Заттың химиялық формуласын анықтауға есептер
8,9 сынып
І. Құрамындағы элементтердің массалық қатынастары бойынша қосылыстың формуласын анықтау Құрамында фосфор мен оттектің массалық қатынасы 31 : 40 болып келетін заттың молекулалық формуласын анықтаңыздар. Берілгені:
m (Р) : m (О) = 31 : 40
Т/к РхОу
Шешуі:
1) Фосфор мен оттегінің мольдік массалары: М (Р) = 31 г/моль
М (О) = 16 г/моль
2) Зат құрамына кіретін элементтердің атом сандарының қатынасын табамыз: Индекстерді х пен у арқылы белгілеп, заттың формуласын РхОу деп жазамыз.
Зат құрамының тұрақтылық заңы бойынша:
31х : 40у =3 : 1 тең болады.
31 40
Бұдан х : у = ––––– : ––––– = 1 : 2,5 = 2 : 5
31 16
х = 2, у = 5
Яғни, заттың формуласы Р2О5
Жауабы: Р2О5.
ІІ. Құрамындағы химиялық элементтердің массалық үлестері мен тығыздығы бойынша заттың химиялық формуласын табу. Азот пен сутегінен тұратын қосылыстың құрамында 12,5 % сутек бар. Сутегі бойынша салыстырмалы тығыздығы 16-ға тең. Қосылыстың қарапайым формуласын анықтаңыздар. Берілгені:
ω (Н) = 12,5 %
Д Н2 = 16
Т/к N х Н у
Шешуі:
1-әдіс.
1) Берілген заттың құрамы 100 % . Қосылыстағы азоттың мөлшерін есептейміз:
100 - 12,5 = 87,5 % Берілген заттың 100 г үлгісін қарастырамыз. Ондағы азот пен сутектің массалары олардың массалық үлестеріне тең болады. m (N) = 87,5 г m (Н) = 12,5 г 2) Зат құрамындағы элементтердің әрқайсысының зат мөлшерлерін табамыз:
m (N) 87,5
[pic] = –––––––– = –––––––– = 6,25 моль
М (N) 14
m (Н) 12,5
[pic] = –––––––– = –––––––– = 12,5 моль
М (Н) 1
3) Заттың эмприкалық формуласындағы индекстер осы заттың құрамына кіретін атомдардың зат мөлшерлерінің қатынастарын көрсетеді. Табылған сандарды бүтін сандарға айналдырамыз:
[pic] (N) : [pic] (Н) = 6,25 : 12,5 = 1 : 2 х = 1, у = 2 NН2
М (NН2) = 14 + 2 = 16
4) Есептің шартын қанағаттандыратын заттың формуласын табу үшін оның сутегі бойынша салыстырмалы тығыздығы арқылы мольдік массасын есептейміз:
М= М Н2 • Д Н2 = 2•16 = 32 г/моль
5) Заттың молекулалық массасы есептеп тапқан қарапайым формулаға сәйкес (NН2) молекулалық массадан екі есе көп. Демек, заттың қарапайым формуласы N2Н4 2-әдіс.
1) Салыстырмалы тығыздық арқылы заттың молярлық массасын табамыз:
М = МН2 •ДН2 =2•16 = 32 г/моль
2) Массалық үлестерді пайдаланып,табылған жалпы массаның құрамындағы азот пен сутектің массаларын есептейміз:
100 г заттың құрамында –––––––––––– 87,5 г азот болса,
32 г заттың құрамында –––––––––––– х г азот бар.
87,5 • 32
х = –––––––––––– = 28 г (азот)
100
100 г заттың құрамында –––––––––––– 12,5 г сутек болса,
32 г заттың құрамында –––––––––––– х г сутек бар.
12,5 • 32
х = –––––––––––– = 4 г (сутек)
100
3) Табылған массалар бойынша заттың құрамындағы азот пен сутектің зат мөлшерін есептейміз:
M (N) 28
[pic] = –––––– = –––––– = 2 моль
М (N) 14
m (Н) 4
[pic] = –––––– = –––––– = 4 моль
М (Н) 1
Анықтап отырған көмірсутек құрамына 2 моль азот және 4 моль сутек кірсе, оның қарапайым формуласы N2Н4 болады.
Жауабы: N2Н4.
