Question

S-au descompus termic 2,9 g substanţă organică. În urma descompunerii s-au
obţinut 4,5 g apă şi dioxid de carbon care a fost reținut de 800 mL soluție de KOH
cu concentratia 0,5 moli/L.Determinați formula moleculară a substanţei dacă
densitatea vaporilor săi în raport cu aerul este 2,0069.​

Answer 1

Răspuns:

Substanța organică în urma analizei chimice elementare ar conține C și H, dar trebuie să verificăm, dacă suma maselor de C și H este 2,9 g. Dacă suma lor este mai mică, atunci există O, care nu se poate determina decât prin analize instrumentale.

Datele problemei

Știm

-baza analizei chimice la această substanță:

-masa substanță organică analizată chimic=2,9 g

-masa de apă rezultată din H conținut de substanță=4,5g

-volumul de soluție KOH de concentrație molară 0,5 mol/L, care absoarbe CO₂ produs de C din substanța organică=800 mL=0,8 L=Vs

-concentrația molară a soluției=0,5mol/L=0,5M=CM

C M = n moli KOH/ V s

-să scriem reacția chimică dintre CO₂ și KOH:

CO₂ + 2 KOH = K₂CO₃ + H₂O

-M CO₂=44 g/mol; M H₂O= 18 g/mol; M KOH=56 g/mol

-densitatea  vaporilor substanței organice în raport cu aerul=2,0069

=d subst/aer

d subst./aer= M substanță organică/M aer

M aer=29 g/mol

Nu știm și vom calcula

-masa de C=X,g; masa de H=Y, g din 2,9 g substanță organică

-masa de CO₂ absorbit și produs de X, g C= X1 g de CO₂

-compoziția procentuală a substanței: X % C, Y % H

-formula brută

-formula moleculară

Calcule:

1) Calculăm masele de C și H

a) X, g C=?

-calculăm n moli de KOH ce reacționează cu CO₂:

n moli KOH = C M . Vs=0,5 mol/L.0,8 L=0,4 moli KOH

-calculăm n moli de CO₂, care reacționează cu 0,4 moli de KOH:

X1 ..........0,4 moli

CO₂ +   2 KOH  =  K₂CO₃ + H₂O

1mol........2 moli

X1, moli= 1mol.0,4 moli/2 moli=0,2 moli CO₂

X1, g =0,2 moli.44 g/mol=8,8 g CO₂

-calculăm acum X, g C:

dacă 44 g/mol CO₂....au 12 g C

atunci   8,8 g CO₂.....au X, g C

X=8,8.12g/44=2,4 g C

b) masa de H, Y=?, g

dacă 18 g/mol H₂O.....au 2 g/mol H

atunci 4,5 g H₂O.......au Y, g, H

Y=4,5 g.2/18=0,5 g H

Suma: X+ Y=2,4 g C+ 0,5 g H=2,9 g substanță

Nu există O, substanța are numai C și H.

2) Formula procentuală este:

X % C=100.2,4 g/ 2,9g=82,758 % C

Y % H =100.0,5g/2,9g =17,241

Suma= 99,999%

3) Formula brută

C = 82,76/12=6,89   Rezultă     C= 6,89/6,89 =1

H=17,24/1=17,24                          H=17,24/6,89=2,5

Formula brută: (C1H2,5)n , (C2 H5)n

4) Formula moleculară

M la (C2H5)n = M substanță=2,0069.29=58,2001

n(2.12+5.1)=n(29)=58,2

n=58,2/29=2

Formula moleculară: (C2H5)2= C4H10

H₃C-CH₂-CH₂-CH₃-butan

Calcule:

Explicație: