hemija. Tematski testovi za pripremu za Jedinstveni državni ispit. Zadaci visokog nivoa složenosti (C1-C5). Ed. Doronkina V.N.

3rd ed. - R.n / D: 2012. - 234 str. R. n/d: 2011. - 128 str.

Predloženi priručnik je sastavljen u skladu sa zahtjevima nove specifikacije Jedinstvenog državnog ispita i namijenjen je pripremi za objedinjeni državni ispit u hemiji. Knjiga sadrži zadatke visokog nivoa složenosti (C1-C5). Svaki odjeljak sadrži potrebne teorijske informacije, analizirane (demonstracijske) primjere rješavanja zadataka, koji vam omogućavaju da savladate metodologiju za izvršavanje zadataka u dijelu C, te grupe zadataka obuke po temama. Knjiga je namijenjena učenicima od 10. do 11. razreda obrazovne institucije oni koji se pripremaju za Jedinstveni državni ispit i planiraju da postignu visok rezultat na ispitu, kao i nastavnici i metodičari koji organizuju proces pripreme za ispit iz hemije. Priručnik je dio obrazovno-metodičkog kompleksa „Hemija. Priprema za Jedinstveni državni ispit", uključujući priručnike kao što je "Hemija. Priprema za Jedinstveni državni ispit 2013“, „Hemija. 10-11 razredi. Tematski testovi za pripremu za Jedinstveni državni ispit. Osnovni i napredni nivoi” itd.

Format: pdf (2012 , 3. izdanje, rev. i dodatno, 234 str.)

veličina: 2.9 MB

Pogledajte, preuzmite: 14 .12.2018, linkovi uklonjeni na zahtjev izdavačke kuće Legion (vidi napomenu)

SADRŽAJ
Uvod 3
Pitanje C1. Redox reakcije. Korozija metala i načini zaštite od nje 4
Postavljanje pitanja C1 12
Pitanje C2. Reakcije koje potvrđuju odnos između različitih klasa neorganske supstance 17
Postavljanje pitanja C2 28
SZ pitanje. Reakcije koje potvrđuju vezu između ugljikovodika i organskih spojeva koji sadrže kisik 54
Postavlja se pitanje SZ 55
Pitanje C4. Izračuni: mase (volumen, količina tvari) produkta reakcije, ako je jedna od tvari data u višku (ima nečistoće), ako je jedna od tvari data u obliku otopine s određenim masenim udjelom otopljene tvari 68
Postavljanje pitanja C4 73
Pitanje C5. Pronalaženje molekulske formule supstance 83
Postavljanje pitanja C5 85
Odgovori 97
Aplikacija. Međusobni odnos različitih klasa neorganskih supstanci. Dodatni zadaci 207
Zadaci 209
Rješavanje problema 218
Literatura 234

UVOD
Ova knjiga ima za cilj da vas pripremi za izvršavanje zadataka visokog nivoa složenosti iz opšte, neorganske i organske hemije (zadaci dela C).
Za svako od pitanja C1 - C5, veliki broj zadataka (ukupno više od 500), koji će maturantima omogućiti da provere svoje znanje, unaprede postojeće veštine i, po potrebi, nauče činjenični materijal, uključeno u testne zadatke dijela C.
Sadržaj priručnika odražava karakteristike Opcije objedinjenog državnog ispita, u ponudi poslednjih godina, i u skladu je sa trenutnom specifikacijom. Pitanja i odgovori odgovaraju formulaciji testova Jedinstvenog državnog ispita.
Zadaci dijela C imaju različite stepene težine. Maksimalni broj bodova za tačno obavljen zadatak je od 3 do 5 bodova (u zavisnosti od stepena složenosti zadatka). Testiranje zadataka u ovom dijelu vrši se na osnovu poređenja odgovora maturanta sa analizom po elementima datog uzorka odgovora svaki tačno popunjen element boduje se 1 bod. Na primjer, u zadatku SZ trebate kreirati 5 jednadžbi za reakcije između organskih tvari, koje opisuju sekvencijalnu transformaciju tvari, ali možete stvoriti samo 2 (recimo drugu i petu jednadžbu). Obavezno ih upišite u formular za odgovore, za SZ zadatak ćete dobiti 2 boda i značajno ćete poboljšati svoj rezultat na ispitu.
Nadamo se da će vam ova knjiga pomoći da uspješno položite Jedinstveni državni ispit.

