Определите плотность - задачи и примеры
Характеристика газов: силан, фосфин
Рассказ о газообразных соединениях фосфора, и прежде всего о фосфине, наверное, стоило бы начать со слов: «мерцающий свет, появляющийся на болотах (знаменитые «блужщие огни») — результат самопроизвольного воспламенения фосфина». Ну а следующее определение — уже энциклопедического толка: «фосфин, или фосфористый водород (PH3) — это бесцветный газ с неприятным запахом (гниющей рыбы, чеснока или промышленного карбида, ядовит, образуется при биохимическом восстановлении эфиров фосфорной кислоты, преимущественно в анаэробных условиях, т.е. Без доступа кислорода».
Силаны (кремневодороды), гидриды кремния — соединения кремния с водородом общей формулы SinH2n+2.
Силаны воспламеняются на воздухе, Si2Н6 взрывается при контакте с воздухом. Наиболее термически устойчивым является моносилан (энергия связи Si—H 364 кДж/моль)
Силаны чрезвычайно легко окисляются. Моносилан в присутствии кислорода окисляется со вспышкой даже при температуре жидкого воздуха. В зависимости от условий реакции, продуктом окисления является либо SiO2, либо промежуточные вещества:
$${\mathsf {SiH_{4}+2O_{2}
\rightarrow SiO_{2}+2H_{2}O}} { {\mathsf {SiH_{4}+2O_{2}
\rightarrow SiO_{2}+2H_{2}O}}}$$ ΔHo298 = –1357 кДж
Силаны являются хорошими восстановителями, они переводят КМnО4 в MnO2, Hg(II) в Hg(I), Fe(III) в Fe(II) и т.д. Силаны устойчивы в нейтральной и кислой средах, но легко гидролизуются даже в присутствии малейших следов ОН−-ионов:
$${{\mathsf {SiH_{4}+4OH^{-}
\rightarrow SiO_{4}^{4-}+4H_{2}\uparrow }}} {{\mathsf {SiH_{4}+4OH^{-}
\rightarrow SiO_{4}^{4-}+4H_{2}\uparrow }}}\\{{\mathsf {SiH_{4}+2H_{2}O
\rightarrow SiO_{2}+4H_{2}\uparrow }}} {{\mathsf {SiH_{4}+2H_{2}O
\rightarrow SiO_{2}+4H_{2}\uparrow }}}\\{{\mathsf {SiH_{4}+2NaOH+H_{2}O
\rightarrow Na_{2}SiO_{3}+4H_{2}\uparrow }}} {{\mathsf {SiH_{4}+2NaOH+H_{2}O
\rightarrow Na_{2}SiO_{3}+4H_{2}\uparrow }}}$$
Реакция протекает количественно и может использоваться для количественного определения силана. Под действием щелочи возможно также расщепление связи Si—Si:
$${{\mathsf {Si_{2}H_{6}+6H_{2}O
\rightarrow 3SiO_{2}+9H_{2}\uparrow }}} {{\mathsf {Si_{2}H_{6}+6H_{2}O
\rightarrow 3SiO_{2}+9H_{2}\uparrow }}}$$
С галогенами силаны реагируют со взрывом, при низких температурах образуются галогениды кремния.
Критическая точка моносилана достигается примерно при –4 °C и давлении 50 атм.
1. Вычислите массу 5,6 кислорода, измеренного при нормальных условиях. 2. Какой объём водорода вступает в реакцию 10 метрами в кубе азота и сколько по объёму аммиака образуется? 3. Смешали 2л хлора и 3л водорода и взорвали. Определите объём продукта реакции и оставшегося в избытке газа. 4. Определите плотность по воздуху и по водороду ангидрида карбоната и кислорода. 5. Плотность паров фосфора по водороду равна 62. Определите молекулярную массу и формулу паров фосфора. 6. Определите плотность по водороду и по воздоху соединения, состоящего из 91,2% фосфора и 8,8% водорода.
1.m = M*n
n = V/Vm
n(O2) = 5,6/22,4 = 0,25 моль
М(О2)=32 г/моль
m(O2) = 32*0,25 = 8 г
4. Мr(СО2) = 44
44 : 29 = 1,517
44 : 2 = 22
Mr(О2) = 32
32 : 29 = 1,103
32 : 2 = 16
5.D = M(паров P)/M(H2)
62 = х/2
х=124
M(P)=31г/моль
Следовательно, 124/31 = 4.
Формула паров фосфора: Р4.