ІІІ.Кристаллогидраттың формуласын анықтау Құрамында 45,32 % су бар темір (ІІ) сульфатының кристаллогидратының формуласын анықтаңыздар. Берілгені: ω (Н2 О) = 45,32 % Т/к FeSO4• хН2О Шешуі: 1-әдіс. 1) Темір (ІІ) сульфатының мольдік массасы: М (FeSO4) = 56 + 32 + 16• 4 = 152 г/моль 2) Судың массалық үлесін есептейміз: Кристаллогидратының формуласы FeSO4• хН2О. Оның бір мольінің массасы 152 + 18 • х және құрамында 18 x г су бар. ω(Н2О) = 18 x / (152+18 x) = 0,4532 , бұдан х = 7. 2-әдіс. 1) Кристаллогидраттағы тұздың массалық үлесін есептейміз: 100% - 45,32% = 54,68 %. 2) Кристаллогидраттың молярлық массасы: Бір моль кристаллогидраттың 54,68 % сусыз тұз құрайды, оның массасы 152 г. Демек, кристаллогидраттың молярлық массасы: M(FeSО4 •х Н2О) = 152 / 0,5468 = 278 г/моль, бұдан х = 7.
Жауабы: FеSО4•7Н2О.
Литий хлоридінен алынған кристаллогидраттың құрамында 7,19 % литий бар екендігі химиялық талдау арқылы анықталды. Алынған кристаллогидраттың формуласын анықтаңыздар. Берілгені:
ω (Li) = 7,19 %
Т/к LiCI • х Н2О
Шешуі: 1) Литий мен литий хлоридінің молярлық массалары: М(LiCI) = 6,9 + 35,5 = 42,4 г/моль Аr (Li) = 6,9 2) Кристаллогидраттың құрамындағы судың моль санын есептейміз:
Кристаллогидраттың құрамындағы су - х моль 7,19 % –––––––––––– 6,9 г сәйкес келеді 100 % –––––––––––– (42,4 + 18 •х) г
6,9 •100
(42,4 + 18•х) г = ––––––––––
7,19
42,4 + 18•х = 96 18•х = 53,6 х = 3 Жауабы: LiCI •3Н2О.
ІV. Жану өнімдері бойынша бастапқы заттың формуласын анықтау Сутегі бойынша тығыздығы 30 – ға тең массасы 6,0 г органикалық зат толық жанғанда 8,8 г көміртегі (ІV ) оксиді мен 3,6 г су түзілді. Органикалық заттың молекулалық формуласын табыңыздар. Берілгені:
m (CO2) = 8,8 г
m (Н2O) = 3,6 г
ДН2 = 30
Т/к СхНу Оz
Шешуі: 1- әдіс.
1) Органикалық заттың сутегі бойынша салыстырмалы тығыздығы арқылы мольдік массасын есептейміз:
М= М Н2 •ДН2 = 2• 30 = 60 г/моль
2) Реакция теңдеуінің сызбанұсқасын жазамыз:
CxHyOz + O2 = CO2 + H2O,
3) Берілген заттардың массалары бойынша зат мөлшерін есептейміз:
m (CO2) 8,8
[pic] (CO2) = –––––––– = –––––– = 0,2 моль
М(CO2) 44
m(Н2O) 3,6
[pic] (Н2O) = –––––––– = –––––– = 0,2 моль
М (Н2O) 18
m (СхНу Оz) 6
[pic] (СхНу Оz) = –––––––––––– = –––––– = 0,1 моль
М (СхНу Оz) 60
Органикалық зат мөлшерін 1 мольге келтіреміз, яғни 10-ға көбейтеміз:
[pic] (CO2) = 0,2моль •10 = 2 моль
[pic] (Н2O) = 0,2моль •10 = 2 моль
[pic] (СхНу Оz) = 0,1 моль•10 = 1 моль
Органикалық заттың формуласы C2H4Oz болады. Молекулады оттегінің атом санын есептейміз: 60 - 28 = 32 Демек, органикалық заттың құрамында оттегінің екі атомы бар.
Заттың формуласы C2H4O2 2- әдіс.
1) 8,8 г көміртегі (ІV ) оксидінің құрамындағы көміртектің массасы:
44 г CO2 –––––––––––– 12 г C х г болса,
8,8 г CO2 –––––––––––– х г С болады.
