक 1 , लेकिन 2 , लेकिन 3 तत्वों के परमाणु द्रव्यमान हैं।
3. हम सबसे सरल सूत्र और सापेक्ष आणविक भार का मान पाते हैं।
4. घनत्व द्वारा वांछित पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार का निर्धारण करें (एम = 2डीएच 2 ; एम \u003d 29 डी वायु या एम \u003d जी / एल * 22.4 एल)।
5. पता लगाएं कि सरल सूत्र के परमाणुओं की संख्या बढ़ाने के लिए आपको कितनी बार सही सूत्र प्राप्त करने की आवश्यकता है।
6. पदार्थ का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए।
उदाहरण 3:
एक एल्कीन का सूत्र ज्ञात कीजिए यदि उसका हाइड्रोजन घनत्व 21 है। इसका संरचनात्मक सूत्र बनाएँ, इसे नाम दें।
दिया गया:
एमएस एन एच 2 एन ) = डी एच 2 * एम (एच 2 ) एमएस एन एच 2 एन ) =21*2 = 42
डी एच 2 (से एन एच 2 एन ) = 21
पदार्थ के वर्ग के एक संकेत के माध्यम से तत्वों के परमाणुओं की संख्या का अनुपात। एल्केनीज़ का सूत्र C . होता है एन एच 2 एन
आइए हम एम एल्केन को सामान्य रूप में व्यक्त करें: एम (सी एन एच 2 एन ) =12 एन + 2 एन
ढूँढ़ने के लिएएन – ?
समीकरण 14 . सेट करेंएन = 42 एन = 3
उत्तर: सी 3 एच 6 - प्रोपेन संरचनात्मक सूत्र:
समाधान स्कैन करें और भेजें ईमेल पते पर:बोगदानोव्स्काजी@ मेल. एन
कुछ समस्याओं में, स्थिति के पाठ से वांछित पदार्थ की मौलिक संरचना स्पष्ट नहीं होती है। अक्सर यह कार्बनिक पदार्थों के दहन की प्रतिक्रियाओं की चिंता करता है। संरचना संबंधी अनिश्चितता आमतौर पर जली हुई सामग्री में ऑक्सीजन के मौजूद होने की संभावना से संबंधित होती है। ऐसी समस्याओं को हल करने के पहले चरण में, गणना द्वारा वांछित पदार्थ की मौलिक संरचना की पहचान करना आवश्यक है।
समस्या 2.11.
एक कार्बनिक यौगिक के 1.74 ग्राम जलाने के परिणामस्वरूप, CO2 और H2O के मिश्रण का 5.58 ग्राम प्राप्त किया गया था। इस मिश्रण में पदार्थ CO2 और H2O की मात्रा बराबर निकली। एक कार्बनिक यौगिक के आणविक सूत्र का निर्धारण करें यदि इसकी सापेक्ष ऑक्सीजन वाष्प घनत्व 1.8125 है।
दिया गया:
कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान: m org w.va = 1.74 g;
जिले के उत्पादों का कुल द्रव्यमान: एम (सीओ 2) + एम (एच 2 ओ) \u003d 5.58 ग्राम;
जिले के उत्पादों के पदार्थों की मात्रा का अनुपात: एन(सीओ 2) = एन(एच 2 ओ);
ऑक्सीजन के लिए प्रारंभिक पदार्थ का सापेक्ष वाष्प घनत्व: डी (ओ 2) \u003d 1.8125।
ढूँढ़ने के लिए:जले हुए यौगिक का आणविक सूत्र।
समाधान:
चरण 1. जले हुए कार्बनिक यौगिक का वर्ग निर्दिष्ट नहीं है, इसलिए तात्विक संघटन को केवल प्रतिक्रिया उत्पादों से ही आंका जा सकता है। जले हुए पदार्थ की संरचना में कार्बन और हाइड्रोजन स्पष्ट रूप से शामिल थे, क्योंकि ये तत्व दहन उत्पादों में मौजूद हैं, और केवल हवा से ऑक्सीजन ने प्रतिक्रिया में भाग लिया। इसके अलावा, सभी कार्बन और सभी हाइड्रोजन पूरी तरह से मूल पदार्थ से सीओ 2 और एच 2 ओ में चले गए। यह संभव है कि वांछित यौगिक की संरचना में ऑक्सीजन भी शामिल हो।
ऑक्सीजन की मौजूदगी या अनुपस्थिति की स्थिति को समस्या की स्थिति के आंकड़ों के अनुसार स्पष्ट किया जा सकता है। हम जले हुए कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान और मात्रात्मक डेटा जानते हैं,
उत्पादों से संबंधित। जाहिर है, अगर CO2 से कार्बन और H2O से हाइड्रोजन का कुल द्रव्यमान हो जाता है द्रव्यमान के बराबरमूल कार्बनिक पदार्थ, इसकी संरचना में कोई ऑक्सीजन नहीं था। अन्यथा, यदि
मी [(सी) (सीओ 2 में)] + मी [(एच) (एच 2 ओ में)]\u003e एम org. इन-वा
ऑक्सीजन मूल पदार्थ का हिस्सा था, और इसका द्रव्यमान अंतर से निर्धारित होता है:
