Chemia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 26.

Kategoria: Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Stechiometryczny stosunek reagentów Węglowodory alifatyczne Typ: Oblicz

Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła reakcja zilustrowana schematem:

Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem:

Ag+ + Cl → AgCl ↓

wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru.

Rozwiązanie

Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru półstrukturalnego chloropochodnej spełniającej warunki zadania.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru
lub
– podanie błędnego wzoru lub brak wzoru.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Uwaga: należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.

Przykładowe rozwiązania
Rozwiązanie I
MAgCl = 143,5 g ⋅ mol−1

1 mol AgCl
z

143,5 g
0,574 g

⇒ z = 0,004 mola

nCxHyCl = nCl = 0,004 mola

M = mn = 0,314 g0,004 mola = 78,5 g ⋅ mol−1

CxHyCl ⇒ CxH2x+1Cl ⇒ 12x + 2x + 1 + 35,5 = 78,5
14x + 36,5 = 78,5 ⇒ x = 3 ⇒ CH3CH2CH2Cl lub CH3CHClCH3

Rozwiązanie II
CxHyCl ⇒ CxH2x+1Cl ⇒ M = 14x + 36,5
MAgCl = 143,5 g ⋅ mol−1

143,5 g
0,574 g

35,5 g
z

⇒ z = 0,142 g

14x + 36,5
0,314

35,5
0,142

⇒ 1,988x = 11,147 – 5,183
1,988x = 5,964 ⇒ x = 3 ⇒ CH3CH2CH2Cl lub CH3CHClCH3