дано:
- массовая доля водорода в веществе А = 21,86 %
- массовая доля галогена в веществе В = 84,06 %
- массовая доля натрия в соли Г = 95,80 %
- температура реакции для получения А = 180 °C
найти:
а) формулы веществ А — Г
б) названия веществ А — Г
в) химические уравнения превращений
г) структурную формулу вещества А и пояснения
решение:
а) Начнём с нахождения формулы вещества А. Для этого определим его молекулярную массу.
Пусть масса вещества А равна 100 г. Тогда масса водорода в нём составляет 21,86 г, а масса остальных элементов (например, углерода) будет равна 100 - 21,86 = 78,14 г.
Теперь найдем количество моль водорода в А:
n(H) = 21,86 г / 1 г/моль = 21,86 моль.
Считаем количество моль углерода:
n(C) = 78,14 г / 12 г/моль ≈ 6,51 моль.
Для простоты определения соотношения имеем:
H : C = 21,86 : 78,14 ≈ 1 : 3,57.
При округлении получаем, что формула вещества А может быть представлена как C3H8 (пропан).
Теперь определим формулу вещества В, галогенид. Если массовая доля галогена составляет 84,06 %, значит, оставшаяся часть - это другой элемент, например, углерод (если предположить, что это углеводородный галогенид).
Пусть масса вещества В также составляет 100 г. Тогда масса галогена:
масса(галоген) = 84,06 г.
масса(углерод) = 100 - 84,06 = 15,94 г.
Теперь находим количество моль галогена (например, хлора):
M(Cl) = 35,5 г/моль,
n(Cl) = 84,06 / 35,5 ≈ 2,37 моль.
Количество моль углерода:
n(C) = 15,94 / 12 ≈ 1,32 моль.
Соотношение H : Cl : C ≈ 1 : 2,37 : 1,32, при сокращении можно записать формулу В как CCl2.
Теперь составим формулу для бинарной соли Г. Массовая доля натрия равна 95,80 %. Это означает, что остаток - это другой элемент, например, хлор.
Масса соли Г = 100 г, тогда:
масса(Na) = 95,80 г,
масса(X) = 100 - 95,80 = 4,20 г.
Находим количество моль натрия:
n(Na) = 95,80 г / 23 г/моль ≈ 4,17 моль.
Количество моль другого элемента (например, хлора):
n(X) = 4,20 г / 35,5 г/моль ≈ 0,12 моль.
Таким образом, формула соли Г может быть NaCl.
Итак, мы имеем:
А = C3H8 (пропан),
В = CCl2 (дихлорметан),
Г = NaCl (хлорид натрия).
б) Названия веществ:
А — пропан,
В — дихлорметан,
Г — хлорид натрия.
в) Химические уравнения:
1. Получение А из В:
CCl2 + H2 -> C3H8 + HCl
2. Полное сгорание вещества А в кислороде:
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
г) Структурная формула вещества А (пропан):
CH3-CH2-CH3.
Пояснение: Пропан является насыщенным углеводородом, содержащим три атома углерода и восемь атомов водорода, что соответствует найденной формуле.