Задача на нахождение МФ

[natitali]

После сожжения 27,9 г соли органической кислоты, и приведения продуктов сгорания к нормальным условиям образовалось 23,5 г соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 31,06% и 20,16 л смеси оксида углерода (IV) и азота с плотностью по водороду 21,12. Предложите возможную структурную формулу соли, если известно, что кислота может иметь два структурных изомера.

 

РЕШЕНИЕ:

Горит соль: С_xH_yCl_zN_mO_n + O₂ ® HCl + H₂O + N₂ + CO₂

1) Найдём массу и количество HCl. 23,5 · 0,3106 ≈ 7,3 г. 7,3/36,5 ≈ 0,2 моль. Следовательно, количество атомарного хлора 0,2 моль. Количество атомарного Н по НCl тоже 0,2 моль.

Необходимо найти воду, чтобы ещё установить количество водорода. Будем находить по соляной кислоте – это раствор хлороводорода в воде. Раствора кислоты получилось 23,5 г. HCl, как установлено, 7,3 г. Воды будет 16,2 г (23,5 – 7,3 = 16,2). Количество воды Н₂О равно 0,9 моль (16,2/18 = 0,9). Водорода элементарного в воде 0,18 моль.

Суммарно водорода будет 0,38 моль (0,18 + 0,2 = 0,38).

2) Найдём по относительной плотности массу смеси СО₂ и N₂. 21,12 · 2 = 42,24 г.

3) Найдем количество смеси СО₂ и N₂. 20,16/ 22,4 = 0,9 моль.

4) Нам необходимо установить количества азота и углерода.

Будем решать задачу на смеси. Вводим допущения.

Пусть количество азота будет Х моль, тогда количество СО₂ будет (0,9 – Х) моль.

Масса азота – это 28Х; масса СО₂ – это 44(0,9 – Х); масса смеси СО₂ и N₂ равна 42,24 г.

Следовательно, 28Х + 44(0,9 – Х) = 42,24. Решаем это математическое выражение и находим Х.

28Х + 39,6 – 44Х = 42,24

39,6 – 42,24 = 44Х – 28Х

- 2,64 = 16Х

Х не может быть величиной отрицательной в нашем случае. Делаем другое допущение.

Пусть количество СО₂ будет Х моль, тогда количество азота будет (0,9 – Х) моль. Масса СО₂  – это 44Х; масса азота 28(0,9 – Х). Масса смеси этих газов 42,24 г.

Тогда 44Х + 28(0,9 – Х) = 42,24

Решаем это математическое выражение и находим Х.

44Х + 25,2 – 28Х = 42,24

44Х – 28Х = 42,24 – 25,2

16 Х = 17,04

Х = 1,065

Х больше 1, тогда как масса смеси 0,9. В чём моя ошибка?

Изменено 16 Марта, 2019 в 16:25 пользователем natitali
Поняла где ошиблась

[natitali]

Нашла ошибку!

[XemX64]

 

C₄H₁₀O₂NCl   Аммония хлоризобутират

Изменено 17 Марта, 2019 в 00:30 пользователем XemX64

[natitali]

Да

[XemX64]

51 минуту назад, natitali сказал:

Да

И что дальше?  Люди подписались на Вашу тему, ждут продолжения банкета, а Вы взялись шифроваться. Объяснили бы страждущим, какую именно Вы нашли ошибку и как она повлияла на результат. Тут, дорогая моя, форум, ОБЩЕСТВЕННОЕ МЕСТО, и задачки эти Ваши люди берутся решать не из альтруизма по отношению лично к Вам, а с целью преумножить т.н. Совокупное Химическое Знание...

[Nachinayushchiy]

58 минут назад, XemX64 сказал:

И что дальше?  Люди подписались на Вашу тему, ждут продолжения банкета, а Вы взялись шифроваться. Объяснили бы страждущим, какую именно Вы нашли ошибку и как она повлияла на результат. Тут, дорогая моя, форум, ОБЩЕСТВЕННОЕ МЕСТО, и задачки эти Ваши люди берутся решать не из альтруизма по отношению лично к Вам, а с целью преумножить т.н. Совокупное Химическое Знание...

Это раздел помощь, здесь это принято 

13 часа назад, natitali сказал:

Нашла ошибку!

Но лично из интереса - где? 

1 час назад, XemX64 сказал:

И что дальше?  Люди подписались на Вашу тему, ждут продолжения банкета. 

 

[natitali]

Сейчас! Сейчас! Не волнуйтесь! Я вообще-то сама просила помощи, но долго никто не отвечал.пришлосьдействовать по принципу "Спасение утопающих = дело рук самих утопающих".

Я прикрепила вордовский документ. Не вижу, что он прикрепился. Что-то не так?

