Занятие № 3
При изучении первых тем курса органической химии вы знакомитесь с приемами решения разных типов расчетных задач на выведение молекулярных формул веществ. Предлагаем Вам набор типовых расчетных задач и образцы их решения.
Расчетные задачи на выведение молекулярных формул
Неорганическое топливо: ядерное топливо, ракетное топливо. Из-за использования топлива можно дополнительно разделить на. Энергетическое топливо для производства электроэнергии или тепла. Привод для привода двигателей. Характеристики энергетических топлив.
При комнатной температуре нефть является легко воспламеняющейся жидкостью, обычно легче воды, плохо проводящей. Цвет, запах, вязкость, удельный вес и т.д. зависят от происхождения масла. Разделение чистых углеводородов из сырой нефти чаще всего осуществляется путем фракционной дистилляции; Также используют экстракцию селективными растворителями и кристаллизацию. Нефть состоит из трех групп углеводородов: - алканов - циклоалканов - аренов. Нефть не содержит алкенов и алкинов в принципе. В зависимости от его происхождения процент отдельных компонентов изменяется.
1. Углеводородов по общим формулам классов.
№. 1 алкана воздуху равна 2.965
№ 2 Определите молекулярную формулу алкана относительная плотность паров которого по водороду равна 36
№ 3 Определите молекулярную формулу алкана , относительная плотность паров по водороду которого равна 43
В результате дистилляции сырой нефти ряд кипящих фракций получают в разных температурных диапазонах. По мере увеличения температуры масла летучие компоненты становятся более летучими. Бензин является жидким, очень летучим и легковоспламеняющимся, с характерным запахом. Паровой бензин смешивается со взрывоопасными смесями. Нерастворим в воде, но растворим в безводном спирте - эфире, хлороформе и т.д. он в основном используется в качестве моторного топлива в качестве моющего средства и обезжиривателя в качестве растворителя для лакокрасочных материалов.
№ 4 Определите молекулярную формулу алкана относительная плотность паров по кислороду равна
№ 5 Определите молекулярную формулу циклоалкана относительная плотность паров которого по аргону равна 1,4
№ 6 Определите молекулярную формулу алкена относительная плотность паров которого по водороду равна 35
Поскольку развитие моторизации влечет за собой растущий спрос на бензин, более высокие нефтяные фракции, такие как масла и мазут, превращаются в бензин в процессе крекинга. Этот процесс включает термическое или каталитическое разложение углеводородов, что позволяет получать продукты с более низкой молекулярной массой. Трещины нафтенов отличаются от бензина, полученного простой перегонкой сырой нефти с более высоким содержанием алкенов и ароматических углеводородов. Изменения в составе бензиновых фракций для очистки бензина нафты могут быть достигнуты методом риформинга, который состоит из изомеризации и дегидроциклирования н-алканов и дегидрирования циклоалканов до ароматических углеводородов под действием платинового катализатора.
№ 7 Определите молекулярную формулу алкена относительная плотность паров которого по углекислому газу равна 0,636
№ 8 Определите молекулярную формулу алкина относительная плотность паров которого по воздуху равна 2,344
№ 9 алкина относительная плотность паров которого по неону равна 4,1
№ 10 Определите молекулярную формулу алкадиена относительная плотность паров которого по азоту равна 1,428
Таким образом, октановое число бензина увеличивается на 40 единиц, а также получают алкены и арены. Октановое число - это количество, определяющее качество бензина. Бензин, полученный непосредственно из дистилляции сырой нефти, имеет октановое число от 50 до 76, крекинг-нафта-90, образованный из риформинга - примерно один раз. Этот способ обогащения бензина был предназначен для придания ему антидетонационного свойства в двигателе.
Керосин, прозрачная, желтая жидкость с синеватым блеском и характерным запахом. Используется в основном для освещения, в настоящее время используется как дизельное топливо или реактивное топливо, а также в качестве сырья для растрескивания или реформирования бензина. Другая фракция керосина - это легкий газойль. Он используется в качестве дизельного топлива - дешевле бензина, потому что он не требует химической обработки. Тяжелые нефтяные фракции служат для смазывания механизмов.
№ 11 Определите молекулярную формулу алкадиена относительная плотность паров которого по метану равна 3,857
№12 . Определите молекулярную формулу арена относительная плотность паров которого по воздуху равна 3,172
№ 13 Определите молекулярную формулу алкана, плотность паров которого при н. у. равна 2,59 г/мл
Среди минеральных мазутов в дополнение к чистым дистиллятам типа мазута также присутствуют тяжелые мазутные масла, которые являются остатками от дистилляции. Тяжелое мазут является отработанным продуктом после переработки и состоит из различных фракций углеводородов, которые образуются при переработке сырой нефти.
