Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Szenet, hidrogént és klórt tartalmazó illékony vegyület 0,22 g-ját oxigénben elégetve 0,1956 g széndioxidot és 0,08 g vizet kapunk. A vegyület 0,1098 g-ját elpárologtatva 135 Celsius-fokon, 102,2 kPa nyomáson 36,81 cm3 térfogatot tölt be. Mi a vegyület képlete és mi lehet a neve?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia
Válaszok
1
Neoporteria11{ Vegyész }
megoldása
Szia!
A vegyület legyen CxHyClz képletű, csak a x, y, z számokat kell meghatároznunk.
Ha a vgeyületet elégetjük, a szénből CO2 lesz, a hidrogénből víz, a klór pedig nem változik:
CxHyClz+(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O+z/2Cl2
Ami a lényeg tehát, hogy az égéstermékekből ki tudjuk számolni az elemek mennyiségét:
C-tartalom: 0,1956 g CO2 keletkezett, ez 0,1956/44= 0,004445 mol (44 g/mol moláris tömeg), így a vegyületben ugyanennyi szén volt.
H-tartalom: 0,08 g víz keletkezett, ez 0,08/18=0,004444 mol (18 g/mol), viszon a vízben 2 hidrigén van, így a vegyületünkben is 2x ennyi, azaz 0,008888 mol.
Cl-tartalom: Hát ezt rögtön nem tudjuk megmondani, hiszen nincs olyan termék, amiből ez következne, viszont azt tudjuk, hogy a minta tömege (0,22g) a klór, szén, és hidrgén tömegéből adódik össze. Ebből pedig csak a klórét nem tudjuk, tehát ki lehet számolni az atomtömegekből és az anyagmennysiégekből: m(Cl)=0,22-(0,004445mol×12g/mol+1g/mol×0,00888mol)=0,1577g
Tehát a klór tömege 0,1577g, így anyagmennysiége: 0,1577/35,5=0,004444 mol (itt én egy klóratom tömegével számoltam, nem pedig a klór molekula - Cl2 - mol.tömegével, mivel így rögtön a klóratomok anyagmennyiségét kapjuk és nem kell össze-vissza szorozgatni értelmetlenül).
Most pedig nézzük az arányokat:
C:H:Cl=0,004445:0,008888:0,004444=1:2:1, Tehát a legegyszerűbb ilyen molekula a CH2Cl.
De lehet ennek kétszerese is, mivel az arányok csak arányok, nem tudjuk, valóban x, y, z mekkorák. Ezért meg kell nézni, a vegyüeletbe hány ilyen CH2Cl "fér bele". Ehhez pedig ki kell számolni a moláris tömegét.
Azt tudjuk, hogy 0,1098 g cucc 135 °C-on elpárologtatva 102,2 kPa nyomáson 36,81 cm3 térfogatú. Ezekből az ún. állapotegyenlettel ki lehet számolni a minta anyagmennyiségét:
p×V=n×R×T, ebből pedig n= p×V/R×T
Itt arra kell figyelni, hogy T-t kelvinben kell megadni, ez pedig celsius+273, tehát T=135+273=408K, R pedig állandó, 8,314, a térfogatot pedig dm3-ban, tehát 0,03681dm3
n=102,2×0,03681/8,314×408=0,0001109 mol
Azaz 0,1098 g anyag 0,0001109 mol, így M=0,1098/0,0001109=99 g/mol
A vegyületünknek tehát 99 g/mol a moláris tömege, míg a CH2Cl-nek csak 12+2+35,5=49,5. Így a molekulába 99/44,5=2 db CH2Cl "fér be" azaz a molkeula képlete C2H4Cl2.