एम संगठन इन-वा - एम (सी) (सीओ 2 में) - एम (एच) (एच 2 ओ में) \u003d एम (ओ) (मूल में। इन-वे)।
आइए हम प्रतिक्रिया उत्पादों में कार्बन और हाइड्रोजन का द्रव्यमान निर्धारित करें और इसकी तुलना प्रारंभिक सामग्री के द्रव्यमान से करें।
1. शर्त में प्रतिक्रिया उत्पादों के कुल द्रव्यमान के बारे में जानकारी होती है, और इसलिए, सबसे पहले, हमें प्रत्येक उत्पाद के द्रव्यमान को अलग से निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए, हम कार्बन डाइऑक्साइड से बने पदार्थ की मात्रा को मान से निरूपित करते हैं " लेकिन". फिर, शर्त के अनुसार:
एन (सीओ 2) \u003d एन (एच 2 ओ) \u003d एक मोल।
ज्ञात के रूप में "ए" के मूल्य का उपयोग करके, हम सीओ 2 और एच 2 ओ का द्रव्यमान पाते हैं:
मी (सीओ 2) \u003d एम (सीओ 2)। एन(सीओ 2) \u003d (44. ए) जी,
एम (एच 2 ओ) \u003d एम (एच 2 ओ)। एन(एच 2 ओ) \u003d (18. ए) जी।
हम प्राप्त अभिव्यक्तियों को सारांशित करते हैं और स्थिति से प्रतिक्रिया उत्पादों के कुल द्रव्यमान के मूल्य के बराबर करते हैं:
(44 . लेकिन) + (18 . लेकिन) = 5,58.
हमें एक अज्ञात के साथ एक गणितीय समीकरण मिला है। इसे हल करने पर, हम अज्ञात मात्रा का मान ज्ञात करते हैं: लेकिन = 0,09.
इस मूल्य के साथ, हमने प्रत्येक उत्पाद के पदार्थ की मात्रा को निरूपित किया:
एन(सीओ 2) = एन(एच 2 ओ) \u003d 0.09 मोल।
2. एल्गोरिथम के अनुसार CO2 में कार्बन का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए:
एन (सीओ 2) ---> एन (सी) (सीओ 2 में) ---> एम (सी) (सीओ 2 में)
n (C) (CO 2 में) \u003d n (CO 2) \u003d 0.09 mol (सूत्र में सूचकांकों के अनुसार)।
मी (सी) (सीओ 2 में) \u003d एन (सी) (सीओ 2 में)। एम (सी) \u003d 0.09। 12 \u003d 1.08 ग्राम \u003d मीटर (सी) (मूल इन-वे में)
3. एल्गोरिथम के अनुसार परिणामी पानी में हाइड्रोजन का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए:
एन (एच 2 ओ) ---> एन (एच) (एच 2 ओ में) ---> एम (एच) (एच 2 ओ में)
एन (एच) (एच 2 ओ में)\u003e एन (एच 2 ओ) 2 बार (सूत्र में सूचकांक के अनुसार)
एन (एच) (एच 2 ओ में) \u003d 2. n(एच 2 ओ) \u003d 2. 0.09 = 0.18 मोल
m(H)(H2O में) = n(H)(H2O में) एम (एच) = 0.18. 1 \u003d 0.18 ग्राम \u003d मीटर (एन) (मूल इन-वे में)
4. मूल पदार्थ के द्रव्यमान के साथ कार्बन और हाइड्रोजन के कुल द्रव्यमान की तुलना करें:
एम (सी) (सीओ 2 में) + एम (एच) (एच 2 ओ में) \u003d 1.08 + 0.18 \u003d 1.26 ग्राम;
एम संगठन इन-वा \u003d 1.74 ग्राम।
एम (सी) (सीओ 2 में) + एम (एच) (एच 2 ओ में)> एम org. वी.वी-ए,
इसलिए, ऑक्सीजन मूल पदार्थ का हिस्सा है।
मी (ओ) (मूल इन-वे में) \u003d मी org. इन-वा - एम (सी) (सीओ 2 में) - एम (एच) (एच 2 ओ में) \u003d 1.74 -1.26 \u003d 0.48 जी।
5. तो, मूल पदार्थ में शामिल हैं: कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन।
आगे की कार्रवाई पहले से माने गए कार्यों के उदाहरणों से अलग नहीं है। आइए आवश्यक पदार्थ को C x H y O z के रूप में नामित करें।
चरण दो आइए एक दहन प्रतिक्रिया योजना बनाएं:
सी एक्स एच वाई ओ जेड। + हे 2 ---> सीओ 2 + एच 2 ओ
चरण 3
आइए हम पदार्थ की मात्रा के अनुपात को निर्धारित करें ( एन) कार्बनिक पदार्थ के प्रारंभिक नमूने में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन। हम पहले चरण में कार्बन और हाइड्रोजन की मात्रा पहले ही निर्धारित कर चुके हैं।
पदार्थ की मात्रा ( एन) हम ऑक्सीजन को उसके द्रव्यमान के अनुसार पाते हैं:
चरण 4 हम सबसे सरल सूत्र पाते हैं:
