(Originais Teachy 2023) - Câu hỏi Trung bình của Hóa học

Một nhà hóa học hữu cơ đã nhận được một mẫu rắn của một hợp chất chưa biết và thực hiện các phân tích nhằm xác định công thức tối thiểu của nó. Phân tích nguyên tố cho thấy mẫu có 80% carbon, 13,34% hydro và 6,66% oxy theo khối lượng. Xem xét rằng khối lượng mol của hợp chất này là 60 g/mol, hãy trả lời: (a) Xác định công thức thực nghiệm (công thức tối thiểu) của hợp chất hữu cơ; (b) Tìm công thức phân tử của hợp chất hữu cơ; (c) Liệt kê một số ví dụ về các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử.

Điện phân nóng chảy là một quá trình hóa học trong đó sự tách biệt của các ion xảy ra trong một môi trường lỏng nóng ở nhiệt độ cao. Kỹ thuật này đã được sử dụng để tách các nguyên tố từ khoáng sản, như vàng, và sản xuất các axit mạnh, như axit clohydric. Năng lượng chính cần thiết để quá trình này diễn ra là gì?

Trong một phản ứng hóa học, năng lượng nội tại của hệ thống thay đổi do sự hình thành hoặc phá vỡ các liên kết hóa học. Xem xét phản ứng A(g) + B(g) -> C(g) + D(g) trong đó enthalpy của phản ứng là +200 kJ/mol. Một mol A(g) và một mol B(g) được cho vào một bình chứa adiabatic và phản ứng hoàn toàn. Entropy tiêu chuẩn hình thành của A(g), B(g), C(g) và D(g) lần lượt là -50 kJ/mol, -75 kJ/mol, -100 kJ/mol và -25 kJ/mol. Hơn nữa, entropy tiêu chuẩn hình thành của O2(g) và H2O(l) lần lượt là 0 kJ/mol và -286 kJ/mol. Dựa trên những thông tin này: 1) Giải thích cách thay đổi entropy (ΔH) của phản ứng có liên quan đến năng lượng nội tại của các chất phản ứng và sản phẩm, và sự ảnh hưởng của các liên kết được hình thành và phá vỡ trong suốt phản ứng. 2) Tính toán sự thay đổi của năng lượng nội tại (ΔU) của hệ thống, biết rằng không có sự thay đổi áp suất và hệ thống là adiabatic, và thảo luận về sự khác biệt giữa ΔH và ΔU cho phản ứng này, xem xét bối cảnh nhiệt động lực học.