Pažnja!!!

Promjene na KIM Jedinstvenom državnom ispitu 2018. iz hemije godine u odnosu na 2017.

IN ispitni rad 2018. u odnosu na rad u 2017. godini usvojene su sljedeće izmjene.

1. U cilju jasnije raspodjele zadataka na pojedine tematske blokove i sadržajne linije, redoslijed zadataka osnovnog i naprednog nivoa složenosti u prvom dijelu ispitnog rada je neznatno izmijenjen.

2. U ispitnom radu za 2018. ukupan broj zadataka je povećan sa 34 (2017.) na 35 zbog povećanja broja zadataka u 2. dijelu ispitnog rada sa 5 (u 2017.) na 6 zadataka. To se postiže uvođenjem zadataka sa jednim kontekstom. Konkretno, ovaj format predstavlja zadatke br. 30 i br. 31, koji imaju za cilj testiranje asimilacije važnih elemenata sadržaja: “Redox reakcije” i “Reakcije jonske izmjene”.

3. Promijenjena je skala ocjenjivanja nekih zadataka zbog pojašnjenja stepena težine ovih zadataka na osnovu rezultata njihovog urađenog u ispitnom radu iz 2017. godine:

Zadatak br. 9 povećanog stepena složenosti, usmjeren na testiranje savladanosti elementa sadržaja „Karakteristika Hemijska svojstva neorganske supstance“ i predstavljene u formatu za uspostavljanje korespondencije između reagujućih supstanci i produkta reakcije između ovih supstanci, biće ocenjene sa najviše 2 boda;

Zadatak broj 21 osnovnog nivoa složenosti, koji ima za cilj testiranje asimilacije elementa sadržaja „Redoks reakcije“ i predstavljen u formatu za uspostavljanje korespondencije između elemenata dva skupa, boduje se 1 bod;

Zadatak br. 26 osnovnog nivoa složenosti, sa ciljem testiranja asimilacije sadržaja „Eksperimentalne osnove hemije“ i „Opšte ideje o industrijskim metodama dobijanja esencijalne supstance” i predstavljen u formatu za uspostavljanje korespondencije između elemenata dva skupa, boduje se 1 bod;

Zadatak br. 30 visokog stepena složenosti sa detaljnim odgovorom, u cilju testiranja asimilacije elementa sadržaja „Redoks reakcije“, ocjenjuje se sa najviše 2 boda;

Zadatak br. 31 visokog stepena složenosti sa detaljnim odgovorom, koji ima za cilj testiranje asimilacije elementa sadržaja „Reakcije jonske izmjene“, ocjenjuje se sa najviše 2 boda.

Generalno, usvojene izmene u ispitnom radu za 2018. godinu imaju za cilj povećanje objektivnosti testiranja formiranja niza važnih opšteobrazovnih veština, pre svega kao što su: primena znanja u sistemu, samostalna procena ispravnosti završenog obrazovnog i obrazovnog rada. -praktični zadatak, kao i kombinovanje znanja o hemijskim objektima sa razumevanjem matematičkog odnosa između različitih fizičkih veličina.

Opće promjene na KIM Jedinstvenom državnom ispitu 2017. - Struktura ispitnog rada je optimizirana:

1. Struktura 1. dijela CMM-a je iz temelja promijenjena: zadaci sa izborom jednog odgovora su isključeni; Zadaci su grupirani u posebne tematske blokove, od kojih svaki sadrži zadatke osnovnog i naprednog nivoa težine.

2. Ukupan broj zadataka je smanjen sa 40 (u 2016. godini) na 34.

3. Promijenjena je skala ocjenjivanja (sa 1 ​​na 2 boda) za rješavanje zadataka na osnovnom nivou složenosti, kojima se testira asimilacija znanja o genetskoj povezanosti neorganskih i organskih supstanci (9 i 17).

