द्वारा किसी पदार्थ के सूत्र का निर्धारण द्रव्यमान अंश रासायनिक तत्व(मात्रात्मक विश्लेषण के परिणाम) या द्वारा सामान्य सूत्रपदार्थों

1. किसी पदार्थ में किसी तत्व का द्रव्यमान अंश।
किसी तत्व का द्रव्यमान अंश द्रव्यमान के प्रतिशत के रूप में पदार्थ में उसकी सामग्री है। उदाहरण के लिए, C2H4 संरचना वाले पदार्थ में 2 कार्बन परमाणु और 4 हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। यदि हम ऐसे पदार्थ का 1 अणु लें, तो उसका आणविक भार बराबर होगा:
श्रीमान (C2H4) = 2 12 + 4 1 = 28 a. खाना खा लो। और इसमें 2 12 ए है। खाना खा लो। कार्बन।

इस पदार्थ में कार्बन का द्रव्यमान अंश ज्ञात करने के लिए, इसके द्रव्यमान को पूरे पदार्थ के द्रव्यमान से विभाजित करना आवश्यक है:
(सी) = 12 2/28 = 0.857 या 85.7%।
यदि किसी पदार्थ का सामान्य सूत्र CxHyOz है, तो उनके प्रत्येक परमाणु के द्रव्यमान अंश भी उनके द्रव्यमान और पूरे पदार्थ के द्रव्यमान के अनुपात के बराबर होते हैं। C परमाणुओं का द्रव्यमान x है - 12x, H परमाणुओं का द्रव्यमान y है, ऑक्सीजन परमाणुओं का द्रव्यमान z 16z है।
फिर
(सी) = 12 x / (12x + y + 16z)

किसी पदार्थ में किसी तत्व का द्रव्यमान अंश ज्ञात करने का सूत्र:

तत्व =, × 100%

जहाँ Ar तत्व का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान है; n किसी पदार्थ में किसी तत्व के परमाणुओं की संख्या है; r पूरे पदार्थ का सापेक्ष आणविक भार है

2. किसी पदार्थ का आण्विक और सरलतम सूत्र।
आणविक (सच्चा) सूत्र - एक सूत्र जो किसी पदार्थ के अणु में शामिल प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की वास्तविक संख्या को दर्शाता है।
उदाहरण के लिए, C6H6 बेंजीन का सही सूत्र है।
सबसे सरल (अनुभवजन्य) सूत्र किसी पदार्थ में परमाणुओं के अनुपात को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, बेंजीन के लिए अनुपात C: H = 1: 1 है, अर्थात बेंजीन का सबसे सरल सूत्र CH है। आणविक सूत्र सरलतम के साथ मेल खा सकता है या इसका एक गुणक हो सकता है।

3. यदि समस्या में तत्वों के केवल द्रव्यमान अंश हैं, तो समस्या को हल करने की प्रक्रिया में पदार्थ के केवल सबसे सरल सूत्र की गणना करना संभव है। समस्या में सही सूत्र प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर अतिरिक्त डेटा दिया जाता है - दाढ़ द्रव्यमान, किसी पदार्थ का सापेक्ष या पूर्ण घनत्व, या अन्य डेटा जिसका उपयोग किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

4. गैस Y - DpoU (X) के लिए गैस X का आपेक्षिक घनत्व।
सापेक्ष घनत्व D एक ऐसा मान है जो दर्शाता है कि गैस X, गैस Y से कितनी गुना भारी है। इसकी गणना गैसों X और Y के दाढ़ द्रव्यमान के अनुपात के रूप में की जाती है:
डीपीओयू (एक्स) = एम (एक्स) / एम (वाई)
अक्सर गणना के लिए उपयोग किया जाता है हाइड्रोजन और वायु द्वारा गैसों का आपेक्षिक घनत्व.
हाइड्रोजन के लिए गैस X का आपेक्षिक घनत्व:
Dby H2 = M (गैस X) / M (H2) = M (गैस X) / 2
वायु गैसों का मिश्रण है, इसलिए इसके लिए केवल औसत दाढ़ द्रव्यमान की गणना की जा सकती है। इसका मान 29 ग्राम / मोल (अनुमानित औसत संरचना के आधार पर) के रूप में लिया जाता है। इसलिए:
डी हवा से = एम (गैस एक्स) / 29

5. सामान्य परिस्थितियों में गैस का पूर्ण घनत्व।
सामान्य परिस्थितियों में गैस का निरपेक्ष घनत्व 1 लीटर गैस का द्रव्यमान होता है। इसे आमतौर पर गैसों के लिए g/l में मापा जाता है।
= मी (गैस) / वी (गैस)
यदि हम 1 मोल गैस लें, तो: = M/Vm,
और गैस के दाढ़ द्रव्यमान को दाढ़ की मात्रा से घनत्व को गुणा करके पाया जा सकता है।

उद्देश्य 1: किसी पदार्थ का सूत्र ज्ञात कीजिए यदि उसमें 84.21% C और 15.79% H है और हवा में सापेक्ष घनत्व 3.93 है।

1. मान लीजिए कि पदार्थ का द्रव्यमान 100 ग्राम है। तब C का द्रव्यमान 84.21 ग्राम और H का द्रव्यमान - 15.79 ग्राम होगा।

2. आइए प्रत्येक परमाणु के पदार्थ की मात्रा ज्ञात करें:
(सी) = एम / एम = 84.21 / 12 = 7.0175 मोल,
(एच) = 15.79 / 1 = 15.79 मोल।

3. सी और एच परमाणुओं के दाढ़ अनुपात का निर्धारण करें:
सी: एच = 7.0175: 15.79 (हम दोनों संख्याओं को छोटे से विभाजित करते हैं) = 1: 2.25 (हम दशमलव बिंदु के बाद 0 या 9 तक आने तक 1, 2,3,4 आदि से गुणा करेंगे। इस समस्या की आवश्यकता है 4) = 4: 9 से गुणा।
इस प्रकार, सबसे सरल सूत्र C4H9 है।

4. सापेक्ष घनत्व के आधार पर, हम दाढ़ द्रव्यमान की गणना करते हैं:
एम = डी (वायु) 29 = 114 ग्राम / मोल।
सरलतम सूत्र C4H9 के अनुरूप दाढ़ द्रव्यमान 57 g / mol है, जो वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान से 2 गुना कम है।
अत: वास्तविक सूत्र है C8H18।

टास्क 2 : सामान्य परिस्थितियों में 2.41 g / l के घनत्व वाले एल्केनी का सूत्र निर्धारित करें।

एल्काइन nH2n − 2 . के लिए सामान्य सूत्र
गैसीय एल्केनी का घनत्व दिया गया है, इसका दाढ़ द्रव्यमान कैसे ज्ञात करें? घनत्व ρ सामान्य परिस्थितियों में 1 लीटर गैस का द्रव्यमान है।
चूँकि किसी पदार्थ के 1 मोल में 22.4 लीटर की मात्रा होती है, इसलिए यह पता लगाना आवश्यक है कि 22.4 लीटर ऐसी गैस का वजन कितना है:
एम = (घनत्व ) (दाढ़ मात्रा वीएम) = 2.41 ग्राम / एल 22.4 एल / मोल = 54 ग्राम / मोल।
अगला, आइए मोलर द्रव्यमान और n को जोड़ने वाला एक समीकरण बनाते हैं:
14 एन - 2 = 54, एन = 4।
अत: ऐल्काइन का सूत्र है सी4एच6.

समस्या 3 31.86% कार्बन युक्त डाइक्लोरोऐल्केन का सूत्र ज्ञात कीजिए।

डाइक्लोरोऐल्केन का सामान्य सूत्र: nH2nCl2, 2 क्लोरीन परमाणु और n कार्बन परमाणु होते हैं।
तब कार्बन का द्रव्यमान अंश बराबर होता है:
ω (C) = (अणु में C परमाणुओं की संख्या) (C का परमाणु भार) / (डाइक्लोरोअल्केन का आणविक भार)
0.3186 = एन 12 / (14एन + 71)
n = 3, पदार्थ - डाइक्लोरोप्रोपेन। C3H6Cl2

I. तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा पदार्थों के सूत्रों की व्युत्पत्ति।

1. सूचकांकों को किसके द्वारा निरूपित करते हुए पदार्थ का सूत्र लिखिए एक्स,वाई,जेड.

