Tällainen tehtävä oli syksyn 2004 lukion kemiakilpailun (perussarja) viimeinen tehtävä:
"Orgaaninen yhdiste sisältää hiiltä, vetyä ja happea. Kun 949 mg tätä yhdistettä poltettiin täydellisesti, saatiin 1,15 l hiilidioksidia (NTP-olosuhteissa mitattuna) ja 1,15 g vettä.
a) Määritä orgaanisen yhdisteen empiirinen kaava.
b) Olettaen, että yhdisteen empiirinen kaava on myös sen molekyylikaava, laadi rakennekaavat keskenään isomeerisille yhdisteille ja nimeä ne."
Osaako joku ratkaista?
"Orgaaninen yhdiste sisältää hiiltä, vetyä ja happea. Kun 949 mg tätä yhdistettä poltettiin täydellisesti, saatiin 1,15 l hiilidioksidia (NTP-olosuhteissa mitattuna) ja 1,15 g vettä.
a) Määritä orgaanisen yhdisteen empiirinen kaava.
b) Olettaen, että yhdisteen empiirinen kaava on myös sen molekyylikaava, laadi rakennekaavat keskenään isomeerisille yhdisteille ja nimeä ne."
Osaako joku ratkaista?
Vastaukset 9
Vanhimmat
onko se orgaaninen yhdiste tässä tapauksessa sokeri? heh heh
miksi kysyt?
Vihjeeksi: hiilen moolimäärä = hiilidioksidin moolimäärä
vedyn moolimäärä = veden moolimäärä/2
atomipainot: vety 1, hiili 12 happi 16 (tuskin tarvitsee tarkempia).
Sitten lasket vety:hiilisuhteen ja lavennat sen kokonaislukusuhteeksi.
Kokeilehan noilla ja kysy sitten lisää, jos tarvitset.
"Vihjeeksi: hiilen moolimäärä = hiilidioksidin moolimäärä
vedyn moolimäärä = veden moolimäärä/2 "
Millä perusteella nämä pätevät?
Kun orgaanista yhdistettä(jossa ainakin hiiltä ja vetyä) poltetaan runsaassa hapessa, niin syntyy vettä ja hiilidioksidia:
2 H 1/2 O2 -> H2O
C O2 -> CO2
Tätä kautta voidaan määrittää, että n(CO2)=n(C) ja n(H2O)=2 n(H)
Tuo vedyn moolimäärä menee toisin päin, eli n(H)= 2 n(H2O).
Siis veden moolimäärä kerrotaan kahdella, niin saadaan vedyn moolimäärä
(yhdestä vesimolekyylistä saadaan kaksi vetyatomia).
Sanoin:"vedyn moolimäärä = veden moolimäärä/2"
tämä on väärin, kuten tuolla toisaallakin on jo todettu.
siis p.o.:"vedyn moolimäärä = veden moolimäärä*2"
Valitan virhettäni.
Kun tuo virheeni aiheutti varmaan joillekin turhaa työtä, niin laskeskelen tähän jotain.
CxHyOz -----[ O2]-----> xCO2 y/2H2O
[CO2] = 1,15l/22,4l/mol = 0,051 mol = n(C)
=>m(C)= 12g/mol*0,051mol = 0,616g = 616mg
[H2O] = 1,15g/18g/mol = 0,064 mol
n(H) = 2*[H2O] = 0,128 mol
=>m(H)= 128mg
m(O) = 949mg - 616mg - 128mg = 205 mg
n(O) = 0,205g/16g/mol = 0,013mol
x/y = n(C)/n(H) = 0,051/0,128 = 0,4 ==> 2/5
x/z = 0,051/0,013 = 4 ==> 4:1
y/z = 0,128/0,013 = 10 ==> 10:1
Yhdisteen bruttokaava:
C4H10O
Ainakin n-,sec- ja tert-butanolit sekä dietyyli- ja etyylimetyylieetteri isomeereja.
Jos virheiden todennäköisyys on jotain 1% joka sanalta, niin yli sadan sanan virheiden korjausviesti lisää virheitä!!!
Siispä lyhyesti:
Kirjoitin: "dietyyli- ja etyylimetyylieetteri"
Korjaan: "dietyyli- ja metyylipropyylieetteri"
Ainakin yksi alkoholi- ja yksi eetteri-isomeeri näyttää jääneen mainitsematta, mutta haitanneeko tuokaan mitään.