6.1. Сначала определимся с формулой вещества, для чего процентное содержание элемента разделим на его атомную массу. (см. Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева
Р : 91,2/31 = 2,99
Н : 8,8 / 1 = 8,8
Это мы получили соотношение атомов в молекуле. Приведем его в божеский вид, приняв 2,99 за 1(т.е. Разделим полученные величины на 2,99), получим: Р: Н =1:3, Наша молекула имеет 1атом фосфора и 3 атома водорода и простейшую формулу: РН₃
2. Для определения относительной плотности надо знать молекулярные массы фосфина, водорода и воздуха.
Mr((РН₃)=31+3 = 34(г)/моль
Mr(Н₂) =2г/моль
Мr воздуха, как смеси газов принят 29г/моль.
Д(рн₃/н₂) = Mr(PH₃):Mr(H₂)=34/2 = 17
Д(рн₃/возд. )=Mr(РН₃):Mr(возд. )=34:29 = 1,1724
Рассчитайте плотность азота N2 при н.у.
Плотность азота при нормальных условиях равна 1,25
28/22,4
M(N2)=28г/моль
Vm-это мольный объем газов(для каждого газа
Vm = 22,4л/моль (при н. У
p(N2)=M(N2)÷Vm =
=28г/моль÷22,4л/моль=1,25г/л
Какова плотность азота при нормальных условиях
Считаем, что 100кПа - атмосферное давление. Тогда:
Плотность азота при 20 градусах C (293.5K) - 1,2506 кг/м3
при 27 градусах С (300,5K), соответственно, 1,2506 * 293.5 / 300,5 = 1,2215 кг/м3
При сгорании образца органического вещества массой 8,8 г выделилось 11,2 л углекислого газа и 10,8 мл воды. Относительная плотность паров этого вещества по азоту равна 3,143. Определите молекулярную формулу органического вещества.
M(в-ва = 3,143*28 = 88 г/моль
n(co2)=n(c)=11,2/22,4 = 0,5 моль
n(h2o)=10,8*1(плотность воды/18 = 0,6 моль =>n(h)=1,2 моль (т.к. В h2o два атома h)
Проверка на присутствие атома кислорода в вещ-ве: m-m(c)-m(h)=8,8-6-1.2 = 1,6 г => есть кислород
n(o)=1.6/16 = 0,1 моль
n(c):n(h):n(o)=0,5:1,2:0,1 = 5:12:1 => C5H12O
12*5+1*12+16 = 88 г/моль => ответ верный.
Вычислите плотность по водороду смеси 25 л метана и 175 л этилена.
Решение. Найдем объемные доли веществ в смеси: (1картинка
Объемные доли газов в газовых смесях совпат с мольными (следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси: (2картинка
Находим относительную плотность смеси по водороду3и4 картинки
1) Находим количества веществ газов
n(CH₄)=25/22.4 = 1.116моль
n(C₂H₄)=175/22.4 = 7.8125моль
2) Находим мольные концентрации газов
Wn(CH₄)=1.116/(1.116+7.8125)=0.125
Wn(C₂H₄)=1-0.125 = 0.875
3) Находим условную молекулярную массу смеси
Mr(CH₄)=12+1*4 = 16
Mr(C₂H₄)=12*2+1*4 = 28
Mr. Уc(CH₄+C₂H₄)=16*0.125+28*0.875 = 26.5
4) Находим плотность смеси по водороду
Mr(H₂)=2*1 = 2
Dн₂=Mr(смеси/Mr(H₂)=26,5/2 = 13,25
Выведите молекулярную формулу УВ, массовая доля углерода и водорода в котором составляют 80% и 20%, относительная плотность паров этого вещества по водороду составляет 15
Ладненько.
1. Находим ист. Массу вещества:
15*2 = 30 г/моль
2. Массовая доля углерода - 80%, значит его масса в веществе:
30*0.8 = 24
3. Находим кол-во "C" = 24:2 = 2
4. Находим массу водорода 30-24 = 6
5. Составляем формулу: C2H6 - Этан
Какова плотность (н.у.) смеси газов, в которой объемные доли CO и CO2 соответственно равны 0,35 и 0.65
1.714
M = M(CO)*0.35+M(CO2)*0.65
Это молярная масса смеси газов
Дальше по формуле плотность=М/Vm
Относительная плотность паров арена по воздуху равна 4,14. Установите молекулярную формулу
Относительная плотность по воздуху =4,14
это следствие закона Авогадро М1М2 = Di
4,14= М (арена 29 29-это молярная масса воздуха
отсюда М (арена = 29х4,14 = 120
формула С6Н5 С3Н7 ПРОПИЛБЕНЗОЛ