Az oxigéntartalmú vegyületek égési feladatai egy lépéssel összetettebbek a szénhidrogénekénél: itt a minta tömegéből kell kiszámolni a vegyületben lévő oxigén mennyiségét. Ez az a lépés, ahol a legtöbb pont elveszik.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- Az oxigéntartalmú szerves vegyületek (alkoholok, aldehidek, ketonok, karbonsavak, észterek) is CO₂-dá és vízzé égnek el.
- A vegyület oxigéntartalma nem számolható közvetlenül az égéstermékekből, mert az égéshez felhasznált oxigén is beleszámít.
- A vegyület oxigénjének tömege: m(O) = m(minta) − m(C) − m(H).
- A molekulaképlethez a moláris tömeg ismerete szükséges.
- A moláris tömeg gyakran gázsűrűségből vagy relatív sűrűségből adódik.
- Az égéshez szükséges oxigén mennyisége a rendezett egyenletből olvasható ki.
Kidolgozott mintafeladat
4,6 g ismeretlen, csak szenet, hidrogént és oxigént tartalmazó vegyület égetésekor 8,8 g CO₂ és 5,4 g víz keletkezett. A vegyület moláris tömege 46 g/mol. Mi a molekulaképlete?
Megoldás
- 1n(CO₂) = 8,8 / 44 = 0,2 mol → n(C) = 0,2 mol, m(C) = 0,2 · 12 = 2,4 g.
- 2n(H₂O) = 5,4 / 18 = 0,3 mol → n(H) = 0,6 mol, m(H) = 0,6 · 1 = 0,6 g.
- 3Az oxigén tömege: m(O) = 4,6 − 2,4 − 0,6 = 1,6 g, ebből n(O) = 1,6 / 16 = 0,1 mol.
- 4Az arány: C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1, az empirikus képlet C₂H₆O.
- 5Az empirikus képlet tömege: 2·12 + 6·1 + 16 = 46 g/mol, ami megegyezik a megadott moláris tömeggel.
A molekulaképlet C₂H₆O — ez az etanol (vagy a dimetil-éter).
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- Az égéshez felhasznált oxigént beleszámolják a vegyület oxigéntartalmába.
- A tömegkülönbséget elfelejtik anyagmennyiségre átváltani (osztás 16-tal).
- Amikor az empirikus képlet tömege megegyezik a moláris tömeggel, feleslegesen szoroznak — pedig ilyenkor a kettő azonos.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Miért nem lehet az égéstermékből közvetlenül kiszámolni a vegyület oxigéntartalmát?
Mert a keletkező szén-dioxidban és vízben lévő oxigén két forrásból származik: részben a vegyületből, részben a levegő oxigénjéből, amellyel elégettük. Ezt a kettőt nem lehet szétválasztani, ezért a vegyület oxigénjét mindig a tömegkülönbségből számoljuk.
Honnan tudom, hogy etanolról vagy dimetil-éterről van szó?
Az égési adatokból nem derül ki, mert a két vegyület izomer: azonos a molekulaképletük (C₂H₆O), csak a szerkezetük különbözik. A megkülönböztetéshez kémiai reakció szükséges — például az etanol nátriummal hidrogéngáz fejlődése közben reagál, a dimetil-éter nem.