8,8 • 12
х = –––––––––––– = 2,4 г (көміртек)
44
2) 3,6 г су құрамындағы сутектің массасы:
18 г Н2O –––––––––––– 2 г Н х г болса,
3,6 г Н2O –––––––––––– у г Н болады.
3,6 • 2
у = –––––––––––– = 0,4 г (сутек )
18
2,4 г + 0,4 г = 2,8 г
3) Жанған заттың құрамындағы оттегінің массасы :
6,0 г - 2,8 г = 3,2 г
4) Берілген көмірсутектің молекулалақ формуласын Сх Ну Оz деп жазамыз. Мұндағы х, у, z 1 моль зат құрамындағы С, Н ,О -нің моль сандары. Зат құрамындағы х, у, z қатынастарын көміртек , сутегі және оттегінің массаларын олардың мольдік массаларына бөліп табамыз:
2,4 0,4 2,8
х : у : z = ––––– : ––––– : ––––– = 0,2 : 0,4 : 0,17 = 1 : 2 : 1 СН2О
12 1 16
Мr (СН2О) = 30
5) Сутегі бойынша берілген салыстырмалы тығыздығы арқылы көмірсутектің салыстырмалы молекулалық массасын тауып аламыз: Мr ( көмірсутек) = Мr •DH2 = 30 • 2 = 60 яғни, көмірсутектің молекулалық формуласы C2H4O2
Жауабы: C2H4O2.
ЕСЕПТЕР
1) Молибден оксиді құрамындағы элементтердің массалық қатынасы m(Мо) : m(О) = 2 : 1. Молибден оксидтің формуласын табыңыздар.
Жауабы: МоО3.
2) Құрамына кіретін элементтердің массалық үлестері бойынша: калий - 26,53 % , хром - 35,37 % , оттегі - 38,10 % тұздың қарапайым формуласын табыңыздар.
Жауабы: К2Сr2О7.
3) Құрамына кіретін элементтердің массалық үлестері бойынша: фосфор - 6,25 % , азот - 12,5 % , сутек - 56,2 5%, оттек - 25,0 % тұздың қарапайым формуласын табыңыздар.
Жауабы: (NН4)2НРО4.
4) Құрамында көміртек – 85,7% , сутек – 14,3% болатын қосылыстың 0,5 мольінің массасы 14 г. Қосылыстың қарапайым формуласын табыңыздар.
Жауабы: С2Н4.
5) 6,32 г марганец оксидінің құрамында 4,4 г марганец бар. Марганец оксидінің формуласын анықтаңыздар.
Жауабы: Mn2O.
6) Массасы 4,88 г сусыз магний сульфатынан 10 г кристаллогидрат алынады. Кристаллогидраттың формуласы қандай?
Жауабы: MgSO4 •7Н2О.
7) Қосылыстағы кальцийдің массалық үлесі – 0,182, хлордың массалық үлесі – 0,324 және судың массалық үлесі - 0,494. Кристаллогидраттың қарапайым формуласын табыңыздар.
Жауабы: CaCl2 •6Н2О.
8) Массасы 2,66 г зат толық жанған кезде 1,54 г көміртегі (ІV) оксиді және 4,48 г күкірт (ІV) оксиді түзілді. Заттың қарапайым формуласын анықтаңыздар.
Жауабы: CS2.
9) Массасы 4,25 г көмірсутекті жаққанда 13,2 г көміртегі (ІV) оксиді және 5,85 г су түзілді. Көмірсутектің ауа бойынша тығыздығы 5,862- ге тең. Көмірсутектің қарапайым формуласын табыңыздар. Жауабы: C12Н26.
10) Қосылыстағы көміртегінің массалық үлесі - 39,97 %, сутегінің массалық үлесі - 6, 73 %, оттегінің массалық үлесі - 53,30 %. Қалыпты жағдайда осы газдың 300 мл - нің массасы 2,41г. Қосылыстың қарапайым формуласын табыңыздар.
Жауабы: C6H12О6.
11) Көміртегінің массалық үлесі үлесі – 92,3 %, гелий бойынша буының тығыздығы 6,5 –ке тең көмірсутектің молекулалық формуласы қандай?
Жауабы: C2H2.