Содержание золы является важным свойством тяжелых масел. Это связано с тем, что оно существенно влияет на загрязнение и коррозию котельного оборудования. Зола, растворенная в мазуте, не может быть удалена или удалена очень мало. Состав золы в основном состоит из ванадия и натрия и различных типов металлических соединений. Загрязнение поверхностей нагрева котлов в первую очередь отвечает за ванадий, натрий и серу. В дополнение к загрязняющим веществам зола может также вызвать коррозию с высокой или низкой температурой.
№ 14 Определите молекулярную формулу алкена, плотность паров которого при н. у. равна 1, 875 г/мл
№ 15 Определите молекулярную формулу алкана, плотность паров которого при н. у. равна 0,714 г/мл
№ 16 Определите молекулярную формулу циклоалкана, плотность паров которого при н. у. равна 3,125 г/мл
№ 17 Определите молекулярную формулу алкадиена, плотность паров которого при н. у. равна 2,41 г/мл
Высокотемпературная коррозия возникает, когда пентоксид ванадия осаждается в чистом виде. В этом состоянии он увеличивает адсорбцию кислорода, что приводит к образованию склероза. Тяжелое мазут, обозначенный № 3, используется при работе котлов с масляным топливом.
Существуют три типа топливных масел, а основные черты масла - цифры 1, 2 и ниже. Плотность - это количественный показатель состава отопительного масла, т.е. содержание его основных составляющих, углерода и водорода. При измерении плотности мазута наиболее часто используемая мера изометрична.
№ 18 Определите молекулярную формулу алкина, плотность паров которого при н. у. равна 1,16г/мл
№ 19* Определите формулу вещества, в состав молекулы которого входят атомы углерода, водорода и кислорода. Если известно, что массовая доля водорода в нем равна 13,33%, а число атомов углерода в 3 раза больше числа атомов кислорода. Плотность паров по водороду данного вещества равна 30
Вязкость мазута является одной из наиболее важных аналитических данных, так как ее можно использовать для дифференциации отдельных марок масла. Вязкость определяет температуру транспорта и транспорта. Использование масла в качестве топлива, вязкость является характерным значением, которое влияет на конструкцию распылительных форсунок, легкость распыления и размер капель масла. На графике показаны изменения вязкости эфирных масел в зависимости от температуры.
Точка замерзания масла. Точкой коагуляции является температура, при которой масло перестает течь под действием силы тяжести. В соответствии с этим стандартом температура, при которой масло снижает ее подвижность, так что после опрокидывания пробирки с 45 ° менисковым продуктом не будет перемещаться в течение 1 мин. Точка затвердевания не остается в прямом отношении к вязкости. Масла с более высокой вязкостью могут иметь низкую температуру затвердевания и наоборот.
№. 20 .* Смесь, содержащая 0,25 моль водорода и 0,25 моль алкана, имеет относительную плотность по воздуху 0, 5518. Выведите молекулярную формулу алкана.
Дано | Решение Содержание воды. Все масла, покидающие нефтеперерабатывающие заводы, практически невосприимчивы к воде. На практике, однако, когда используется топливо, следует ожидать определенного количества воды после образования росы, утечки, транспортного эффекта и т.д. мазут содержит воду, которая оседает на дне резервуара, и воду, которая не осаждается, а с другими загрязняющими веществами. Образование осадка может вызвать помехи в масляной системе. Принцип определения заключается в дистилляции содержащейся воды и измерении ее объема в приемнике. |
1.D(H2)=М/2, M=29*2=58 |
|
Определить молекулярную формулу CnH2n+2 |
12n+2n+2=58, n=4, C4H10 |
Дано Содержание твердых инородных тел в топливных маслах играет ту же роль, что и содержание воды. Влияние обоих факторов может увеличить образование грязевых примесей. Эти примеси засоряют фильтры или сопла горелок в неблагоприятных ситуациях. Это главным образом неорганические примеси, нерастворимые в масле. Содержание ванадия. Определение содержания ванадия заключается в оценке качества топлива, поскольку содержащийся в нем ванадий может вызвать сильную коррозию нагретых поверхностей. Остаток после сжигания. Масло содержит определенные химически связанные элементы, которые не воспламеняются, но не могут быть разделены механически - через фильтры. Эти химически связанные элементы, известные как зола, обычно встречаются в очень малых количествах. Легкие мазуты имеют следы золы. | Решение |
Плотность при н. у=1,875 г/мл | 1. M=Vm*p, M=22,4*1,875=42 |
Определите молекулярную формулу CnH2n Содержание серы. Все масла содержат некоторое количество органически связанной серы. Однако для нефтяных систем сера безвредна. Склонность к сжиганию. Тенденция масла к образованию остатка является мерой образования твердого остатка после испарения масла без подачи воздуха. Количество произведенного кокса определяет мощность образца сжигаемого масла. Как правило, возможно создание горелки на установке сжигания, если нормальный ход сгорания нарушается, если, например, капельки масла падают на холодные поверхности нагрева до полного сгорания или местного дефицита кислорода. |
12n+2n=42, n=3, C3H6 |
2. По массовым долям элементов, входящих в состав химической формулы
№. 1 Определите простейшую формулу углеводорода в состав молекулы которого входят атомы углерода массовая доля которых равна 75% и водорода массовая доля которых равна 25%.
