Химиялық есептеулер

Заттардың формуласын табуға арналған есептеулер

Молярлық массасын табу:

1- мысал Құрамында 16 көміртек атомы бар алканның молярлық массасы

Шешуі: 1. Жалпы формуласын табу: C_nH_2n+2- C₁₆H₃₄

2. М (C₁₆H₃₄) = 16*12+34=226(г/моль)

Жауабы: 226г/моль

2-мысал Құрамында 28 сутек атомы бар алканның салыстырмалы молекулалық массасы

Шешуі: 1. Жалпы формуласын табу: C_nH_2n+2- C₁₃H₂₈

2. М (C₁₃H₂₈) = 13*12+28=184 (г/моль)

Жауабы: 184г/моль

3-мысал Құрамында 22 сутек атомы бар алканның молярлық массасы

Шешуі: 1. Жалпы формуласын табу: C_nH_2n+2- C₁₀H₂₂

2. М (C₁₀H₂₂) = 10*12+22=142(г/моль)

Жауабы: 142г/моль

4-мысал Құрамында 14 көміртек атомы бар алканның молярлық массасы

Шешуі: 1. Жалпы формуласын табу: C_nH_2n+2- C₁₄H₃₀

2. М (C₁₄H₃₀) = 14*12+30=198(г/моль)

Жауабы: 198 (г/моль)

5- мысал Құрамында он екі сутек атомы бар алкеннің молекулалық массасы

Шешуі: 1. Жалпы формуласын табу: C_nH_2n- C₆H₁₂

2. М (C₆H₁₂) = 6*12+12=84(г/моль)

Жауабы: 84 (г/моль)

Салыстырмалы молекулалыќ массасыжәне салыстырмалы тығыздық

бойынша қосылыстың формуласын табу

1-мысал Салыстырмалы молекулалық массасы 72-ге тең алканның құрамындағы сутек атомының саны

Шешуі: 1. C_nH_2n+2

2. 12п+2п+2 =72

14п=70

п=5

3. Сутектің санын табу 2*5+2= 12 Жауабы: 12

2-мысал Салыстырмалы молекулалық массасы 226-ға тең қаныққан көмірсутектің формуласы:

Шешуі: 1. Мr(алкан) =226

2. 12п+2п+2 =226

14п=224

п=16 С₁₆Н₃₄

Жауабы: С₁₆Н₃₄

3-мысал Молекулалық массасы 126 г/моль алкеннің формуласы:

Шешуі: 1. Мr(алкен) =126г/моль

2. 12п+2п=126

14п=126

п=16 С₉Н₁₈

Жауабы: С₉Н₁₈

4-мысал Молярлық массасы 68г/моль болатын алкин

Шешуі: 1. Мr(алкин) =68г/моль

2. 12п+2п-2=68

14п=70

п=5 С₅Н₈

Жауабы: С₅Н₈

5- мысал Көмірсутектің сутек бойынша салыстырмалы тығыздығы 36 . Көмірсутектің формуласы:

Берілгені: Шешуі:

D(сутек) =36 1. М=М(сутек)· D(сутек)

М=2 •36 =72

2. 12п+2п+2 =72

Табу керек: 14п=70

Формула СхНу-? п=5 С₅Н₁₂

Жауабы: С₅Н₁₂

Зат мөлшеріне байланысты есептеулер

№1 2,25 моль метан оттекте жанғанда түзілген көміртек диоксидінің көлемі (ќ.ж., литрмен)

Берілгені: Шешуі:

(СН₄)=2,25 моль СН₄+ 2О₂= СО₂+ 2Н₂О

1моль 22,4л

2,25моль х

Табу керек:

(СО₂) х =22,4•2,25 =50,4

Жауабы: СО₂ 50,4л

№2 0,5 моль метаннан трихлорметан түзілу үшін қажет хлордың көлемі қ.ж., литрмен )

Берілгені: Шешуі:

(СН₄)=0,5 моль СН₄+ 2СІ₂= СНСІ₃+ 3НСІ

1моль 44,8

0,5моль х

Табу керек:

(СІ₂) х =0,5• 44,8/1 =22,4л

Жауабы: СІ₂ 22,4л

№3 0,5 моль этилбензолдың массасы (г)

Берілгені: Шешуі:

(С₆Н₅С₂Н₅)=0,5 моль (С₆Н₅С₂Н₅) = М∙ ν((С₆Н₅С₂Н₅) =

106г/моль ∙ 0,5 моль = 53г

Табу керек:

(С₆Н₅С₂Н₅)-?

Жауабы: (С₆Н₅С₂Н₅)-53г

№4 0,5 моль анилиннің массасы (г)

Берілгені: Шешуі:

(С₆Н₅NH₂)=0,5 моль = М∙ ν(С₆Н₅NH₂)=

93г/моль ∙ 0,5 моль = 46.5г

Табу керек:

(С₆Н₅С₂Н₅)-?

