Чуть ли не половина всех химиков занимается разнообразными методами количественного анализа - экстракцией, хроматографией, всевозможными видами спектроскопии, элементным анализом, и безусловно вторая половина пользуется этими методами как вс для определения химического состава соединения. Постараемся теоретически познакомить интересующихся с тем, как из минимума количественных данных можно получить максимум информации о веществе.
Дополнительно к методам решений из предыдущих разделов научимся решать задачи на определение формулы неизвестного вещества.
"При сожжении т г органического вещества получено т г диоксида углерода и т2 г воды. Определить простейшую формулу вещества".
Это - простейший пример такой задачи. Вот как ее решать. Что такое простейшая (эмпирическая) формула? Это атомные и соответственно мольные соотношения составляющих элементов, т. е. соотношение дробей, в числителе которых - масса элемента, а в знаменателе - относительная атомная масса.
В исходное органическое вещество могут входить все составляющие продуктов сгорания: водород, углерод, кислород.
Дано:
n(e⁻) = 18 моль
Найти:
m(соли) - ?
1) Для начала мы запишем уравнение реакций то что задано по условию, а потом запишем степень окисления у алюминия:
2Al⁰ + 6Na⁺O⁻²H⁺(конц.) + 6H₂⁺O⁻² → 2Na₃⁺[Al⁺³(O⁻²H⁺)₆] + 3H₂⁰↑
2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰ | 2 | | 3 | - Окислитель - Восстановление
| 6 |
Al⁰ - 3e⁻ → Al⁺³ | 3 | | 2 | - Восстановитель - Окисление
Следовательно степень окисления у алюминия: Al⁰ - 3e⁻ → Al⁺³
2) Для начала мы найдем количества вещества у алюминия (Al⁺³) по степенью окисления, а потом количества вещества соли:
n(Al⁺³) = 1/3 × n(e⁻) = 1/3 × 18 моль = 6 моль ⇒ n(Na₃[Al(OH)₆]) = n(Al⁺³) = 6 моль
3) Далее находим массу образовавшейся соли:
M(Na₃[Al(OH)₆]) = 23×3+(27+(16+1)×6) = 69+(27+17×6) = 69+(27+102) = 69+129 = 198 гр/моль
m(Na₃[Al(OH)₆]) = n(Na₃[Al(OH)₆])×M(Na₃[Al(OH)₆]) = 6 моль × 198 гр/моль = 1188 гр
ответ: г) 1188 ( m(Na₃[Al(OH)₆]) = 1188 гр )