4. Maksimalni početni rezultat za kompletan rad će biti 60 bodova (umjesto 64 boda u 2016.)

Drage kolege i studenti!

Pojavio se na web stranici FIPI otvorena banka zadatke iz 13 predmeta, uključujući hemiju.

Otvorena banka zadataka za Jedinstveni državni ispit i Državni ispit iz hemije

Otvorene banke zadataka za Jedinstveni državni ispit i GIA-9 pružaju sljedeće mogućnosti:  upoznaju se sa zadacima prikupljenim prema tematskom rubrikatoru,  preuzimanje zadataka na temu koju odabere korisnik, podijeljenih na 10 zadataka po stranici i mogućnost okretanja stranica,  otvorite zadatak koji je korisnik izabrao u posebnom prozoru. Odgovori na zadatke nisu dati.

Izbor materijala

Zadaci C1 (sa rješenjima)

Zadaci C2 (sa rješenjima)

C3 zadaci

C4 zadaci

C5 zadaci

Nudim izbor materijala (Sikorskaya O.E.) za pripremu učenika za Jedinstveni državni ispit:

Glavne vrste problema u dijelu B:

Glavne vrste zadataka u dijelu C:

Ovaj članak detaljno opisuje rješavanje problema iz hemije C5 Jedinstveni državni ispit. Naime, kako, ako su poznati kvantitativni podaci o njegovim transformacijama (masa, zapremina). U ovom konkretnom zadatku poznata je masa jednog proizvoda i zapremine gasovitih proizvoda, kao i masa organske materije.

U zadacima gdje je to potrebno odrediti formulu organske supstance , prvo trebate pronaći relativnu molekulsku masu ove supstance.

Pri sagorijevanju 0,45 g plinovite organske tvari oslobođeno je 0,448 l (br.*) ugljičnog dioksida, 0,63 g vode i 0,112 l (br.*) dušika. Gustoća pare organske materije po dušiku je 1,607. Odredite molekularnu formulu ove supstance.

* “n.u.” znači “normalni uslovi”.

Algoritam za rješavanje problema ove vrste:

KORAK 1. Označite kvantitativne podatke iz iskaza problema kroz odgovarajuće veličine:

Masa organske tvari m (organska tvar) = 0,45 [g]

Volumen ugljičnog dioksida V(CO 2) = 0,448 [l].

Masa vode m (H 2 O) = 0,63 [g]

Zapremina dušika V(N 2) = 0,112 [l].

Gustoća pare organske tvari prema dušiku D N 2 (organska tvar) = 1,607

Molarna zapremina gasa V M * = 22,4 [l/mol]

* konstantna vrijednost u normalnim uvjetima, koristi se u proračunima samo za plinove.

KORAK 2. Pronađite relativnu molekulsku masu(gospodine) organske materije, tj. nađi relativno mase njegovog molekula.

! masa molekula supstance, izračunata iz njene relativne molekulske mase, je relativna vrednost.

D N2 (organizacioni subjekat) = Mr(organizacioni subjekat) / Mr(N 2)

Hajde da se izrazimo iz ove formule relativna molekulska težina gospodine organska materija, dobijamo:

Mr(organizacioni subjekat) = D N2 (organizacioni subjekat) × Mr(N 2)

g. dušik:

g.(N2) = 2Ar(N) = 2 × 14 = 28,

Gdje je Ar relativna atomska masa elementa, preuzeta iz tabele D.I.

dakle, izračunati relativnu molekulsku težinu g. organska materija:

g. (org.v-va) = 1,607 × 28 = 45 ,

To znači da je ukupan sadržaj svih elemenata u organskoj materiji 45 amu (jedinica atomske mase), odnosno 45%.

KORAK 3. Odrediti omjer elemenata u organskoj tvari.

Izvorna organska materija može uključivati ​​sve komponente proizvoda sagorevanja: vodonik, ugljenik, kiseonik, azot.

1) Hajde da nađemo broj atoma ugljenik n(C) u organskoj materiji po količini supstance ugljični dioksid n(CO 2) .

Tokom sagorevanja, sav ugljenik iz organske materije se pretvara u ugljen dioksid, stoga n(C)=n(CO 2) .

