Chemistry Labs

Bài 1

Hợp chất Q (khối lượng mol 122.0 g mol−1^{-1}) gồm cacbon, hydro và oxi. PHẦN A. Entanpi tạo thành chuẩn của COX2(g)\ce{CO2(g)} và HX2O(l)\ce{H2O(l)} ở 25.00 ∘C25.00\ ^\circ\mathrm{C} là −393.51-393.51 và −285.83-285.83 kJ mol−1^{-1}; R=8.314R = 8.314 J K−1^{-1} mol−1^{-1} (nguyên tử khối: H = 1.0, C = 12.0, O = 16.0). Đốt 0.6000 g Q rắn trong oxi dư ở nhiệt lượng kế bom chứa sẵn 710.0 g nước ở 25.000 ∘C25.000\ ^\circ\mathrm{C}. Sau phản ứng nhiệt độ là 27.250 ∘C27.250\ ^\circ\mathrm{C}, tạo ra 1.5144 g COX2(g)\ce{CO2(g)} và 0.2656 g HX2O(l)\ce{H2O(l)}. (1.1) Xác định công thức phân tử của Q và viết phương trình cân bằng (kèm trạng thái) cho phản ứng cháy. (1.2) Cho nhiệt dung riêng của nước 4.184 J g−1^{-1} K−1^{-1} và biến thiên nội năng ΔU∘=−3079\Delta U^\circ = -3079 kJ mol−1^{-1}, tính nhiệt dung của nhiệt lượng kế (không kể nước). (1.3) Tính entanpi tạo thành chuẩn ΔHf∘\Delta H_f^\circ của Q. PHẦN B. Sự phân bố của Q giữa benzen và nước ở 6 ∘C6\ ^\circ\mathrm{C} cho các nồng độ cân bằng (cB,cW)(c_B, c_W) (mol dm−3^{-3}): (0.0118, 0.00281), (0.0478, 0.00566), (0.0981, 0.00812), (0.156, 0.0102). Giả sử trong benzen chỉ có một dạng Q và trong nước Q là monome. (1.4) Bằng tính toán, hãy cho biết Q là monome hay dime trong benzen. (1.5) Với dung dịch loãng lý tưởng, ΔTf=R(Tf0)2Xs/ΔHf\Delta T_f = R(T_f^0)^2 X_s/\Delta H_f; khối lượng mol benzen 78.0 g mol−1^{-1}, benzen nguyên chất đông đặc ở 5.40 ∘C5.40\ ^\circ\mathrm{C} (1 atm), ΔHf=9.89\Delta H_f = 9.89 kJ mol−1^{-1}. Tính nhiệt độ đông đặc của dung dịch 0.244 g Q trong 5.85 g benzen.
Bước 1/5: Công thức phân tử từ phản ứng cháy
← TrướcTiếp →
n(C):n(H):n(O)=1.5144×12.0/44.012.0:0.2656×2.0/18.01.0:0.157516.0=7:6:2n(\ce{C}):n(\ce{H}):n(\ce{O}) = \frac{1.5144 \times 12.0/44.0}{12.0}:\frac{0.2656 \times 2.0/18.0}{1.0}:\frac{0.1575}{16.0} = 7:6:2
Phân tích

Khối lượng COX2\ce{CO2} và HX2O\ce{H2O} xác định lượng C và H; oxi lấy từ hiệu khối lượng (0.6000 − 0.4128 − 0.0295 = 0.1575 g). Tỉ lệ mol 0.0344:0.0295:0.0098 ≈ 7:6:2 cho CX7HX6OX2\ce{C7H6O2}, khối lượng công thức 122 trùng khối lượng mol. Cháy: CX7HX6OX2(s)+152 OX2(g)→7 COX2(g)+3 HX2O(l)\ce{C7H6O2(s) + 15/2 O2(g) -> 7 CO2(g) + 3 H2O(l)}.

Lỗi hay gặp. Đừng quên oxi trong chính Q — phải tính bằng hiệu khối lượng mẫu.