Главные идеи
Количественная органическая химия сочетает общие формулы классов с расчётами молярной массы и горения. Формула показывает, сколько водородов у класса, а уравненная реакция — сколько ему нужно кислорода.
- Каждая пи-связь или кольцо убирает два водорода: алканы CₙH₂ₙ₊₂, алкены и циклоалканы CₙH₂ₙ, алкины CₙH₂ₙ₋₂, насыщенные спирты CₙH₂ₙ₊₂O.
- Молярная масса — это сумма атомных масс, а массовая доля элемента — его полная масса в формуле, делённая на молярную массу.
- Для полного сгорания CₓH_y нужно x + y ÷ 4 моль O₂, получается x моль CO₂ и y ÷ 2 моль H₂O.
- Проверяйте уравненную реакцию, подсчитывая каждый элемент с обеих сторон, и умножайте на 2, если появляется дробный коэффициент.
Основные формулы
alkane CₙH₂ₙ₊₂alkene CₙH₂ₙalkyne CₙH₂ₙ₋₂CₓH_y + (x + y ÷ 4) O₂ → x CO₂ + (y ÷ 2) H₂O% C = 12.01 x ÷ M × 100
Разобранный пример
Бутан C₄H₁₀: M = 4 × 12,01 + 10 × 1,008 = 58,12 г/моль, содержание углерода 48,04 ÷ 58,12 = 82,7 %. Для сгорания нужно 4 + 10 ÷ 4 = 6,5 моль O₂ на моль, образуется 4 CO₂ и 5 H₂O. Удвоив, чтобы убрать дробь: 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O.
Частые ошибки
- Забывание того, что кислород в молекуле уменьшает необходимое для горения количество O₂.
- Использование числа атомов вместо их атомных масс при расчёте массовой доли.
- Оставление полуцелого коэффициента в итоговом уравнении.
Практика
Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Формулы и стехиометрия