Hajde da izračunamo količina supstance ugljen-dioksid gas prema formuli:

n(CO 2) = V(CO 2) / V M

n(CO2) = 0,448 [l] : 22,4 [l/mol] = 0,02 [mol].

Tako n(C) = n(CO2) = 0,02 [mol].

2) Hajde da nađemo broj atoma vodonik n(H) u organskoj materiji po količini supstance voda n(H 2 O).

Tokom sagorevanja, sav vodonik iz organske materije se pretvara u vodu, pa n(H) = 2 n(H 2 O) *

* za formiranje 1 molekule vode (1H 2 O) iz organske supstance tokom sagorevanja potrebna su 2 atoma vodika (2H), što znači broj atoma vodika mora biti u 2 puta više od količine vode.

Pošto voda u normalnim uslovima (n.s.) nije gas, količina supstance voda se izračunava po formuli:

n(H 2 O) = m(H 2 O) / M(H 2 O) ,

Gdje M – molarna masa* , ima mjerne jedinice [g/mol].

* Molarna masa supstance M se takođe izračunava kao relativna molekulska masa Mr.

Izračunajmo molarnu masuvode:

M (H 2 O)= Mr (H 2 O) = 2 Ar (H) + Ar (O) = 2 ×1 + 16 = 18 [g/mol]

Dakle, izračunajmo količinu vodene tvari:

n (H 2 O) = 0,63 [g]: 18 [g/mol] = 0,035 [mol].

Dakle, n(H) = 2 n(H 2 O) = 2 × 0,035 = 0,07 [mol].

3) Hajde da nađemo broj atoma dušik n(N) u organskoj tvari po količini supstance dušik n(N 2) .

Tokom sagorevanja sav azot iz organske materije se pretvara u gasoviti azot, pa je n(N) = 2 n(N 2) *

* za formiranje 1 molekule gasovitog azota (1N 2 ) iz organske materije tokom sagorevanja potrebna su 2 atoma azota (2N), što znači broj atoma dušika mora biti 2 puta veći od količine plinovite tvari dušika.

Pošto je azot u normalnim uslovima (n.s.) gas, njegova količina supstance izračunato po formuli:

n(N 2) = V(N 2) / V M

n(N 2) = 0,112 [l]: 22,4 [l/mol] = 0,05 [mol].

Dakle n(N) = 2n(N 2) = 2 × 0,05 = 0,01 [mol].

4) Odrediti sadržaj kiseonika u organskoj materiji.

Izračunajmo sadržaj svakog elementa u organskoj tvari koristeći formulu:

m(E) =n(E) × M(E) ,

gdje je m (E) masa elementa u [g];

n (E) – broj atoma elementa u [mol];

M(E)* – molarna masa elementa u [g/mol].

*Molarna masa elementa M(E) jednaka je njegovoj relativnoj atomskoj masi Ar(E)

Izračunajmo sadržaj ugljika u organskoj tvari prema formuli:

m(C) = n(C) × M(C)

m(C) = 0,02 [mol] × 12 [g/mol] = 0,24 [g]

Od 0.24< 1, то содержание углерода переводим в проценты, получаем:

0,24 × 100% = 24%

Izračunajmo sadržaj vodonika u organskoj materiji prema formuli:

m(N) = n(N) × M(N)

m(N) = 0,07 [mol] × 1 [g/mol] = 0,07 [g]

Od 0.07< 1, то содержание водорода переводим в проценты, получаем:

0,07 × 100% = 7%

Izračunajmo sadržaj azota u organskoj materiji prema formuli:

m(N) = n(N) × M(N)

m(N) = 0,01 [mol] × 14 [g/mol] = 0,14 [g]

Od 0.14< 1, то содержание азота переводим в проценты, получаем:

0,14 × 100% = 14%

Izračunajmo sadržaj kiseonika u organskoj materiji:

m(O) = Mr(org.in-va) – (m(C) + m(H) + m(N) ) = 45 – (24 + 7 + 14) = 0

Izvlačimo zaključak to nema kiseonika u organskoj materiji.

