17

Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций

и ликвидации последствий стихийных бедствий

_______

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

ХИМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по изучению раздела IV

для слушателей заочного обучения

по специальности 330400 – "Пожарная безопасность"

Санкт-Петербург

2006

Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций

и ликвидации последствий стихийных бедствий

_______

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙУНИВЕРСИТЕТ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

КАФЕДРА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ТУШЕНИЯ

ХИМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по изучению раздела IV

для слушателей заочного обучения

по специальности 33.04.00 – "Пожарная безопасность"

Санкт-Петербург

2006

План 2006 г.

Химия: Методические рекомендации по изучению раздела IV для слушателей заочного обучения по специальности 330400 - «Пожарная безопасность». СПб.: Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России, 2006. – 47 с.

Составители: Е.Г. Коробейникова, кандидат химических наук,

доцент; Н.Ю. Кожевникова, кандидат химических наук,

доцент

Пособие предназначено для слушателей заочного обучения и включает указания по изучению раздела IV "Физико-химические и пожароопасные свойства органических веществ". Для каждой темы приводится список необходимой литературы, краткое изложение теоретических вопросов и примеры решения расчетных задач.

Рецензенты: И.Д. Чешко, доктор технических наук, профессор

(СПб филиал ВНИИПО МЧС России);

О.А. Хорошилов, кандидат технических наук, доцент

(СПб университет ГПС МЧС России)

 Санкт-Петербургский университет

ГПС МЧС России, 2006

1. ЗАДАЧИ НА ВЫВОД ХИМИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ

(задачи №№ 1 – 25).

Литература:

1. Глинка Н.Л. "Задачи и упражнения по общей химии". - Л.: Химия, 1987, гл.1., п.5., пример 1; п.6, примеры 1-3.

2. Коробейникова Е.Г. Решение расчетных задач по химии. – СПб.: СПб институт ГПС МЧС России, 2004.

Пример 1.1. При сгорании навески вещества массой 2,3 г образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 3,36 л паров воды (н.у.). Плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,59. Из каких элементов состоит это соединение? Какова его эмпирическая и молекулярная формула?

Решение:

Эмпирическая формуласоединения показывает простейшее соотношение между числом атомов каждого элемента данного соединения. Например, и для бензолаС₆Н₆,и для ацетиленаС₂Н₂эмпирической формулой будетСН.

Молекулярная формулапредставляет собой истинную формулу данного соединения. Для вывода этой формулы необходимо знать молекулярную массу вещества.

1. Для ответа на первый вопрос необходимо определить возможный состав исходного вещества. В органическом веществе содержался углерод (при сгорании он образовал углекислый газ) и водород (при сгорании образовалась вода). Кроме этого, в исходном веществе мог содержаться кислород.

По массе и объему продуктов горения определим массу углерода и водорода, содержащихся в исходном веществе.

х г 4,4 г

С СО₂ х = 1,2 г

12 г 44 г

у г 3,36 л

2Н Н₂О у = 0,3 г

2 г 22,4 л

Таким образом, в веществе содержалось 1,2 г углеродаи0,3 г водорода. Вместе углерода и водорода будет (1,2 + 0,3) 1,5 г. Поскольку вся навеска вещества составляла 2,3 г, то разность 2,3 – 1,5 =0,8 гпоказывает содержаниекислорода.

2. Формула вещества должна содержать С_хН_уО_z.Определяем соотношение числа моль элементов в соединении:

х : у : z=

Простейшая (эмпирическая) формула соединения будет С₂Н₆О.

Относительная молекулярная масса М_r(С₂Н₆О)= 46.

3. Для определения молекулярной формулы необходимо рассчитать истинную молекулярную массу соединения, зная плотность паров соединения по воздуху:

М_r = 1,5929 = 46.

Сравнение молекулярных масс показывает, что истинная молекулярная масса равна массе простейшей формулы, поэтому молекулярная формула соединения С₂Н₆О.

Ответ:эмпирическая формула соединенияС₂Н₆О;

молекулярная формула соединения С₂Н₆О.

Пример 1.2.Вывести эмпирическую и молекулярную формулу углеводорода, содержащего 85,7 % углерода. Плотность по водороду данного соединения равна 21.

Решение:

1. Очевидно, что в состав углеводорода кроме углерода входит еще и водород.

(Н) = 100 –(С) = 100 – 85,7 = 14,3 %.

Известный процентный состав вещества означает, что в 100 г вещества согласно условию задачи содержится 85,7 г углерода и 14,3 г водорода.

2. Формула вещества должна содержать С_хН_у.Определяем соотношение числа моль элементов в соединении:

х : у=

Простейшая (эмпирическая) формула соединения будет СН₂.

Относительная молекулярная масса М_r(СН₂)= 14.

3. Для определения молекулярной формулы необходимо рассчитать истинную молекулярную массу соединения, зная плотность паров соединения по водороду:

М_r = 212 = 42.

Сравнение молекулярных масс показывает, что истинная молекулярная масса в три раза больше массы простейшей формулы, поэтому число атомов углерода и водорода в простейшей формуле надо утроить. Таким образом, молекулярная формула соединения С₃Н₆.

Ответ:эмпирическая формула соединенияСН₂;

молекулярная формула соединения С₃Н₆.