Chemia - Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20.

Kategoria: Prawo stałości składu, ustalanie wzoru Typ: Oblicz

Podczas spalania 0,25 mola pewnego węglowodoru przebiegła reakcja chemiczna zilustrowana ogólnym równaniem:

C_nH_2n +1,5nO₂ → nCO₂ + nH₂O

W wyniku opisanej przemiany otrzymano 46,5 g mieszaniny tlenku węgla(IV) i pary wodnej.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj wzór półstrukturalny (grupowy) spalanego węglowodoru.

Rozwiązanie

Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie wzoru półstrukturalnego (grupowego) węglowodoru.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wzoru sumarycznego węglowodoru
lub
– podanie błędnego wzoru półstrukturalnego (grupowego) węglowodoru albo brak wzoru.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykłady poprawnego rozwiązania
Rozwiązanie I
C_nH_2n +1,5nO₂ → nCO₂ + nH₂O

1 mol
0,25 mola

⸺
⸺

n∙44 g + n∙18 g
46,5 g

0,25n(44 + 18) = 46,5 ⇒ n = 3 ⇒ CH₃CH=CH₂ lub

Rozwiązanie II
(12n + 2n + 48n)· 0,25 = 46,5 ⇒ n = 3 ⇒ CH₃CH=CH₂ lub

Rozwiązanie III
x – masa spalonego związku

14n
x

⸺
⸺

1,5n∙32
(46,5 – x)

⇒ x = 10,5 g

Ponieważ spalono 0,25 mola związku, to:
M_związku = 42 g∙mol⁻¹ ⇒
n = 4214 ⇒ n = 3 ⇒ CH₃CH=CH₂ lub

Rozwiązanie IV
x – masa CO₂
44n18n = x46,5 − x ⇒ x = 33 g

1 mol
0,25 mola

⸺
⸺

44n g
33 g

⇒ n = 3 ⇒ CH₃CH=CH₂ lub