[natitali]

Задача по химии на нахождение МФ

После сожжения 27,9 г соли органической кислоты, и приведения продуктов сгорания к нормальным условиям образовалось 23,5 г соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 31,06% и 20,16 л смеси оксида углерода (IV) и азота с плотностью по водороду 21,12. Предложите возможную структурную формулу соли, если известно, что кислота может иметь два структурных изомера.

РЕШЕНИЕ:

Горит соль: С_xH_yCl_zN_mO_n + O₂ ® HCl + H₂O + N₂ + CO₂

1) Найдём массу и количество HCl. 23,5 · 0,3106 ≈ 7,3 г. 7,3/36,5 ≈ 0,2 моль. Следовательно, количество атомарного хлора 0,2 моль. Количество атомарного Н по НCl тоже 0,2 моль.

Необходимо найти воду, чтобы ещё установить количество водорода. Будем находить по соляной кислоте – это раствор хлороводорода в воде. Раствора кислоты получилось 23,5 г. HCl, как установлено, 7,3 г. Воды будет 16,2 г (23,5 – 7,3 = 16,2). Количество воды Н₂О равно 0,9 моль (16,2/18 = 0,9). Водорода элементарного в воде 1,8 моль.

Суммарно водорода будет 2 моль (1,8 + 0,2 = 2).

2) Нам необходимо установить количества азота и углерода.

Будем решать задачу на смеси.

Дано: 20,16 л смеси СО₂ и N₂; Д_Н2 = 21,12

Найдём молярную массу и количество смеси. М(смеси) = 21,12 · 2 = 42,24 г/моль

ν(смеси) = 20,16/22,4 = 0,9 моль

Найдём массу смеси, решив пропорцию:

1 моль смеси -------------- 42,24 г

0,9 моль смеси ------------ Х г

Х = 38

m(смеси) = 38 г

Вводим допущения.

Пусть масса СО₂ в смеси будет Х г, тогда масса N₂ будет (38 - Х) г.

Выразим количества СО₂ и N₂:

ν(СО₂) = Х/44

ν(N₂) = (38 – Х)/28

Тогда Х/44 + (38 – Х)/28 = 0,9

Решаем и находим Х.

Х = 35,15.

m(CO₂) = 35,15 г; m(N₂) = (38 – 35,15) = 2,85 г

Устанавливаем количества азота и углерода.

ν(СО₂) = 35,15/ 44 ≈ 0,8 моль. Отсюда ν(С) = 0,8 моль

 ν(N₂) = 2,85/ 28 ≈ 0,1 моль. ν(N) = 0,2 моль (атомов в 2 раза больше, чем молекул!).

3) Теперь соотношение С : Н : N : О : Cl = 0,8 : 2 : 0,2 : Y : 0,2

Сколько кислорода установим позже. Упростим соотношение. Для этого каждый член разделим на самое маленькое число (0,2):

0,8 : 0,38 : 0,2 : 0,2 = 4 : 10 : 1 : 1

4) Формула без кислорода С₄Н₁₀NCl. Это простейшая формула.

5) Наличие кислорода обязательно, так как в условии задачи речь идёт о соли органической кислоты. А в карбоксильной группе два кислорода. Следовательно, истинная молекулярная формула соли C₄H₁₀NClO₂.
6) Ну, а поскольку в условии говорится о двух изомерах кислоты, то и возможны две формулы солей, например:

1) CH₃-CH(CH₂Cl)-COO(NH₄)
2) CH₃-CCl(CH₃)-COO(NH₄)

 

 

 

6 часов назад, XemX64 сказал:

 

C₄H₁₀O₂NCl   Аммония хлоризобутират

Я поняла, что Вы задачу решили, но не захотели выложить решение.

[XemX64]

7 часов назад, natitali сказал:

Я поняла, что Вы задачу решили, но не захотели выложить решение.

Задачу эту я заметил только тогда, когда Вы уже опубликовали своё решение. Дублировать не стал...

...Ошибка в Вашем первоначальном решении вот где:

< Найдём по относительной плотности массу смеси СО₂ и N₂. 21,12 · 2 = 42,24 г>

Не массу, а молярную массу.

Всё, что следует после этого без коррекции ошибки смысла не имело...

====================

Такое решение задачи я, будь Вашим преподом, у Вас бы не принял. Решение нестрогое и какое-то странное. Такая логика характерна для нехимиков-гуманитариев, которым химию навязывают для общего развития." Наличие кислорода обязательно, так как в условии задачи речь идёт о соли органической кислоты. А в карбоксильной группе два кислорода." А вдруг кислота ДИОВАЯ?..

 

[natitali]

Так мы и есть нехимики-гуманитарии. Не волшебники, а только учимся.