Сгорание жира

[What's my life?]

На полное сгорание 0.3 моль жира было израсходовано 383 л кислорода (н.у.) и при этом образовалось 275,5 л углекислого газа (н.у.) определите молекулярную массу жира(г/моль) Ответ: 664г/моль

 

Как понять логику такой задачи? Из чего нужно исходить, т.е. какие опорные знания нужно иметь, чтобы решить такую задачу?

Изменено 23 Апреля, 2023 в 11:24 пользователем What's my life?

[yatcheh]

23.04.2023 в 14:23, What's my life? сказал:

На полное сгорание 0.3 моль жира было израсходовано 383 л кислорода (н.у.) и при этом образовалось 275,5 л углекислого газа (н.у.) определите молекулярную массу жира(н/моль) Ответ: 664г/моль

 

Как понять логику такой задачи? Из чего нужно исходить, т.е. какие опорные знания нужно иметь, чтобы решить такую задачу?

 

Жир - это триглицерид карбоновых кислот (насыщенных и ненасыщенных). Можно вывести его самую общую формулу:

CH2(-OOC-R)-CH(-OOC-R')-CH2-OOC-R''

Т.е. в молекуле жира содержится 6 атомов кислорода, остальное - углерод и водород.

Получаем формулу

C_aH_bO₆

И уравнение сгорания:

C_aH_bO₆ + zO₂ = aCO₂ + b/2H₂O где

z = a + b/4 - 3

Осталось вычислить a и b

Изменено 23 Апреля, 2023 в 11:40 пользователем yatcheh

[What's my life?]

В 23.04.2023 в 17:38, yatcheh сказал:

 

C_aH_bO₆ + zO₂ = aCO₂ + b/2H₂O где

z = a + b/4 - 3

Осталось вычислить a и b

У меня тут проблема с математическим выведением. Как вы это вывели? Можете пошагово показать, пожалуйста?

[What's my life?]

Я пытаюсь вывести математически и вот что у меня получается:

aC +bH + 6O + zO₂ = aC + a/2 O₂ + b/2 H₂ + bO

берем в расчет только для кислорода:

6O + zO₂ = aO₂ + b/2 O 

далее сокращаю везде по одному атому кислорода, получается:

6 + zO = aO + b/2

zO = aO + b/2 - 6

Изменено 23 Апреля, 2023 в 12:08 пользователем What's my life?

[What's my life?]

Кажется у меня получилось ура))

aC + bH + 6O + zO₂ = aC + aO₂ + b/2 H₂ + b/2 O

оставляю только кислороды

6O + zO₂ = aO₂ + b/2 O

убираем кислороды, а индексы от кислорода пойдут в качестве значения перед переменными (вот тут качественное различие между математикой, которое поначалу помешало мне решать дальше, т.к. в школе так нельзя было делать и это дало мне травму на всю жизнь, поэтому я долго не мог понять что дальше делать):

6 + 2z = 2a + b/2

делим всё на 2:

3 + z = a + b/4

и получается:

z = a + b/4 - 3

буду решать дальше, как появятся вопросы, продолжу в следующем ответе. Спасибо за выведение формулы!

[What's my life?]

получается 57 = 41 + b/4 - 3

b/4 = -19

b = -76

??? что за бред получается у меня

[yatcheh]

23.04.2023 в 14:49, What's my life? сказал:

У меня тут проблема с математическим выведением. Как вы это вывели? Можете пошагово показать, пожалуйста?

 

Уравнение сгорания 

C_aH_bO₆ + zO₂ = aCO₂ + b/2H₂O где

z = a + b/4 - 3 (здесь в СО2 у нас а моль О2, в воде b/4 моль О2, и 3 моля О2 уже было в самом жире)

относится к одному молю вещества.

В задаче сожгли 0.3 моля, потратили 383 л O2 и получили 275.5 л CO2. Приведём эти числа к 1 молю - умножим на 10/3. А потом переведём литры в моли, получим:

O2 = 383*10/3/22.4 = 57 моль

CO2 = 275.5*10/3/22.4 = 41 моль

откуда

а = 41 (количество углерода в молекуле), 

z = 57 (количество затраченного кислорода)

откуда

b/4 = z - a + 3 = 19

b = 19*4 = 76

Итого, жир имел состав

C41H76O6

и молекулярную массу 664 г/моль

 

 

[Shizuma Eiku]

Углекислоты моль образовалось 275.5/22.4=12.3 моль, след. столько-же моль углерода было в 0.3 моль жира, а в 1 моле 1/0.3*12.3=41 моль или 41 атом углерода в молекуле. Кислорода вступило в реакцию 383/22.4=17.1моль, молей атомов кислорода 17.1*2=34.2 моль, а на целый моль жира ушло бы 1/0.3*34.2=114 моль атомов, т.е. на сгорание 1 молекулы жира потребовалось 114 атомов кислорода. В самой молекуле можно предположить что содержалось еще 6 атомов кислорода в трёх сложноэфирных связях, итого кислорода суммарно принимало участия в реакции 114+6=120 атомов на молекулу. В условии задачи сказано что сгорание прошло полностью, следовательно, помимо образования СО₂ израсходовалось 120-41*2=38 атомов кислорода на связывание водорода, поскольку в молекуле Н₂О на один атом кислорода приходится два атома водорода, то водорода в молекуле было 38*2=76 штук. Итого, брутто-формула С₄₁Н₇₆О₆, молярная масса 12*41+76+16*6=664 г/моль. Вводить много неизвестных в таких задах не нужно.

[yatcheh]

26.04.2023 в 20:34, Shizuma Eiku сказал:

Углекислоты моль образовалось 275.5/22.4=12.3 моль, след. столько-же моль углерода было в 0.3 моль жира, а в 1 моле 1/0.3*12.3=41 моль или 41 атом углерода в молекуле. Кислорода вступило в реакцию 383/22.4=17.1моль, молей атомов кислорода 17.1*2=34.2 моль, а на целый моль жира ушло бы 1/0.3*34.2=114 моль атомов, т.е. на сгорание 1 молекулы жира потребовалось 114 атомов кислорода. В самой молекуле можно предположить что содержалось еще 6 атомов кислорода в трёх сложноэфирных связях, итого кислорода суммарно принимало участия в реакции 114+6=120 атомов на молекулу. В условии задачи сказано что сгорание прошло полностью, следовательно, помимо образования СО₂ израсходовалось 120-41*2=38 атомов кислорода на связывание водорода, поскольку в молекуле Н₂О на один атом кислорода приходится два атома водорода, то водорода в молекуле было 38*2=76 штук. Итого, брутто-формула С₄₁Н₇₆О₆, молярная масса 12*41+76+16*6=664 г/моль. Вводить много неизвестных в таких задах не нужно.

 

Голуба, вы просто заменили формулы и уравнения многоэтажными рассуждениями. А сам принцип расчёта при этом никак не изменился. Так задачи не решают.

[Shizuma Eiku]

В 26.04.2023 в 22:21, yatcheh сказал:

Так задачи не решают.

Чем проще решена задача тем лучше, а нет никаких поводов составлять уравнение реакции с тремя неизвестными чтобы вывести брутто-формулу. В принципе, это даже отлично видно по попыткам решения выше.