एन (सी): एन (एच): एन (ओ) = 0.09: 0.18: 0.03
हम सबसे छोटा मान चुनते हैं (इस मामले में, "0.03") और इसके द्वारा सभी तीन संख्याओं को विभाजित करते हैं:
हमें सबसे छोटे पूर्णांकों का समुच्चय मिला:
एन (सी): एन (एच): एन (ओ) = 3: 6: 1
इससे सरलतम सूत्र लिखना संभव हो जाता है: सी 3 एच 6 ओ 1
चरण 5
असली सूत्र का खुलासा।
ऑक्सीजन के लिए वांछित पदार्थ के सापेक्ष वाष्प घनत्व के अनुसार, हम वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान निर्धारित करते हैं:
एम सच \u003d डी (ओ 2) । एम (ओ 2) \u003d 1.8125। 32 = 58 ग्राम/मोल।
आइए सबसे सरल सूत्र के लिए दाढ़ द्रव्यमान का मान निर्धारित करें:
एम सरल है। = 3.12 + 6. 1 +1। 16 = 58 ग्राम/मोल।
एम सरल है। = एम सच। इसलिए सबसे सरल सूत्र सत्य है।
सी 3 एच 6 ओ जले हुए पदार्थ का आणविक सूत्र है।
उत्तर:सी 3 एच 6 ओ।
रसायन विज्ञान में परीक्षा से कार्य 35 के लिए सिद्धांत
किसी पदार्थ का आण्विक सूत्र ज्ञात करना
तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा किसी पदार्थ का रासायनिक सूत्र ज्ञात करना
किसी तत्व का द्रव्यमान अंश उसके द्रव्यमान और का अनुपात होता है कुल द्रव्यमानइसमें जो पदार्थ होता है:
$W=(m(el-ta))/(m(in-va))$
एक तत्व का द्रव्यमान अंश ($W$) एक इकाई के अंशों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।
समस्या 1. पदार्थ की मौलिक संरचना इस प्रकार है: लोहे का द्रव्यमान अंश $72.41%$ है, ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 27.59%$ है। रासायनिक सूत्र व्युत्पन्न कीजिए।
दिया गया:
$W(Fe)=72.41%=0.7241$
$W(O)=27.59%=0.2759$
समाधान:
1. गणना के लिए, हम ऑक्साइड $m$(oxide)$=100$ g का द्रव्यमान चुनते हैं। फिर लोहे और ऑक्सीजन का द्रव्यमान निम्नानुसार होगा:
$m(Fe)=m_(ऑक्साइड) W(Fe); एम (Fe) = 100 0.7241=72.41$
$m(O)=m_(ऑक्साइड) W(O); एम (ओ) = 100 0.2759=27.59$
2. आयरन और ऑक्सीजन पदार्थ की मात्रा क्रमशः बराबर होती है:
$ν(Fe)=(m(Fe))/(M(Fe));ν(Fe)=(72.41)/(56)=1.29.$
$ν(O)=(m(O))/(M(O));ν(O)=(27.59)/(16)=1.72.$
3. हम लोहे और ऑक्सीजन पदार्थों की मात्रा का अनुपात पाते हैं:
$ν(Fe): (O)=1.29: 1.72.$
हम छोटी संख्या को $1 (1.29=1)$ के रूप में लेते हैं और पाते हैं:
$Fe: O=1: $1.33।
4. चूंकि सूत्र में परमाणुओं की एक पूर्णांक संख्या होनी चाहिए, इसलिए हम इस अनुपात को पूर्णांकों में घटाते हैं:
$Fe: O=1: 1.33=2: 2.66=3 3.99=3: 4$।
5. पाए गए नंबरों को प्रतिस्थापित करें और ऑक्साइड सूत्र प्राप्त करें:
$Fe: O=3:4$, यानी पदार्थ का सूत्र $Fe_3O_4$ है।
उत्तर: $Fe_3O_4$।
तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा किसी पदार्थ का रासायनिक सूत्र ज्ञात करना, यदि गैसीय अवस्था में इस पदार्थ का घनत्व या आपेक्षिक घनत्व इंगित किया गया हो
समस्या 2. हाइड्रोकार्बन में कार्बन का द्रव्यमान अंश $80%$ है। हाइड्रोजन के संबंध में एक हाइड्रोकार्बन का आपेक्षिक घनत्व $15$ है।
दिया गया:
समाधान:
1. पदार्थ सूत्र $C_(x)H_(y)$ को निरूपित करें।
2. इस यौगिक के $100$g में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के मोलों की संख्या ज्ञात कीजिए:
$ एक्स = एन (सी); वाई = ν (एच)। $
$ν(C)=(m(C))/(M(C))=(80)/(12)=6.6;ν(H)=(m(H))/(M(H))=( 20)/(1)=20.$
1 रास्ता।
3. परमाणुओं के बीच संबंध:
$x: y=6.6: 20=1: $3, या $2:$6।
पदार्थ $CH_3$ का सरलतम सूत्र।
4. हाइड्रोकार्बन का आणविक भार उसके वाष्पों के आपेक्षिक घनत्व द्वारा निर्धारित करें।
$M_r$(पदार्थ)$=2D(H_2)=32D(O_2)=29D$(वायु)।
$M_x=2D(H_2)=2 15=30$ g/mol.