Жауабы: (С₆Н₅NH₂)=46.5г

№5 0,3 моль глюкоза спирттік ашығанда түзілетін этанолдың массасы (г)

Берілгені: Шешуі:

(С₆Н₁₂О₆)=0,3 моль С₆Н₁₂О₆ 2 С₂Н₅ОН+ 2СО₂

1моль 92г/моль

Табу керек: 0,3 моль х

(С₂Н₅ОН)-? х =0,3моль• 92г/моль/1 =27,6г

Жауабы: (С₂Н₅ОН)-27,6г

Оттекті органикалық қосылыстар

Спирттердің қасиеттері

18-есеп. 33,6 литр (қ.ж.) этиленді гидратациялағанда түзілетін этанолдың массасын табыңдар.

Шешуі:

Реакция теңдеуі: 33,6 л х л

С2Н4 + Н2О = С2Н5ОН

22,4 л/моль 46 г/моль

Реакция теңдеуі бойынша:

Егер 22,4 л этиленнен 46 г этанол алынса,

Онда 33,6 л этиленнен х г этанол алынады.

Бұдан: х = (33,6 л∙46 г) / 22,4 л = 69 г.

Жауабы: 69 г.

19-есеп. Массасы 9 кг глюкозаны спирттік ашытып, қанша литр этанол алуға болады. этанолдың тығыздығы 0,789 кг/м3.

Шешуі:

Глюкозаның спирттік ашу теңдеуі:

9 г х г

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + CO2

180 г/моль 46г/моль

Реакция теңдеуі бойынша:

Егер 180 г глюкозадан 2∙46 г этанол алынса,

Онда 9 кг глюкозадан х кг этанол алынады.

Бұдан: х = (9 ∙2 ∙46 ) / 180 = 4,6 кг.

Оның көлемі: V(С2Н5ОН) = m(С2Н5ОН) / ρ(С2Н5ОН) = 4,6 кг / 0,789 кг/м3 = 5,83 м3.

Отынның түрлері. Тас көмірді кокстеу

8 – есеп. Құрамында көлем бойынша: 90% СН4; 4% С2Н6; 3% С3Н8; 2% С4Н10; 0,5% N2; 0,5% СО2 бар 500 л газды жағуға қанша көлем ауа (ауадағы оттектің көлемдік үлесі – 0,2 болса) жұмсалады?

Шешуі:

Алдымен 500 л газдың құрамындағы берілген заттардың (СН4; С2Н6; С3Н8; С4Н10; N2; СО2) көлемдерін жеке-жеке анықтаймыз:

а) Қоспадағы метанның ( ) көлемі:

егер 500 л қоспа100% көлемді құраса,

онда V л метан 90% көлемін құрайды.

Бұдан: V(CH4) = V(газ) ∙φ(CH4) = 500 л ∙ 0,90 = 450 л.

Қоспаның құрамындағы басқа газдардың көлемдерін де осылай есептейміз:

V(С2Н6) = V(газ) ∙φ(С2Н6) = 500 л ∙ 0,04 = 20 л.

V(С3Н8) = V(газ) ∙φ(С3Н8) = 500 л ∙ 0,03 = 15 л.

V(С4Н10) = V(газ) ∙φ(С4Н10) = 500 л ∙ 0,02 = 10 л.

V(N2) = V(газ) ∙φ(N2) = 500 л ∙ 0,005 = 2,5 л.

V(СО2) = V(газ) ∙φ(СО2) = 500 л ∙ 0,005 = 2,5 л.

Азот пен көмір қышқыл газы жанбайды, ал қалғандарын жағуға қажетті оттектің көлемдерін сәйкес реакция теңдеулері бойынша пропорция құрып есептейміз:

Метанды жағуға жұмсалатын ауаның көлемі:

450 л х л

СН4 + 2О2→СО2+2Н2О

22,4л/моль 22,4 л/моль

Егер 22,4 л метанды жағуға 44,8 л оттек жұмсалса,

Онда 450 л метанды жағуға х л оттек жұмсалады.

Бұдан: V(О2) = (450 л ∙44,8 л ) / 22,4 л = 900 л.

Басқа газдарды жағуға қажетті оттектің көлемдерін де осылай есептейміз:

20 л х л

2С2Н6 + 7О2→4СО2+6Н2О

22,4л/моль 22,4 л/моль

Егер 22,4 л этанды жағуға 7∙44,8 л оттек жұмсалса,

Онда 20 л этанды жағуға х л оттек жұмсалады.

Бұдан: V(О2) = (20 л ∙7∙44,8 л ) / 2∙22,4 л = 70 л.

20 л х л

С3Н8 + 5О2→3СО2+4Н2О

22,4л/моль 22,4 л/моль

Жауабы: 70 л.

2-2012 Егер 22,4 л пропанды жағуға 5∙44,8 л оттек жұмсалса,

Онда 15 л пропанды жағуға х л оттек жұмсалады.