2. यदि किसी तत्व का द्रव्यमान अंश अज्ञात है, तो ज्ञात द्रव्यमान अंशों को 100% से घटाकर ज्ञात किया जाता है।

3. सूचकांकों का अनुपात ज्ञात कीजिए, इसके लिए प्रत्येक तत्व के द्रव्यमान अंश (अधिमानतः% में) को इससे विभाजित किया जाता है परमाणु भार(गोल से हज़ारवां तक)

एक्स: वाई: जेड = 1 / अरी 1 : ω 2 / अरी 2 : ω 3 / अरी 3

4. परिणामी संख्याओं को पूर्णांकों में घटाएं। ऐसा करने के लिए, उन्हें प्राप्त संख्याओं में से सबसे छोटी संख्या से विभाजित करें। यदि आवश्यक हो (यदि यह फिर से काम करता है भिन्नात्मक संख्या) फिर एक पूर्णांक तक 2, 3, 4… से गुणा करें।

5. सबसे सरल सूत्र निकलेगा। अधिकांश के लिए अकार्बनिक पदार्थयह सच के साथ मेल खाता है, जैविक के लिए, इसके विपरीत, मेल नहीं खाता।

समस्या संख्या 1।

(एन) = 36.84% समाधान:

1. आइए सूत्र लिखें: N एक्सहे आप

एम. एफ. =? 2. आइए ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश ज्ञात करें:

(О) = 100% - 36.84% = 61.16%

3. आइए सूचकांकों का अनुपात ज्ञात करें:

एक्स: वाई = 36.84/14: 61.16/16 = 2.631: 3.948 =

2,631 / 2,631: 3,948 / 2,631 = 1: 1,5 =

1 2: 1.5 2 = 2: 3 N 2 हे 3

उत्तर: नहीं 2 हे 3 .

द्वितीय... सही दाढ़ द्रव्यमान खोजने के लिए तत्वों और डेटा के द्रव्यमान अंशों द्वारा पदार्थों के सूत्रों की व्युत्पत्ति(घनत्व, द्रव्यमान और गैस का आयतन या सापेक्ष घनत्व)।

1. वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात कीजिए:

यदि घनत्व ज्ञात है:

आर = एम / वी = एम / वी एमÞ एम = आर ∙ वी एम= आर जी / एल ∙ 22,4 एल / मोल

यदि गैस का द्रव्यमान और आयतन ज्ञात हो, तो दाढ़ द्रव्यमान दो प्रकार से ज्ञात किया जा सकता है:

घनत्व के माध्यम से r = m / V, M = r Vm;

पदार्थ की मात्रा के माध्यम से: n = V / Vm, M = m / n।

यदि पहली गैस का आपेक्षिक घनत्व अलग तरह से जाना जाता है:

डी 21 = एम 1 / एम 2 एम 1 = डी 2 एम 2

एम = डी एच 2∙ 2 एम = डी O2 ∙ 32

एम = डी वायु... ∙ 29 एम = डी एन2 ∙ 28, आदि।

2. किसी पदार्थ का सरलतम सूत्र (पिछला एल्गोरिथम देखें) और उसका दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

3. किसी पदार्थ के वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान की तुलना सरलतम से करें और सूचकांकों को आवश्यक संख्या में बढ़ाएं।

समस्या संख्या 1।

14.29% हाइड्रोजन वाले हाइड्रोकार्बन का सूत्र ज्ञात कीजिए और नाइट्रोजन के सापेक्ष इसका आपेक्षिक घनत्व 2 है।

(एच) = 14.29%

डी ( एन2 ) = 2 1. आइए वास्तविक दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात करें C एक्सएन पर:

एम = डी एन2 ∙ 28 = 2 ∙ 28 = 56 जी / मोल।

एम. एफ. =? 2. आइए कार्बन का द्रव्यमान अंश ज्ञात करें:

(सी) = 100% - 14.29% = 85.71%।

3. आइए किसी पदार्थ और उसके दाढ़ द्रव्यमान का सबसे सरल सूत्र खोजें:

एक्स: वाई = 85.7 / 12: 14.29 / 1 = 7.142: 14.29 = 1: 2 सीएच 2

एम (सीएच 2 ) = 12 + 1 ∙ 2 = 14 जी / मोल

4. आइए दाढ़ द्रव्यमान की तुलना करें:

एम (सी एक्सएन पर) / एम (सीएच 2 ) = 56/14 = 4 सही सूत्र - C 4 एन 8 .

उत्तर: सी 4 एन 8 .

iii. सूत्रों की व्युत्पत्ति के लिए समस्याओं को हल करने के लिए एल्गोरिदम

ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक पदार्थ.