№ 2 Определите формулу углеводорода в состав молекулы которого входят атомы углерода массовая доля которых равна 83,3% и водорода массовая доля которых равна 16,7%. Относительная плотность паров данного углеводорода по водороду равна 36.
Использование жидких топлив при работе котлов приносит с собой ряд объектов, которые являются результатом их физико-химического характера. Преимущества жидкого топлива включают в себя: повторяющееся качество топлива в течение достаточно длительного периода времени, стабильное качество горения, стабильный диапазон температуры горения, высокую эффективность сгорания, сжигание с избытком стехиометрического воздуха, легкое достижение экологически чистых уровней горения, простота автоматизации транспорта и регулирования количества топлива и полной автоматизации, простота хранения и транспортировки топлива, простая и безопасная эксплуатация установки, простая конструкция котельного оборудования, высокая доступность.
№ 3 Определите формулу углеводорода в состав молекулы которого входят атомы углерода массовая доля которых равна 85,71% и водорода массовая доля которых равна 14,29%. Относительная плотность паров данного углеводорода по кислороду равна 1,3125
№ 4 Определите формулу углеводорода в состав молекулы которого входят атомы углерода массовая доля которых равна 92,31%. Относительная плотность паров данного углеводорода по водороду равна 39.
№ 5 Определите формулу вещества в состав молекулы которого входят атомы серы (массовая доля равна 84,2%) и углерода (массовая доля 15,8). Относительная плотность паров по воздуху данного соединения равна 2,62.
№ 6 Определите простейшую формулу вещества в состав молекулы которого входит 38,7% углерода, 45,16% азота и 16,17% водорода.
№ 7. Определите молекулярную формулу алкана, монобромпроизводное которого содержит 73,4% (по массе) брома.
№ 8 . Определите молекулярную формулу алкана, дихлорпроизводное которого содержит 83,5% (по массе) хлора.
№ 9. Продукт полного хлорирования алкана содержит 89,87% по массе хлора. Определите формулу алкана.
Образец решения задач данного типа:
Дано | Решение |
1.D(H2)=М/2, M=16*2=32 2. Пусть вещества 100г, тогда масса кремния составит 87,5г, а масса водорода 12,5 г. Рассчитаем количество вещества кремния и водорода: n(Si)= 87,5/28=3,125 моль n(H) =12,5/1= 12,5 моль 3,125: 12,5/ приводим к целому значению, делим оба числа на 3,125 и получаем 1:4, простейшая формула SiH4 4.Находим молекулярную формулу М(SiH4)n=(28+4)n=32n n=1, формула SiH4 |
|
Определите молекулярную формулу вещества SixHy |
Задачи на вывод молекулярных формул по продуктам сжигания веществ.
