Формула бензойной кислоты

Определение и формула бензойной кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бензойная кислота – сложное органическое соединение, относящееся к классу одноосновных ароматических карбоновых кислот.

В обычных условиях бензойная кислота представляет собой кристаллы белого цвета (рис. 1), которые плохо растворяются в воде, но хорошо в этаноле, хлороформе и диэтиловом эфире. Слабая кислота. Легко возгоняется.

Бензойная кислота. Внешний вид и формулы

Рис. 1. Бензойная кислота. Внешний вид.

Химическая формула бензойной кислоты

Химическая формула бензойной кислоты C₆H₅COOH. Она показывает, что в составе молекулы этого вещества находится семь атомов углерода (Ar = 12 а.е.м.), шесть атомов водорода (Ar = 1 а.е.м.) и два атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу бензойной кислоты:

Mr(C₆H₅COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(C₆H₅COOH) = 7×12 + 6×1 + 2×16 = 84 + 6 + 32 = 122.

Структурная (графическая) формула бензойной кислоты

Структурная (графическая) формула бензойной кислоты является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

В соединении калия, хлора и кислорода массовые доли элементов соответственно равны 31,8%, 29%, 39,2%. Установите простейшую формулу соединения.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (калий), «у» (хлор) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y:z = ω(K)/Ar(K) : ω(Cl)/Ar(Cl) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 31,8/39 : 29/35,5 : 39,2/16;

x:y:z= 0,82 : 0,82: 2,45 = 1 : 1: 3.

Значит формула соединения калия, хлора и кислорода будет иметь вид KClO₃. Это бертолетова соль.

Ответ

KClO₃

ПРИМЕР 2

Задание

В некотором соединении массовая доля азота составляет 30,4%, кислорода – 69,6%. Выведите простейшую формулу соединения.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов азота в молекуле через «х», а число атомов кислорода через «у»

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов азота и кислорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(N) = 14; Ar(O) = 16.

Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:

x:y = ω (N)/Ar(N) : ω (O)/Ar(O);

x:y = 30,4/14 : 69,6/16;

x:y: = 2,17 : 4,35 = 1 : 2.

Значит простейшая формула соединения азота и кислорода имеет вид NO₂. Это оксид азота (IV).