1. अणु में तत्वों की संख्या के अनुसार सूचकांक X. Y, Z, आदि का उपयोग करके किसी पदार्थ का सूत्र निर्दिष्ट करें। यदि दहन उत्पाद CO2 और H2O हैं, तो पदार्थ में 3 तत्व (CxHyOZ) हो सकते हैं। एक विशेष मामला: CO2 और H2O के अलावा दहन उत्पाद, नाइट्रोजन युक्त पदार्थों के लिए नाइट्रोजन (N2) है (Cx Well Oz Nm)

2. बिना गुणांक के दहन अभिक्रिया का समीकरण बनाइए।

3. प्रत्येक दहन उत्पादों के लिए पदार्थ की मात्रा ज्ञात कीजिए।

5. यदि यह नहीं कहा जाता है कि दहनशील पदार्थ एक हाइड्रोकार्बन है, तो दहन उत्पादों में कार्बन और हाइड्रोजन के द्रव्यमान की गणना करें। प्रारंभिक पदार्थ के द्रव्यमान और m (C) + m (H) के अंतर से पदार्थ में ऑक्सीजन का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए। ऑक्सीजन परमाणुओं के पदार्थ की मात्रा की गणना करें।

6. सूचकांकों का अनुपात x: y: z पदार्थों की मात्रा के अनुपात के बराबर है v (C): v (H): v (O) पूर्णांकों के अनुपात में घटा।

7. यदि आवश्यक हो, समस्या विवरण में अतिरिक्त डेटा का उपयोग करते हुए, प्राप्त अनुभवजन्य सूत्र को सत्य में लाएं।

क्षेत्रों

राज्य के बजटीय शिक्षण संस्थान

मिस्टर (CхHy) = DN2 28, जहाँ DN2 नाइट्रोजन का आपेक्षिक घनत्व है

श्रीमान (CхHy) = DО2 32, जहाँ DО2 ऑक्सीजन का आपेक्षिक घनत्व है

मिस्टर (CхHy) = r 22.4, जहाँ r निरपेक्ष घनत्व (g / ml) है

उदाहरण 1 एक एल्केन का ऑक्सीजन वाष्प घनत्व 2.25 है। इसके सापेक्ष आणविक भार का निर्धारण करें।

सापेक्ष घनत्व से श्री (CхHy) सापेक्ष आणविक भार की गणना करें: श्री (CхHy) = DО2 32,

श्रीमान (CхHy) = 2.2532 = 72

तत्वों के द्रव्यमान अंशों द्वारा किसी पदार्थ के आणविक सूत्र की व्युत्पत्ति के लिए कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करना

कार्य 1. 81.8% कार्बन और 18.2% हाइड्रोजन युक्त पदार्थ का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए। नाइट्रोजन के लिए पदार्थ का आपेक्षिक घनत्व 1.57 है।

1. समस्या की स्थिति लिखिए।

https://pandia.ru/text/78/558/images/image002_199.jpg "चौड़ाई =" 220 "ऊंचाई =" 54 src = ">

3. के संबंध में सूचकांक x और y खोजें:

https://pandia.ru/text/78/558/images/image005_123.jpg "चौड़ाई =" 282 "ऊंचाई =" 70 src = ">

2. हाइड्रोजन का द्रव्यमान अंश ज्ञात कीजिए:

https://pandia.ru/text/78/558/images/image007_103.jpg "चौड़ाई =" 303 "ऊंचाई =" 41 src = ">

इसलिए, सबसे सरल सूत्र C2H5 है।

4. सही सूत्र ज्ञात कीजिए। चूँकि एल्केन्स का सामान्य सूत्र nH2n + 2 है, वास्तविक सूत्र С4Н10 है।

स्व-अध्ययन कार्य

कार्यों को हल करें

1. कार्बनिक पदार्थ में 84.21% कार्बन और 15.79% हाइड्रोजन होता है। हवा में पदार्थ का वाष्प घनत्व 3.93 है। पदार्थ का सूत्र ज्ञात कीजिए।

2. सीमित हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र ज्ञात कीजिए, कार्बन का द्रव्यमान अंश जिसमें 83.3% है। पदार्थ का आपेक्षिक वाष्प घनत्व - 2.59

3. वायु में एल्केन का वाष्प घनत्व 4.414 है। एल्केन सूत्र ज्ञात कीजिए।

साहित्य:

1. गेब्रियलियन। 10, 11 सीएल। - एम।, बस्टर्ड। 2008.

2., फेल्डमैन -8, 9. एम।: शिक्षा, 1990;

3. ग्लिंका रसायन। एल।: रसायन विज्ञान, 1988;

4. मैकारेना केमिस्ट्री। एम ।: स्नातक विद्यालय, 1989;

5. सामान्य रसायन विज्ञान में रोमांत्सेव कार्य और अभ्यास। एम।: हायर स्कूल, 1991।