ODNOS ELEMENTA U ORGANSKIM MATERIJAMA:

n(C) : n(H) : n(N) = 0,02: 0,07: 0,01,

ili

n(C) : n(H) : n(N) = 2: 7: 1

KORAK 4. Napravite najjednostavniju formulu supstance.

Najjednostavnija (empirijska) formula- to su atomski i, shodno tome, molarni omjeri sastavnih elemenata. Zatim, prema VEZE, najjednostavnija formula organska materija:

C 2 H 7 N

KORAK 5. Provjerite da li najjednostavnija formula tvari odgovara pravoj molekularnoj formuli tvari.

Izračunajmo relativnu molekulsku težinu Mr organski tvari prema najjednostavnijoj formuli:

gospodin (C 2 H 7 N) = 2 Ar(C) + 7 Ar(H) + Ar(N) = 2 ×12 + 7 ×1 + 14 = 45

To zaključujemo najjednostavnija formula neke supstance odgovara pravoj molekularnoj formuli supstance.

Dakle, ovaj članak vam omogućava da savladate rješavanje problema iz hemije C5 Jedinstveni državni ispit.Uz pomoć ovog članka možete saznati kako odrediti formulu organske supstance, ako su poznati kvantitativni podaci o njenim transformacijama (masa, zapremina) U ovom primeru smo odredili molekulsku formulu organske supstance ako je masa jednog proizvoda i zapremine gasovitih proizvoda, kao i masa organske supstance. , poznati su.

Razgovarali smo o opštem algoritmu za rešavanje problema br. 35 (C5). Vrijeme je da pogledamo konkretne primjere i ponudimo vam izbor zadataka za nezavisna odluka.

Primjer 2. Za potpunu hidrogenaciju 5,4 g nekog alkina potrebno je 4,48 litara vodonika (n.s.) Odredite molekulsku formulu ovog alkina.

Rješenje. Postupit ćemo u skladu sa generalni plan. Neka molekul nepoznatog alkina sadrži n atoma ugljika. Opšta formula homolognog niza C n H 2n-2. Hidrogenacija alkina se odvija prema jednačini:

C n H 2n-2 + 2H 2 = C n H 2n+2.

Količina vodonika koja je reagirala može se pronaći pomoću formule n = V/Vm. U ovom slučaju, n = 4,48/22,4 = 0,2 mol.

Jednadžba pokazuje da 1 mol alkina dodaje 2 mola vodika (podsjetite se da u izjavi problema o kojoj govorimo kompletan hidrogenacije), dakle, n(C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Na osnovu mase i količine alkina nalazimo njegovu molarnu masu: M(C n H 2n-2) = m(masa)/n(količina) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Relativna molekulska težina alkina je zbir n atomske mase ugljenik i 2n-2 atomske mase vodonika. Dobijamo jednačinu:

12n + 2n - 2 = 54.

Hajde da odlučimo linearna jednačina, dobijamo: n = 4. Alkinska formula: C 4 H 6 .

Odgovori: C 4 H 6 .

Želeo bih da skrenem pažnju na jednu značajnu tačku: molekularna formula C 4 H 6 odgovara nekoliko izomera, uključujući dva alkina (butin-1 i butin-2). Na osnovu ovih problema nećemo moći jednoznačno utvrditi strukturnu formulu ispitivane supstance. Međutim, u ovom slučaju to nije potrebno!

Primjer 3. Kada se 112 litara (n.a.) nepoznatog cikloalkana sagori u višku kisika, nastaje 336 litara CO 2. Uspostaviti strukturnu formulu cikloalkana.

Rješenje. Opšta formula homolognog niza cikloalkana: C n H 2n. S potpunim sagorijevanjem cikloalkana, kao i sa sagorijevanjem bilo kojeg ugljikovodika, nastaju ugljični dioksid i voda:

C n H 2n + 1,5n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Imajte na umu: koeficijenti u jednadžbi reakcije u ovom slučaju zavise od n!

Tokom reakcije nastalo je 336/22,4 = 15 molova ugljen-dioksida. 112/22,4 = 5 molova ugljovodonika ušlo je u reakciju.

