Đang tải... (xem toàn văn)
tìm công thức phân tử
Tìm công thc phân t formulas from combustion analysisTrang 1Tìm công thc phân t t phn ngt cháy(The Young Vietnamese Chemistry Specialists)Phn ng ca hp cht hu ct cháy vi mt lng oxy d sinh ra cacbon dioxit vàc. S bo toàn khi lng cho thy rng tt c cacbon t hp cht hu c tr thànhcacbon dioxit. Do ó khi lng ca cacbon trong cacbon dioxit bng vi khi lng cacacbon có mt trong hp cht hu c. Tng t khi lng ca hydro trong nc phi bngkhi lng ca hydro có mt trong hp cht hu c. Theo nh lut bo toàn khi lng thìkhi lng ca hp cht ban u phi bng tng khi lng ca các nguyên t có mt trongp cht. Do vy nu mt hp cht hu c có cha oxy, khi lng ca oxy có thc xácnh bng cách ly khi lng ca c hp cht tri khi lng cacbon và hydro, và khing ca các nguyên t khác có mt trong cht kho sát.A. Công thc kinh nghimCông thc kinh nghim n gin là t l mol ca các nguyên t trong hp cht, nên xácnh s mol ca mi nguyên t trong hp cht ri tìm và rút gn t l thu c côngthc n gin.Ví d 1Tìm công thc kinh nghim ca mt hydrocacbon mà sau khi t cháy thu c 2.703 gCO2 và 1.108 g và 1.108 g H2O.i gii:Vì cht em t cháy là hydrocacbon nên nó ch cha hydro và cacbon công thc kinhnghim s là mt t s ti gin ca các nguyên t này mol cacbon = 2.703 g CO2x21 CO44.01 gmolx21 C1 mol COmol= 0.06142 mol C mol hydrogen = 1.108 g H2O x21 HO18.01 gmolx22 H1 mol H Omol= 0.1230 mol H Tìm công thc phân t formulas from combustion analysisTrang 2 có c t s ti gin, chia s mol ca mi nguyên t cho s mol có giá tr thp nht tacó: 0.06142 C10.06142mol= ; 0.1230 H2.0030.06142mol=Làm tròn các s hoc dùng phân s ti gin áp dng vào công thc do ó công thc kinhghim ca hp cht này là CH2Ví d 2Tìm công thc kinh nghim ca hp cht cha cacbon, hydro, và oxy nu 1.000g hp chtem t thu c 1.467g CO2 và 0.6003 g H2Oi gii:Khi lng ca cacbon dioxit và nc có th dùng tìm ra s mol ca cabon và hydro.Khi lng ca oxy có th xác nh t khi lng ca cht gc. Bi vì theo nh lut botoàn khi lng ta có:khi lng ca cht gc = khi lng cacbon + khi lng hydro + khi lng oxyTrc ht phi xác nh c s mol ca C và H sau ó mi tìm khi lng ca C và H mol CO2 = 1.467 g CO2x144.01molgx211mol Cmol CO= 0.03333 mol C gam C = 0.03333 mol C x12.011gmol= 0.4003 g C S mol hydro = 0.600 g H2O x118.01molgx221mol Hmol H O=0.0666 mol H S gam hydro = 0.0666 mol H x1.0080.06721ggmol= H gram oxy = g hp cht – g cacbon – g hydro = 1.000 – 0.4003 – 0.0672 = 0.5325 g = 0.5325 g S mol Oxy =10.03328 O16.00molmolg= Tìm công thc phân t formulas from combustion analysisTrang 3 tìm c t s ti gin bng cách chia các s mol cho s mol có giá tr thp nht ca các mol, trong ví d này s mol ca cacbon là thp nht. Cacbon0.0333310.03333== ; Hydro0.06662.000.03333= ; Oxy0.033280.9980.03333=Làm tròn các giá tr tìm c hoc rút gn phân s áp dng vào công thc nên ta tìmc công thc kinh nghim là CH2OB. Công thc phân t tìm c công thc phân t, trc ht phi xác nh c công thc kinh nghim( trongSGK gi là công thc chung, ây chúng tôiã dùng cái tên công thc kinh nghim).Thìnhng thông tin v khi lng mol ( khi lng mol là khi lng ca 1 mol cht kho sát)là rt cn thit cho vic gii nhng dng toán này. có c công thc phân t t công thc kinh nghim, trc ht phi xác nh cchính xác khi lng mol da vào công thc kinh nghim. Sau ó chia khi lng mol thcã cho) cho khi lng mol chính xác, và làm tròn các s. Nhân mi h s ca minguyên t trong công thc kinh nghim cho s tìm c bng cách này thu c côngthc phân t.Ví d 3 Khi lng mol ca cht trong Ví d 2 là 120 g/mol. Tìm công thc phân t ca nói gii: ví d 2 ta có: công thc kinh nghim ca hp cht là CH2O khi lng mol chính xáca nó là: Khi lng mol chính xác = 12.01 + 2(1.008) + 16.00 = 30.03 g/mol s =12030.03 = 3.996 ≈ 4Công thc phân t = 4(CH2O) = C4H8O4Ví d 4:Tìm công thc phân t ca mt cht cha C, H, O nu nó có khi lng mol là 234 g/molvà t cháy 0.360 g cht này thu c 0.406 g CO2 và 0.250 g H2Oi gii:Trc ht xác nh khi lng và s mol ca cacbon, hydro t CO2 và H2O Tìm công thc phân t formulas from combustion analysisTrang 4 S mol cacbon = 0.406 g CO2144.01molg= x21C1 COmolmol= 0.00922 mol CKhi lng cacbon = 0.00922 mol C x12.011gmol= 0.111 g C S mol hydro = 0.250 g H2O x1.0081gmolx22H0.0278 mol1 HOmolmol= H Khi lng Hydro= 0.0278 mol H x1.0080.2701ggmol= HKhi lng ca oxy c xác nh t khi lng ca cht gc ban u gam oxy = S gam cht gc – s gam cacbon – s gam hydro = 0.360 – 0.111 – 0.0279= 0.221 g O mol ca oxy c xác nh t khi lng ca oxy: S mol oxy = 0.221 g O x10.013816.00molg= mol OXác nh công thc kinh nghim bng vic chia các s mol tìm c cho s mol có giá trnh nht, ó là s mol ca cacbon: Cacbon0.0092210.00922==; Hydro0.02783.010.00922==; Oxy0.01381.4980.00922==Làm tròn các s tìm c hoc các phân s ti gin. Ta tìm c t l ca C:H:O là 1:3:1 ½ H s ca các nguyên t trong công thc phân t phi là s nguyên nên ta nhân t l tìmc vi mu s ca phân s. Ta có t l sau 2:6:3 và công thc phân t s là C2H6O3 Bài toán cho khi lng mol thc ca cht là 234 g/molKhi lng mol chính xác là = 2(12.01) + 6(1.008) + 3(16.00) = 78.07 g/mol s =23478.07 = 2.997 ≈ 3Nhân công thc kinh nghim tìm c vi 3 ta s có cong thc phân t cn tìm ca cht ãcho là C6H18O9. . tr tìm c hoc rút gn phân s áp dng vào công thc nên ta tìm c công thc kinh nghim là CH2OB. Công thc phân t tìm c công thc phân. trong công thc kinh nghim cho s tìm c bng cách này thu c côngthc phân t.Ví d 3 Khi lng mol ca cht trong Ví d 2 là 120 g/mol. Tìm công