Секретная шпаргалка по химии. 5.3. Вывод формулы вещества по массовой доле элементов + шипы кратности

Вы хотите познавать химию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения химии Богунова В.Г. раскрывает тайны решения задач, делится секретами мастерства при подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ и олимпиадам

Утром я проснулась в отвратительном настроении. Мне казалось, что и снаружи (морфологически), и внутри (психопатически) я стала Омаром Юсуфом ибн Хоттабом, который, сидя в медном сосуде, пообещал убить каждого, кто его освободит. Как?! Вы не читали сказку о старике Хоттабыче?! И ничего не знаете о пионере Вольке?! Не знаете о волосках из бороды простого советского волшебника?! Немедленно! В библиотеку! Пока не отыщите рарирет, я запрещаю вам решать задачи по химии! Понятно?! И нечего со мной спорить! Дети, вы такие невозможные дети! Вы такие!!! Такие! Такие? Прямо как мы в вашем возрасте!

Произнеся несколько невразумительных заклинаний в непонятно чей адрес, я села в кресло. Говорить ни с кем не хотелось. Даже Сири не радовала своими перлами. Я тупо смотрела прямо перед собой...

Вы не поверите, но я видела объемную долю каждого компонента воздуха - азот 80% и кислород 20%. Всеми рецепторами кожи я ощущала его среднюю молярную массу - 29 г/моль.

Неожиданно я заметила, что с воздухом начало твориться что-то странное. Вначале он уплотнился до 1,518 г/л (н.у.) и меня окутало облако неизгладимого амбре с базовыми нотками тухлых яиц. "Видимо, старик Хоттабыч шалит", - подумала я. Затем неожиданно повеяло свежестью, как после грозы, и плотность воздуха выровнялась до 1,295 г/л (н.у.). Буквально из ниоткуда появилась Алиса (не виртуальный ассистент Яндекса, а реальная сказочная девочка из Страны Чудес, моя давняя подруга). Она появилась как раз в тот момент, когда воздух наполнился ароматом розового масла с плотностью по воздуху 5,318.

- Не грусти, - сказала Алиса. - Рано или поздно все станет понятно, все станет на свои места и выстроится в единую красивую схему, как кружева. Станет понятно, зачем все было нужно, потому что все будет правильно.
- Знаешь, Алиса, сегодня я буду решать нежную задачу по химии, но... с шипами. Почему я называю такие задачи нежными? Они напоминают мне розу, которая символизирует благоразумие и осторожность, молчание и тайну, мудрость и работу.
- А где у нее шипы? - спросила Алиса с удивлением.
- На голове, конечно, - ответила я, имея в виду, естественно, формулу вещества с кратным числом атомов в молекуле.
- Какая чепуха! - подумала Алиса.
О великая сила мысли! Ветреные помыслы, копошащиеся в голове Алисы, чуть не свалила меня с ног!
- Хорошенькая чепуха! - возопила я. - За такую чепуху можно получить (или не получить) целых три (!!!) первичных балла ЕГЭ.
- Если бы это было так, это бы ещё ничего. Если бы, конечно, оно так и было. Но так как это не так, так оно и не этак. Такова логика вещей - парировала Алиса.
- Хорошо тебе, девочка, в Стране Чудес! А у нас здесь на носу ЕГЭ, которое с каждым годом все чудесатее и чудесатее!

Алиса уже не слышала меня. Она буквально растворилась в воздухе, унеся с собой аромат розы. Как ни странно, но мое душевное состояние значительно улучшилось. Я снова полна сил, бодра и весела! С таким настроением самое время что делать?! Правильно, решать задачи по химии! Вы уже вернулись из библиотеки? Думаю, вы туда и не ходили. Но я вас прощаю. Прочитаете "Старика Хоттабыча" в другой раз. А сейчас, ручки в ручки, ножки в тапки, попки в кресла и ... гоу, гоу, гоу! Перевожу на культурный язык. Господа, изучающие химию! Не желаете ли вы продегустировать свежий алгоритм задач на вывод формулы вещества по массовым долям элементов с фокусами кратности? Уже предвкушаете удовольствие от их решения?! Тогда, поехали!

Решаем задачи по Четырем Заповедям, акцентируя внимание на некоторые технологии и особенности алгоритма.

Задача 1

Органическое вещество содержит 24,24% углерода, 4,04% водорода и 71,72% хлора. Плотность паров этого вещества по воздуху 3,414. Определить молекулярную формулу и назвать вещество

Выписываем данные в разделе Дано.

Выписываем формулу вещества в общем виде (по данным задачи) и определяем основную логическую структуру алгоритма.

