Курсовая работа: Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности"

 CxHy+a O2àx CO2+0,5y H2O, a=(4x+y)/4;

 CxHyOz+ b O2àx CO2+0,5y H2O ( необходимо учитывать кислород в составе сгорающего вещества);

 CxHyNz+ a O2àx CO2+0,5y H2O+0,5z N2;

 CxHyClz+ a O2àx CO2+0,5y H2O+0,5z Cl2;

 CxHyOzNaw+ d O2à CO2+0,5y H2O+Na2CO3, 

  n(Na)=2n(Na2CO3),

  n(C)=n(CO2)+n(Na2CO3).

В условиях задач по нахождению молекулярной формулы по продуктам сгорания обычно есть значения: масса или объем сгоревшего вещества, масса воды и  масса или объем углекислого газа, образующихся после сгорания, молярная масса или данные по которым можно её вычислить (плотность, относительная плотность и тд.).

Попробуем составить подобное условие. Пусть для реакции взяли 2 моль вещества, молекулярная формула которого C6H12. По уравнению реакции получаем:

C6H12 + 9 O2 à 6 CO2 + 6H2O

по уравнению реакции1моль  9моль6моль6моль;

по условию задачи 2моль  18моль  12моль  12моль.

 Вычисляем необходимые данные:

m(C6H12)=84.2=168(г);

V(CO2)=12.22,4=268,8(л);

m(H2O)=12.18=216(г);

DH2(C6H12)=84/2=42.

  Составляем условие задачи и решаем её.

 Найти молекулярную формулу вещества, если при полном сгорании 168г образуется 268,8л углекислого газа и 216г воды и относительная плотность по водороду его пара  равна 42.

n(CO2)=268,8:22,4=12(моль);  n(C)= n(CO2)=12(моль);  m(C)=12.12=144(г);

n(H2O)=216:18=12(моль);  n(H)=2n(H2O)=24(моль);m(H)=24.1=24(г);

m(O)=m(смеси)-m(C)-m(O)=168-144-24=0(г) => CxHY

n(C):n(H)=12:24=1:2 => CH2- простейшая формула;

М(в-ва)= DH2(в-ва).2=42.2=84(г/моль)

n (12+2)=84, n=6 => C6H12-истинная формула

Задание: составить и решить задачу зная, что в реакцию горения вступает 13,8г (0,3 моль) этанола.

Тема 4. Газовые законы в уравнениях реакций. Задачи на «избыток-недостаток».

Основные понятия, законы и формулы: закон сохранения массы веществ, закон Авагадро и следствия из него, нормальные условия, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон  Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона.

На основе уравнения вычисляем  сколько г и л  углекислого газа  образуется при полном сгорании 22,4л этана (88г; 44,8л). Приходим к выводу, что при неизменном давлении и температуре объёмы реагирующих и образующихся газов относятся между собой как коэффициенты в уравнении реакции.

2 C2H6 + 7 O2 à 4 CO2 + 6 H2O.

Вычисляем сколько г и л углекислого газа образуется, если для реакции дана смесь из 60г этана и 224л кислорода. В данном случае можно подсчитать

количество молей двух реагирующих веществ. Если исходные вещества взяты в стехиометрическом соотношении (т.е. без избытка-недостатка), то количества

их молей должны  относиться как 2 к 7. Если же какого-либо вещества больше, то оно находится в избытке и прореагирует не полностью, тогда расчет надо вести по тому веществу,  которое находится в недостатке и прореагирует полностью.

Решение:

n(C2H6)=m/M=60:30=2(моль);  n(O2)=V/Vm=224:22,4=10(моль).

 по условию:2 моль  10 моль  х моль

  2 C2H6 + 7 O2 à 4 CO2 + 6 H2O.

по уравнению: 2 моль7моль  4моль

Чтобы узнать что в недостатке обозначаем одно из данных за y и находим неизвестное.

 по условию:y моль  10 моль 

  2 C2H6 + 7 O2 à 4 CO2 + 6 H2O.

по уравнению: 2 моль7моль

 => y=2.10:7=2,86(моль)- надо этана для реакции с 10 моль кислорода, а дали только 2 моль => этан в недостатке, расчеты делаем по нему.

х=2.4:2=4(моль);  m(C2H6)=4.30=120(г); V(C2H6)=4.22,4=89,6(л).

После совместного решения ученики составляют самостоятельно условие задачи на избыток-недостаток, используя любое уравнение  реакции этерификации, и решают её.

Решаем задачу:

Объем смеси метана с кислородом при н.у. равен 100 мл. После сгорания всего метана за счет находившегося в смеси кислорода и приведения к н.у. получено 50 мл новой газовой смеси. Определите объемы  газов в смеси до реакции.

  Решение:

 CH4 + 2 O2 à  CO2 + 2 H2O(ж)

Пусть х мл метана было в смеси, тогда кислорода (100-х)мл,

(100-х)-2х+х=50,х=25(мл) => V(CH4)=25 мл, V(O2)=75 мл.

Проверяем:по условию 25 мл  75 мл-избыток

 CH4 + 2 O2 à  CO2 + 2 H2O(ж)

по уравнению 1 мл2 мл  1 мл

  V(смеси после р-ции)=  V(смеси  до р-ции) -  V(газов вступивших в р-цию)+ +V( газов обр-ся после р-ции)=100-25-50+25=50(мл).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10