Бұдан: V(О2) = (15 л ∙5∙44,8 л ) / 22,4 л = 75 л

10 л х л

2С4Н10 +13О2→8СО2+10Н2О

22,4л/моль 22,4 л/моль

Егер 22,4 л бутанды жағуға 13∙44,8 л оттек жұмсалса,

Онда 10 л пропанды жағуға х л оттек жұмсалады.

Бұдан: V(О2) = (10 л ∙13∙44,8 л ) / 2∙22,4 л = 65 л

Барлық газдарды жағуға жұмсалған оттектің жалпы көлемі:

900л + 70л +75л + 65л = 1110 л.

Есептің шарты бойынша ауадағы оттектің көлемдік үлесі 0,2 екенін ескеріп, газдар қоспасын жағуға қажетті ауаның көлемін есептейміз:

Егер 100 л ауаның құрамында 20 л оттек болса,

Онда 1110 л ауаның құрамында х л оттек болады.

Бұдан: V(ауа) = (1110л ∙100 ) / 20 = 5550 л

Жауабы: 5550 л.

Қазақстандағы мұнай, газ және көмірдің негізгі кен орындары

6-есеп. 5 кг антрацитті жаққанда, 8,96 м3 көмірқышқыл газы (қ.ж.) газ түзілді. Антрациттегі көміртектің массалық үлесін есептеңдер.

Шешуі: реакция теңдеуі бойынша пропорция құрып, Антрациттің құрамындағы таза көміртектің массасын табамыз:

х г 8960 л

С + О2→ CO2

12 г 22,4 л

Бұдан: х = (8960 л ∙12 г ) / 22,4 л = 4800 г = 4,8 кг.

Демек, антрациттің құрамындағы көміртектіктің массалық үлесі:

ω(С) = (4,8 ∙100 ) / 5 = 96%.

Жауабы: 96%.

7-есеп. Азот пен пропанның 4 л қоспасын жаққанда түзілген өнімдерді кальций гидроксиді ерітіндісі арқылы өткізгенде, 16 г карбонат және 25,9 г гидрокарбонат түзілді. Газ қоспасындағы пропанның көлемдік үлесін анықтаңдар.

Шешуі: Азот жанбайтын болғандықтан, есептеулерді тек пропанға арнап жүргіземіз:

Реакция теңдеулері:

0,107 моль 0,32 моль

С3Н8+5О2 = 3СО2+4Н2О (1)

0,16 моль 0,16 мол

СО2 + 3Са(ОН)2 = СаСО3 + H2O (2)

100 г/моль

0,16 моль 0,16 моль

СаСО3 + CO2 = Са(НСО3)2 (3)

162 г/моль

Алдымен түзілген карбонат пен гидрокарбонаттың массаларын немесе зат мөлшерлерін біле отырып, (2) және (3) теңдеулер бойынша реакцияға түскен көмірқышқыл газының көлемін тауып алып, сосын (1) теңдеу бойынша жанған пропанның көлемін анықтаймыз.

Есептің шарты бойынша:

ν(CaCO3) = m(CaCO3)/M(CaCO3) = 16 г / 100 г/моль = 0,16 моль;

ν(Ca(HCO3)2) = m(Ca(HCO3)2)/M(Ca(HCO3)2) = 25,9 г/ 162 г/моль = 0,16 моль;

Σν(CO2) = 0,16 моль + 0,16 моль = 0,32моль;

ν(C3H8) = Σν(CO2) /3 = 0,32моль/3 = 0,107 моль;

V(С3Н8) = Vм ∙ ν(C3H8) = 22,4 л/моль ∙ 0,107 моль = 2,39 л.

Оның қоспадағы көлемдік үлесі:

φ(С3Н8) = V(С3Н8) / V(қоспа) 2,39 л / 4 л = 0,597 немесе 59,7%.

Термохимиялық реакциялар жайлы есептеулер

№1 Ацетиленнің жану реакциясының термохимиялық теңдеуі

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂ + 2H₂O + 2610 кДж

болса, 2,5 моль ацетилен жанған кезде бөленетін жылу мөлшері

Шешуі:

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂ + 2H₂O + 2610 кДж

2моль 2610 кДж

2,5моль х

Бұдан: х = (2,5 моль∙2610 кДж ) / 2моль = 3262,5 кДж

Жауабы: 3262,5 кДж

№2 Этанның жану реакциясының термохимиялықтеңдеуі

2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О + 3080 кДж

Реакция нәтижесінде 770 кДж жылу бөлінсе, жұмсалған (ќ.ж.) оттегінің көлемі

Шешуі:

2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О + 3080 кДж

7∙22,4л 3080 кДж

х 770 кДж

Бұдан: х = (7∙22,4∙770 кДж ) / 3080 кДж = 39,2л

Жауабы: 39,2л

№3 Термохимиялық теңдеуі бойынша

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O + 1400 кДж

нәтижесінде 9100 кДж жылу бөлінсе, жанған этиленнің массасы

Шешуі:

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O + 1400 кДж

30г 1400 кДж

х 9100 кДж

Бұдан: х = (30г∙9010 кДж ) / 1400 кДж = 182г