5. हम सरलतम सूत्र का उपयोग करके हाइड्रोकार्बन के सापेक्ष आणविक भार की गणना करते हैं:
$M_r(CH_3)=A_r(C)+3A_r(H)=12+3=15$।
6. $M_x$ और $M_r$ के मान मेल नहीं खाते, $M_r=(1)/(2)M_x$, इसलिए हाइड्रोकार्बन फॉर्मूला $C_2H_6$ है।
जाँच करें: $M_r(C_2H_6)=2A_r(C)+6A_r(H)=2 12+6 1=30$।
उत्तर:हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र $C_2H_6$ ईथेन है।
2 रास्ते।
3. परमाणुओं के बीच संबंध:
$(x)/(y)=(6.6)/(20);(x)/(y)=(1)/(3.03);y=3.03x.$
5. मोलर द्रव्यमान को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$M_r(C_xH_y)=A_r(C)_x+A_r(H)_y; M_r(C_xH_y)=12x+y$ या $30=12x+1y$।
6. हम दो अज्ञात के साथ दो समीकरणों की एक प्रणाली को हल करते हैं:
$\(\table\ y=3.03x; \12x+y=30;$ $12x+3.03x=30;x=2;y=6.$
उत्तर:सूत्र $C_2H_6$ ईथेन है।
प्रारंभिक पदार्थ और उसके दहन के उत्पादों पर डेटा के अनुसार किसी पदार्थ का रासायनिक सूत्र ढूँढना (रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार)
समस्या 3. $1.97$ g/l के घनत्व वाले हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए, यदि ऑक्सीजन में इसके $4.4$g के दहन से $6.72$ l कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) (nc) और $7.2$g पानी उत्पन्न होता है .
दिया गया:
$m(C_xH_y)=4.4$ g
$ρ(C_xH_y)=1.97$ g/l
$V(CO_2)=6.72$ l
$m(H_2O)=7.2$ g
समाधान:
1. आइए हाइड्रोकार्बन दहन समीकरण का आरेख लिखें
$(C_xH_y)↖(4.4g)+O_2→(CO_2)↖(6.72l)+(H_2O)↖(7.2g)$
2. दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें $C_xH_y M=ρ V_m$,
$M=1.97$ g/l$ 22.4$ l/mol$=44$ g/mol.
सापेक्ष आणविक भार $M_r=44$।
3. पदार्थ की मात्रा निर्धारित करें:
$ν(C_xH_y)=(m)/(M)$ या $ν(C_xH_y)=(4.4)/(44)=0.1$ mol.
4. मोलर आयतन के मान का उपयोग करते हुए, हम पाते हैं:
$ν(CO_2)=(m)/(M)$ या $ν(H_2O)=(7.2)/(18)=0.4$ mol.
6. इसलिए: $ν(C_xH_y): ν(CO_2): νH_2O=0.1$ mol $: 0.3$ mol $: 0.4$ mol या $1:3:4$, जो समीकरण में गुणांक के अनुरूप होना चाहिए और आपको अनुमति देता है कार्बन परमाणुओं और हाइड्रोजन की संख्या निर्धारित करने के लिए:
$C_xH_y+O_2→3CO+4H_2O$।
समीकरण का अंतिम रूप:
$C_3H_8+5O_2→3CO_2+4H_2O$।
उत्तर:हाइड्रोकार्बन सूत्र $C_3H_8$ प्रोपेन है।