Dalje rezonovanje je očigledno: ako se 15 molova CO 2 formira na 5 mola cikloalkana, tada se formira 15 molekula ugljičnog dioksida na 5 molekula ugljovodonika, tj. jedan molekul cikloalkana proizvodi 3 molekula CO 2. Budući da svaki molekul ugljičnog monoksida (IV) sadrži jedan atom ugljika, možemo zaključiti: jedan molekul cikloalkana sadrži 3 atoma ugljika.

Zaključak: n = 3, cikloalkan formula - C 3 H 6.

Kao što vidite, rješenje ovog problema se ne "uklapa" u opći algoritam. Ovdje nismo tražili molarnu masu spoja, niti smo napravili bilo kakvu jednačinu. Prema formalnim kriterijima, ovaj primjer nije sličan standardnom problemu C5. Ali već sam gore naglasio da je važno ne zapamtiti algoritam, već razumjeti ZNAČENJE radnji koje se izvode. Ako razumete značenje, sami ćete moći da izvršite promene na Jedinstvenom državnom ispitu. opšta šema, izaberite najracionalniji put rješenja.

U ovom primjeru postoji još jedna „čudnost“: potrebno je pronaći ne samo molekularnu, već i strukturnu formulu spoja. U prethodnom zadatku to nismo mogli, ali u ovom primjeru - molim! Činjenica je da formula C 3 H 6 odgovara samo jednom izomeru - ciklopropanu.

Odgovori: ciklopropan.

Primjer 4. 116 g zasićenog aldehida dugo je zagrijavano s amonijačnom otopinom srebrnog oksida. Reakcija je proizvela 432 g metalnog srebra. Odredite molekulsku formulu aldehida.

Rješenje. Opšta formula homolognog niza zasićenih aldehida je: C n H 2n+1 COH. Aldehidi se lako oksidiraju u karboksilne kiseline, posebno pod djelovanjem amonijačne otopine srebrnog oksida:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2 Ag.

Bilješka. U stvarnosti, reakcija je opisana složenijom jednadžbom. Prilikom dodavanja Ag 2 O u vodeni rastvor amonijaka, nastaje kompleksno jedinjenje OH - diamin srebro hidroksid. To je jedinjenje koje djeluje kao oksidant. Tokom reakcije nastaje amonijumova so karboksilne kiseline:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Drugi važna tačka! Oksidacija formaldehida (HCOH) nije opisana datom jednačinom. Kada HCOH reagira s otopinom amonijaka srebrnog oksida, oslobađa se 4 mola Ag na 1 mol aldehida:

NCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Budite oprezni kada rješavate probleme koji uključuju oksidaciju karbonilnih spojeva!

Vratimo se našem primjeru. Na osnovu mase oslobođenog srebra možete pronaći količinu ovog metala: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Prema jednadžbi, na 1 mol aldehida nastaje 2 mola srebra, dakle, n(aldehid) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 mola.

Molarna masa aldehida = 116/2 = 58 g/mol. Dalje akcije pokušajte to učiniti sami: trebate napraviti jednačinu, riješiti je i izvući zaključke.

Odgovori: C 2 H 5 COH.

Primjer 5. Kada 3,1 g nekog primarnog amina reaguje sa dovoljna količina HBr proizvodi 11,2 g soli. Odredite formulu amina.

Rješenje. Primarni amini (C n H 2n + 1 NH 2) u interakciji s kiselinama formiraju alkilamonijeve soli:

S n H 2n+1 NH 2 + HBr = [S n H 2n+1 NH 3 ] + Br - .

Nažalost, na osnovu mase nastalog amina i soli nećemo moći pronaći njihove količine (jer su molarne mase nepoznate). Idemo drugim putem. Prisjetimo se zakona održanja mase: m(amin) + m(HBr) = m(sol), dakle, m(HBr) = m(sol) - m(amin) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Obratite pažnju na ovu tehniku, koja se vrlo često koristi pri rješavanju C 5. Čak i ako masa reagensa nije eksplicitno data u opisu problema, možete je pokušati pronaći iz masa drugih jedinjenja.

Dakle, vratili smo se na pravi put sa standardnim algoritmom. Na osnovu mase bromovodonika nalazimo količinu, n(HBr) = n(amin), M(amin) = 31 g/mol.

