МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ для самостоятельной работы студентов «Алгоритмы решения задач на вывод формул органических веществ» по дисциплине Химия

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

«КУПИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для самостоятельной работы студентов

«Алгоритмы решения задач на вывод формул органических веществ»

по дисциплине Химия

Раздел: Органическая химия

Специальность: 34.02.01 «Сестринское дело» 1 курс

Купино

2015 учебный год

Рассмотрена на заседании

предметно - цикловой методической комиссии по

общеобразовательным дисциплинам, общему гуманитарному и

социально - экономическому, математическому

и естественнонаучному циклу

Протокол от 2015 г.

Председатель ______________ /__________________/

Автор - составитель: преподаватель химии высшей категории

Веде Ирина Викторовна

Пояснительная записка к методическому пособию

Методическое пособие предназначено для формирования навыков решения задач на вывод формул органических веществ.

Цель пособия - помочь обучающимся научиться решать задачи на вывод формул органических веществ, используя различные алгоритмы.
Данное пособие рекомендовано для студентов 1 курса специальности 34.02.01 Сестринское дело. Пособие содержит общие формулы органических веществ различных классов, приведены примеры решения задач с помощью различных алгоритмов.

Пособие направлено на формирование навыков самостоятельной работы с учебным материалом, формирования навыков решения задач, формирование и развитие творческого потенциала, повышение интереса к дисциплине.

Общие формулы органических веществ

• Алканы- С_nH_2n+2

• Алкены, циклоалканы- С_nH_2n

• Алкадиены, алкины- С_nH_2n-2

• Арены- С_nH_2n-6

• Предельные альдегиды, кетоны- С_nH_2nО

• Предельные одноатомные спирты, простые эфиры- С_nH_2n+2О

• Предельные одноосновные карбоновые кислоты, сложные эфиры- С_nH_2nО₂

• Предельные амины-C_nH_2n+3 N

Примеры решения задач:

Задача 1.

Сумма атомов в молекуле алкана равна 20. Установить формулу алкана.

Дано: Решение:

N =20 Общая формула алкана С_nH_2n+2

n-? Сумма атомов в молекуле равна сумме индексов в

формуле:

n + 2n+2 =20 3n=18 n=6

С₆H₁₄

Ответ: С₆H₁₄

Задача 2.

Число атомов водорода в молекуле алкина в 1,5 раза больше число атомов углерода. Установить формулу алкина.

Дано: Решение:

N_H=1,5N_C Общая формула алкинаС_nH_2n-2

n-? 2n-2=1,5n 0,5n=2 n=4 или

2n-2/ n=1,5 n=4 С₄H₆

Ответ:С₄H₆

Задача 3.

Разность между числом атомов водорода и числом атомов углерода в молекуле арена равна нулю. Определите формулу арена.

Дано: Решение:

N_H-N_C=0 Общая формула ареновС_nH_2n-6

n- ?

2n-6-n=0 n=6

Ответ: С₆H₆

Задача 4.

Установить формулу предельного кетона, в молекуле которого, содержится 32 электрона.

Дано: Решение:

N(e)=32 Число электронов в мокуле вещества определяется суммой

электронов элементов, входящих в формулу вещества

N(e) (С_nH_2nО) =6n+2n+8=32

8n=24

n=3

Ответ: С₃H₆О; CH₃COCH₃

Задача 5.

Установить формулу предельного амина, имеющего молярную массу равную 45.

Дано: Решение:

М(C_nH_2n+3 N)=45 Молярная масса суммируется из масс элементов,

входящих в формулу вещества:

n-? 12n +2n+3 +14=45

14n=28

М(С)=12г/моль n=2

М(Н)=1г/моль C₂H₇N

М(N)=14г/моль Выделим функциональную группу C₂H₅NН₂

Ответ: C₂H₅NН₂

Задания для самостоятельной работы:

Задача 6.

Плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты по водороду равна 30. Установить формулу кислоты.

Задача 7.

Плотность циклоалкана равна 2,5г/л. Установить формулу циклоалкана.

Задача 8.

Массовая доля углерода в алкадиене составляет 90%. Установить формулу алкадиена.

Задача 9.

Установить формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода равно75%.

Задача 10.

При сжигании углеводорода образовалось 2,24л углекислого газа и 3,6г воды. Установить формулу углеводорода.

Решение задач для самостоятельной работы:

Задача 6.

Плотность паров предельной одноосновной карбоновой кислоты по водороду равна 30. Установить формулу кислоты.

Дано: Решение:

D(H₂)=30 Плотность паров по

n-? водороду определяется

М(С)=12г/моль отношением D(H₂)=М /М(H₂)

М(Н) =1г/моль Общая формула кислоты

М(N) =14г/моль С_nH_2nО₂ Следовательно

М(С_nH_2nО₂ ) ₌D(H₂)х М(H₂)= 2х30=60

М(С_nH_2nО₂ )=12n +2n +32 = 60

14n=28

n=2

С₂H₄О₂

Выделим функциональную группу

С_nH_2nО₂

Ответ: С₂H₄О₂

Задача 7.

Плотность циклоалкана равна 2,5г/л. Установить формулу циклоалкана.

Дано: Решение:

р(С_nH_2n)=2,5г/л Молярная масса вещества

n-? определяется по формуле

М(С)=12г/моль M=pxV_m M (С_nH_2n)=

M(H)=1г/моль 2,5г/лх22,4л/моль=56г/моль

M (С_nH_2n)=12n +2n=56 n=4 С₄H₈

Ответ: С₄H₈

Задача 8.

Массовая доля углерода в алкадиене составляет 90%. Установить формулу алкадиена.

Дано: Решение:

W(C)=90% Массовая доля элемента

n-? Определяется отношениением

М(С)=12г/моль w(Э)= m(Э)/Мвещ.

М(Н)=1г/моль 0,9= 12n/ 14n-2

12,6n-1,8=12n 0,6n=1,8 n=3

C₃H₄

Ответ:C₃H₄

Задача 9.

Установить формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода равно75%.

Дано : Решение:

W(C) =75% формула неизвестного углеводорода С_хН_у

n- ?_.

М(С)=12г/моль Примем массу УВ равную 100г, тогда

М(Н)=1г/моль количество вещества элемента

рассчитаем по формуле v= mxw/ M (Э)

v (C ) = 100x0,75/12=6,25

v (H)= 100x(1-0,75)/1=25

v(C ) :V(H)= 6,25:25 =1:4

СН₄

Ответ: СН₄

Задача 10.

При сжигании углеводорода образовалось 2,24л углекислого газа и 3,6г воды. Установить формулу углеводорода.

Дано: Решение:

V(CO₂)=2,24л v(CO₂) =V/Vm=2,24л/22,4

m(H₂O)=3,6г л/моль=0,1моль=v(С )

С_хН_у. m(H₂O) =m/M=3,6г/18

г/моль=0,2моль

v (H)=2v(H₂O)=0,4моль

v(C ):v(H)=0,1:0,4=1:4 СН₄

Ответ: СН₄