Определите молекулярную формулу вещества по следующим данным условия задачи
m (масса вещества) | плотность вещества | Масса получен-ного СО2 | Объем полученного СО2 | Масса воды, полученной в ходе реакции |
|
по воздуху 1,034 | |||||
по водороду 56 | |||||
по кислороду 2,25 | |||||
при н. у. 0,714 | |||||
по азоту 2 | |||||
при н. у. 1,964 | |||||
по углекислому газу 1,59 | |||||
по воздуху 3,379 | |||||
по аргону 1,15 | |||||
по водороду 30 | |||||
по воздуху 1,517 | |||||
по кислороду 1,875 | |||||
по углекислому газу 0,727 | |||||
по воздуху 1,034 | |||||
по угарному газу 2,214 | |||||
по азоту 2,07 | |||||
при н. у. 1,4 | |||||
при н. у. 1,16 | |||||
по воздуху 2 | |||||
по азоту 1,642 |
Образец решения задач данного типа:
Дано | Решение |
m (в-ва)=3 г | 1.Dв=М/29, М=29* 1,034=30 |
2. n(CO2)=m/M, n(CO2)=8,8/44=0,2, n(CO2)= n(C)=0,2 |
|
3 n(H2O)= m/M, n(H2O)= 5,4/18=0,3, т. к. в Н.2О 2 моль атома водорода, поэтому n (Н2)= 0,6 |
|
4. Проверка наличия в формуле атомов кислорода: m (в-ва)= m(С)+ m(Н)+ m(О), 3=(0,2*12)+(0,6*1)+ m(О), m(О)=0, кислорода в формуле нет. |
|
Найти СхНyОz |
0,2: 0,6 / приводим к целому значению, делим на меньшее из 2-х чисел (0,2) и получаем, что отношение «х» к «y», как 1:3, простейшая формула (СН3)n, (15n)=30, n=2, молекулярная формула С2Н6 |
Задачи на нахождение молекулярных формул по общей формуле класса
соединений.
1-27. Относительная плотность паров алкана па водороду равна 50.
1-28. Относительная плотность паров алкана па воздуху равна 7,31.
Выведите молекулярную формулу алкана.
2-17. Относительная плотность паров циклоалкана по азоту равна 5.
2-18.
Плотность циклоалкана при нормальных условиях равна 2,5 г/л.
Выведите молекулярную формулу циклоалкана.
3-25. Относительная плотность паров алкена по воздуху равна 2,414.
3-26.
Плотность алкена при нормальных условиях равна 1,875 г/л.
Выведите молекулярную формулу алкена.
4-13 . Плотность алкадиена при нормальных условиях равна 2,41 г/л.
Выведите молекулярную формулу алкадиена.
4-14.
Относительная плотность паров алкадиена по диоксиду углерода равна 2,5.
Выведите молекулярную формулу алкадиена.
5-21. 1 г алкина при нормальных условиях занимает объем 0,56 л.
5-22. Относительная плотность паров алкина по кислороду равна 2,125.
Выведите молекулярную формулу алкина.
6-20. Относительная плотность по водороду паров ароматического углеводорода ряда
Бензола равна 46. Выведите молекулярную формулу углеводорода.
6-21.
Гомолог бензола имеет относительную плотность паров по воздуху 4,62.
Выведите его молекулярную формулу.
8-00 Относительная плотность паров предельного одноатомного спирта по водороду
Равна 23. Выведите молекулярную формулу спирта.
8-21. Относительная плотность паров предельного одноатомного спирта по кислородуРавна 2,75. Выведите молекулярную формулу спирта.
8-22. Предельный простой эфир массой 10 г при нормальных условиях занимает
Объем 4,87 л. Выведите молекулярную формулу эфира.
9-15. Относительная плотность паров предельного двухатомного спирта по диоксиду
Углерода равна 2,045. Выведите молекулярную формулу спирта.
9-16. Относительная плотность паров предельного трехатомного спирта по воздуху
Равна 4,62, Выведите молекулярную формулу спирта.
11-21. Относительная плотность паров предельного альдегида по воздуху равна 2.
Выведите молекулярную формулу альдегида.
11-22. Относительная плотность паров предельного альдегида по азоту равна 3,07.
Выведите молекулярную формулу альдегида.
12-00 Относительная плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты
По водороду равна 30. Выведите молекулярную формулу карбоновой кислоты.
12-21. Относительная плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты по
Воздуху равна 2,552. Выведите молекулярную формулу карбоновой кислоты.
12-22. Относительная плотность паров предельной двухосновной карбоновой кислоты по
Водороду равна 59. Выведите молекулярную формулу карбоновой кислоты.
14-00 Относительная плотность паров предельного первичного амина по водороду
Равна 15,5. Выведите его молекулярную формулу.
14·21. Относительная плотность паров предельного первичного амина по воздуху
Равна 2,034. Выведите молекулярную формулу амина.
14-22.
Относительная плотность паров ароматического амина по азоту равна 3,82.
Выведите молекулярную формулу амина.
Похожие статьи