Odgovori: CH 3 NH 2 .

Primjer 6. Određena količina alkena X u reakciji sa viškom hlora formira 11,3 g dihlorida, a u reakciji sa viškom broma 20,2 g dibromida. Odredite molekulsku formulu X.

Rješenje. Alkeni dodaju hlor i brom da formiraju dihalogene derivate:

C n H 2n + Cl 2 = C n H 2n Cl 2,

C n H 2n + Br 2 = C n H 2n Br 2.

U ovom problemu besmisleno je pokušavati pronaći količinu dihlorida ili dibromida (njihove molarne mase su nepoznate) ili količinu hlora ili broma (njihove mase nisu poznate).

Koristimo jednu nestandardnu ​​tehniku. Molarna masa C n H 2n Cl 2 je 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M(C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Poznate su i mase dihalida. Možete pronaći količine dobijenih supstanci: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(C n H 2n Br 2) = 20,2/(14n + 160).

Po dogovoru, količina dihlorida je jednaka količini dibromida. Ova činjenica nam omogućava da kreiramo jednačinu: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

Ova jednačina ima jedinstveno rješenje: n = 3.

Odgovori: C 3 H 6

U završnom dijelu, nudim vam izbor problema tipa C5 različite težine. Pokušajte ih sami riješiti - bit će to odličan trening prije polaganje Jedinstvenog državnog ispita u hemiji!

U svojoj praksi često nailazim na probleme prilikom podučavanja rješavanja zadataka iz kemije. Jedan od teških zadataka u Zadaci objedinjenog državnog ispita zadatak je postao C 5.

Dozvolite mi da vam dam nekoliko primjera:

Primjer 1.

Odredi formulu supstance ako sadrži 84,21% ugljenika i 15,79% vodonika, a ima relativnu gustinu u vazduhu 3,93.

Rješenje:

1. Neka masa supstance bude 100 g. Tada će masa C biti jednaka 84,21 g, a masa H će biti 15,79 g.

2. Pronađite količinu supstance svakog atoma:

n(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 mol,

n(H) = 15,79 / 1 = 15,79 mol.

3. Odredite molarni odnos C i H atoma:

C: H = 7,0175: 15,79 (smanjite oba broja za manji broj) = 1: 2,25 (pomnožite sa 4) = 4: 9.

Dakle, najjednostavnija formula je C 4 H 9.

4. Koristeći relativnu gustinu, izračunajte molarnu masu:

M = D (vazduh) 29 = 114 g/mol.

5. Molarna masa koja odgovara najjednostavnijoj formuli C 4 H 9 je 57 g/mol, što je 2 puta manje od prave molarne mase.

To znači da je prava formula C 8 H 18.

Primjer 2.

Odredite formulu alkina gustine 2,41 g/l u normalnim uslovima.

Rješenje:

1. Opšta formula alkina C n H 2n−2

2. Gustina ρ je masa 1 litra gasa u normalnim uslovima Pošto 1 mol supstance zauzima zapreminu od 22,4 litara, potrebno je da saznate koliko teži 22,4 litra takvog gasa:

M = (gustina ρ) (molarni volumen V m) = 2,41 g/l 22,4 l/mol = 54 g/mol.

14 n − 2 = 54, n = 4.

To znači da alkin ima formulu C 4 H 6.

Odgovor: C 4 H 6.

Primjer 3.

Relativna gustina pare organskog jedinjenja u odnosu na azot je 2. Kada se sagori 9,8 g ovog jedinjenja, formira se 15,68 litara ugljen-dioksida (NO) i 12,6 g vode. Izvedite molekularnu formulu organskog jedinjenja.

Rješenje:

1. Budući da se tvar pri sagorijevanju pretvara u ugljični dioksid i vodu, to znači da se sastoji od atoma C, H i, moguće, O. Stoga se njena opšta formula može zapisati kao CxHyOz.

2. Možemo napisati dijagram reakcije sagorevanja (bez postavljanja koeficijenata):

CxHyOz + O 2 → CO 2 + H 2 O

3. Sav ugljik iz izvorne tvari prelazi u ugljični dioksid, a sav vodonik u vodu.

Pronalazimo količine tvari CO 2 i H 2 O i određujemo koliko molova C i H atoma sadrže:

a) n(CO 2) = V / V m = 15,68 / 22,4 = 0,7 mol.