Выясняем возможность определения (расчета) каждой составляющей логической структуры алгоритма. Это - мои мысли вслух (т.е. на бумаге), поэтому я обвела эту часть решения другим цветом.

В условии представлены только относительные данные (массовые доли), поэтому вводится свободный параметр - абсолютное значение массы (пусть масса вещества 100 г). По формуле определения массовой доли можно рассчитать массу атомов каждого элемента.

Поскольку максимальное значение массовой доли 100%, лучше ввести значение массы 100 г, тогда абсолютные значение массы элемента и его массовой доли в % - равны (по модулю).

Дальнейшее решение задачи проводится в таблице, включающей, как минимум, три колонки - масса атомов (массовая доля в % по условию), молярная масса, количество вещества (рассчитывается по формуле). Nota bene (заметь, обрати внимание)! Количество вещества рассчитывается с высокой точностью (не менее трех знаков после запятой).

Теперь начинается самое интересное - нужно привести к целым числам соотношения количества вещества атомов каждого элемента. Как это сделать? Как получить целые значения в дробных соотношениях?

Каждый показатель количества вещества нужно разделить на самое маленькое число из всех полученных значений

Делим каждое рассчитанное количество вещества на самое маленькое значения получаем целые числа. Это и есть целые соотношения числа атомов в простейшей формуле вещества.

Выписываем простейшую формулу и рассчитываем ее молярную массу.

Небольшой химический экскурс. Многие формулы органических веществ содержат кратные числа атомов. Приведу примеры.

Алкены - их общая формула CnH2n. При определении формулы алкена выводится простейшая формула СН2 (такого углеводорода не бывает).

Моносахара - их общая формула (CH2O)n. При определении формулы моносахара выводится формула формальдегида СН2О.

Если исходное вещество содержат кратное отношение атомов, то в условии задачи обязательно указывается реальная молярная масса этого вещества или в условии задачи предлагаются определенные данные для ее вычисления (абсолютная и относительная плотность, масса и объем и др.). В представленной задаче предлагается рассчитать молярную массу исходного вещества по относительной плотности газа (плотность паров этого вещества по воздуху 3,414).

После расчета реальной молярной массы вещества определяется кратность простейшей и реальной формул. В нашей задаче кратность равна 2. Значит, выведенная простейшая формула дважды повторяется в реальной формуле вещества. Учитывая кратность, записываем окончательный ответ и называем вещество (по возможности).

Задача 2

Органическое вещество содержит 26,67% углерода, 71,11% кислорода, 2,22% водорода. 3 г этого вещества при 120°С и давлении 1,5 атм занимают объем 716 мл. Определить молекулярную формулу и назвать вещество

Последовательность действий при решении задачи:

1) Выписать данные в разделе Дано

2) Составить логическую структуру алгоритма

3) Выяснить источник расчета количества вещества атомов элемента

4) Ввести свободный параметр (Пусть было 100 г вещества)

5) Составить таблицу (масса, молярная масса, количество вещества)

6) Рассчитать целые значения соотношений количества вещества

7) Вывести простейшую формулу вещества и рассчитать молярную массу

8) Определить реальную молярную массу вещества

9) Рассчитать кратность простейшей и реальной формул

10) Вывести реальную формулу и назвать вещество

Совет психопатического парапсихолога

Устали? Нет мотивации на работу? Плохое настроение? По жизни хандра и болото? Дарю эффективный лайфак!

Станьте спиной к стене. Пятки, попа и плечи должны касаться стены. Поднимайтесь на носочках, отрывая пятки от пола на 2-3 см и опускайтесь пятками на пол с небольшим усилием. Повторите это упражнение 25 раз. Отойдите от стены. Встряхнитесь. Мысленно представьте свои трудности, лень, плохие дела, плохих людей. Правой рукой скрутите фигу и трижды ткните ее в эту представленную гадость. Затем плюньте туда же. Все! Негатив нейтрализован Теперь можно по чашечке кофе.

Для тех, кто опять начнет писать гадости, наделяя мои озорные статьи эпитетами типа "аморальные и уголовные", цитирую Алису (которая из Страны Чудес). "Видала я такую чепуху, по сравнению с которой эта чепуха - толковый словарь!" . Теперь все! Сказка и задачи, к сожалению, закончились. Не знаю, как вы, а я - на пробежку! Пока-пока! Не болейте, любите маму и папу, бабушку и дедушку! Плюйте на все плохое (2-3 раза в день при н.у.)! До скорой встречи на полях Яндекс Дзен!

Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7 (903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы "Решение задач по химии" - и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!

PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.

Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова