BAC chimie organică · Subiectul C.1

Formula moleculară. Din raport, procent sau legături.

Cum afli formula unei hidrocarburi dintr-o singură condiție: formulele generale, condiția scrisă în funcție de n, două probleme rezolvate din modelul BAC 2027 și din simularea din 2026.

puncte la C.1
6
subiectele din 2021
toate
pași de rezolvare
5

Actualizat

Pe scurt.

CₙH₂ₙ₊₂ · CₙH₂ₙ · CₙH₂ₙ₋₂ · CₙH₂ₙ₋₆

Scrii formula generală a clasei, pui condiția din enunț în funcție de n și rezolvi ecuația.

Prima cerință de la Subiectul al II-lea începe aproape mereu la fel: „o hidrocarbură are…” și o singură condiție, din care afli formula moleculară. Apoi scrii formula de structură și un izomer sau un omolog. Cu formulele generale de mai jos, ecuația are o singură necunoscută, n.

Formulele generale.

Pentru hidrocarburile aciclice și pentru arenele cu un singur nucleu benzenic.

ClasaFormulaM (g/mol)AtomiLegături σLegături π
alcanCₙH₂ₙ₊₂14n + 23n + 23n + 10
alchenăCₙH₂ₙ14n3n3n − 11
alchinăCₙH₂ₙ₋₂14n − 23n − 23n − 32
arenă mononuclearăCₙH₂ₙ₋₆14n − 63n − 63n − 63

La o moleculă aciclică, numărul de legături σ e cu 1 mai mic decât numărul de atomi. Ciclul benzenic închide catena, deci la arene legăturile σ sunt cât atomii. Masele atomice sunt date pe subiect: C = 12, H = 1.

Condiția, în funcție de n.

Enunțul dăScriiExemplu
raportul masic C : H12n : (numărul de H)arenă, 21 : 2 → C₇H₈
procentul de carbon12n / M × 100alcan, 83,72% C → C₆H₁₄
masa molarăM = 14n + …alchenă, M = 56 → C₄H₈
numărul de atomi3n + …alchină cu 16 atomi → C₆H₁₀
raportul σ : πlegături σ : legături πalchină, 6 : 1 → C₅H₈

Metoda, în cinci pași.

  1. 1

    Identifică clasa hidrocarburii

    Enunțul spune ce fel de hidrocarbură e: alcan, alchenă, alchină sau arenă mononucleară. Din clasă vine formula generală.
  2. 2

    Scrie formula generală

    Alcan CₙH₂ₙ₊₂, alchenă CₙH₂ₙ, alchină CₙH₂ₙ₋₂, arenă mononucleară CₙH₂ₙ₋₆. Tot calculul se face în funcție de n.
  3. 3

    Scrie condiția în funcție de n

    Raportul masic C : H devine 12n : numărul de H, masa molară devine 14n + 2 (sau 14n, 14n − 2, 14n − 6), numărul de legături σ și π se scrie din numărul de atomi.
  4. 4

    Rezolvă ecuația și scrie formula

    Afli n și înlocuiești în formula generală. Verifică: n trebuie să fie un număr natural, iar la arene cel puțin 6.
  5. 5

    Răspunde la restul cerinței

    De obicei urmează formula de structură, un izomer sau un omolog cu o condiție dată. Scrie-le cu formule de structură, nu moleculare.

O problemă rezolvată.

Modelul BAC 2027, Subiectul C.1 (6 puncte).

Model BAC 2027 · Subiectul C.1

O hidrocarbură aromatică mononucleară (H) are o catenă laterală aciclică saturată și raportul masic C : H = 21 : 2. Determinați formula moleculară, scrieți formula de structură a hidrocarburii (H) și a omologului ei inferior.

Rezolvarea, pas cu pas

  • arenă mononucleară: CₙH₂ₙ₋₆
  • 12n : (2n − 6) = 21 : 2
  • 24n = 42n − 126, deci 18n = 126 și n = 7
  • formula moleculară: C₇H₈, toluenul, C₆H₅–CH₃
  • omologul inferior (cu un CH₂ mai puțin): benzenul, C₆H₆
Catena laterală saturată de un singur atom de carbon e grupa metil, deci (H) e toluenul.

Simularea BAC 2026 · Subiectul C.1

În molecula unei alchine (A), raportul dintre numărul legăturilor σ și numărul legăturilor π este 6 : 1. Determinați formula moleculară, scrieți o formulă de structură cu catenă liniară și izomerul ei de poziție.

Rezolvarea, pas cu pas

  • alchină: CₙH₂ₙ₋₂, cu 3n − 2 atomi
  • legături σ: 3n − 3; legături π: 2
  • (3n − 3) : 2 = 6 : 1, deci 3n − 3 = 12 și n = 5
  • formula moleculară: C₅H₈
  • catenă liniară: 1-pentină, HC≡C–CH₂–CH₂–CH₃
  • izomerul de poziție: 2-pentina, CH₃–C≡C–CH₂–CH₃

Unde se pierd puncte.

  • Formula generală greșită

    La arene e CₙH₂ₙ₋₆, nu CₙH₂ₙ₋₂. O singură literă greșită strică tot calculul.

  • Raportul atomic în loc de cel masic

    C : H = 21 : 2 e raport de mase: 12n față de numărul de H, nu n față de numărul de H.

  • Legăturile π uitate în σ

    Tripla legătură are o legătură σ și două π. Dubla legătură are una σ și una π.

  • Formulă moleculară în loc de structură

    Când se cere formula de structură, C₅H₈ nu ține locul lui HC≡C–CH₂–CH₂–CH₃.

  • Omolog confundat cu izomer

    Omologul diferă printr-o grupă CH₂; izomerul are aceeași formulă moleculară.

Din lecții.

Cum arată tot Subiectul al II-lea vezi în structura subiectului. A doua problemă de la Subiectul al II-lea e des problema cu nitrarea.

Întrebări frecvente.

Cum afli formula moleculară a unei hidrocarburi la BAC chimie?

Scrii formula generală a clasei (alcan CₙH₂ₙ₊₂, alchenă CₙH₂ₙ, alchină CₙH₂ₙ₋₂, arenă mononucleară CₙH₂ₙ₋₆), pui condiția din enunț în funcție de n (raport masic, procent de carbon, masă molară sau număr de legături), rezolvi ecuația și înlocuiești n în formulă.

Cum afli formula moleculară din raportul masic C : H?

Masa carbonului e 12n, masa hidrogenului e numărul de atomi de H. Pentru o arenă mononucleară cu C : H = 21 : 2: 12n : (2n − 6) = 21 : 2, deci 24n = 42n − 126, n = 7 și formula e C₇H₈ (toluenul).

Cum afli formula unei alchine din raportul legăturilor σ și π?

O alchină CₙH₂ₙ₋₂ are 3n − 2 atomi, deci 3n − 3 legături σ, și 2 legături π (din tripla legătură). Dacă σ : π = 6 : 1, atunci (3n − 3) : 2 = 6, n = 5 și formula e C₅H₈.

Cum afli formula din procentul de carbon?

Scrii procentul ca raport între masa carbonului și masa molară. La un alcan cu 83,72% C: 12n / (14n + 2) = 0,8372, de unde n = 6 și formula e C₆H₁₄.

Care sunt masele molare generale ale hidrocarburilor?

Alcan 14n + 2, alchenă 14n, alchină 14n − 2, arenă mononucleară 14n − 6 (în g/mol, cu C = 12 și H = 1). Dacă se dă masa molară, de exemplu o alchenă cu M = 56 g/mol, 14n = 56 și n = 4: C₄H₈.

Ce se cere după formula moleculară?

De obicei formula de structură (de exemplu cu catenă liniară) și un izomer sau un omolog: izomerul de poziție al unei alchine, omologul inferior al unei arene, un izomer fără atomi de carbon secundar.

Câte puncte are problema cu formula moleculară la BAC?

În modelul BAC 2027 și la simularea din 2026, Subiectul C.1 a avut 6 puncte: formula moleculară, formula de structură și un izomer sau omolog.