(Postoji jedan atom C po molekuli CO 2, što znači da postoji isti mol ugljika kao i CO 2. n(C) = 0,7 mol)

b) n(H 2 O) = m / M = 12,6 / 18 = 0,7 mol.

(Jedan molekul vode sadrži dva H atoma, što znači da je količina vodonika dvostruko veća od vode. n(H) = 0,7 2 = 1,4 mol)

4. Provjerite prisutnost kisika u tvari. Da biste to učinili, mase C i H moraju se oduzeti od mase cijele polazne tvari.

m(C) = 0,7 12 = 8,4 g, m(H) = 1,4 1 = 1,4 g

Masa ukupne supstance je 9,8 g.

m(O) = 9,8 − 8,4 − 1,4 = 0, tj. U ovoj supstanci nema atoma kiseonika.

5. Tražite najjednostavnije i istinite formule.

C: H = 0,7: 1,4 = 1: 2. Najjednostavnija formula je CH 2.

6. Pravu molarnu masu tražimo prema relativnoj gustini gasa u poređenju sa azotom (ne zaboravite da se azot sastoji od dvoatomskih molekula N2 i njegova molarna masa je 28 g/mol):

M izvor = D(N 2) M(N 2) = 2 28 = 56 g/mol.

Prava formula je CH 2, njena molarna masa je 14. 56 / 14 = 4. Prava formula je: (CH 2) 4 = C 4 H 8.

Odgovor: C 4 H 8.

Primjer 4.

Kada je 25,5 g zasićene jednobazne kiseline reagovalo sa viškom rastvora natrijum bikarbonata, oslobodilo se 5,6 l (n.s.) gasa. Odredite molekulsku formulu kiseline.

Rješenje:

1. C n H 2n+1 COOH + NaHCO 3 à C n H 2n+1 COONa + H 2 O + CO 2

2. Pronađite količinu supstance CO 2

n(CO 2) = V/Vm = 5,6 l: 22,4 l/mol = 0,25 mol

3. n(CO 2) = n(kiseline) = 0,25 mol (iz jednadžbe možete vidjeti ovaj omjer 1:1)

Tada je molarna masa kiseline:

M(k-ty) = m/n = 25,5 g: 0,25 mol = 102 g/mol

4. M(k-ty) = 12n+2n+1+12+16+16 (iz opšte formule, M = Ar(C)*n + Ar(H)*n + Ar(O)*n = 12 * n + 1*(2n+1)+ 12+16+16+1)

M(k-ty) = 12n +2n +46 = 102; n = 4; Formula kiseline je C 4 H 9 COOH.

Zadaci za samostalno rješavanje C5:

1. Maseni udio kiseonika u jednobaznoj aminokiselini je 42,67%. Odredite molekulsku formulu kiseline.

2. Odredite molekularnu formulu tercijarnog amina ako je poznato da se njegovim sagorijevanjem proizvodi 0,896 l (n.s.) ugljičnog dioksida, 0,99 g vode i 0,112 l (n.s.) dušika.

3. Za potpuno sagorijevanje 2 litara ugljikovodika bilo je potrebno 13 litara kisika, a formirano je 8 litara ugljičnog dioksida. Pronađite molekularnu formulu ugljikovodika.

4. Kada se sagori 3 litre ugljovodoničkog gasa dobija se 6 litara ugljen-dioksida i određena količina vode. Odredite molekulsku formulu ugljikovodika ako je poznato da je za potpuno izgaranje bilo potrebno 10,5 litara kisika.

5. Dikloro derivat alkana sadrži 5,31% vodonika po težini. Odredite molekulsku formulu dihloroalkana. Navedite strukturnu formulu jednog od mogućih izomera i navedite je

6. Prilikom sagorevanja gasovite organske supstance koja ne sadrži kiseonik, oslobođeno je 4,48 litara ugljen-dioksida (n.o.), 3,6 g vode i 2 g fluorovodonika. Odredite molekulsku formulu spoja.