При сжигании 6 г органического вещества образовалось 4,48 л углекислого газа и 3,6 воды.н.у. Определите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность по воздуху 1,034
Для начала найдем массы углерода и водорода в продуктах сгорания:
1) Масса углерода в углекислом газе: М(CO2) = 12 г/моль (молярная масса углерода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 44 г/моль Масса 4,48 л углекислого газа: m(CO2) = n M(CO2) = (4,48 л / 22,4 л/моль) 44 г/моль = 8,8 г
2) Масса водорода в воде: М(H2O) = 2 г/моль (молярная масса водорода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 18 г/моль Масса 3,6 л воды: m(H2O) = n М(H2O) = (3,6 л / 22,4 л/моль) 18 г/моль = 2,9 г
Теперь найдем массу органического вещества:
m(орг) = m(угл) + m(вод) = 8,8 г + 2,9 г = 11,7 г
Теперь найдем количество вещества в молекулярной формуле:
n = m / M, где M - молярная масса
n(орг) = m(орг) / M(орг)
Теперь рассмотрим соотношение элементов в органическом веществе. По условию, масса углерода в органическом веществе равна массе водорода.
Предположим, что в молекуле органического вещества содержтся x атомов углерода и y атомов водорода. Тогда:
M(орг) = x 12 г/моль (масса углерода) + y 1 г/моль (масса водорода)
Так как m(орг) = 11,7 г и M(орг) = x 12 г/моль + y 1 г/моль
n(орг) = 11,7 г / (x 12 г/моль + y 1 г/моль)
n(орг) = n(угл) = n(вод)
По соотношению атомов в органическом веществе:
x = y
Теперь мы можем записать уравнение:
11,7 г / (12x + x) = 8,8 г / 12 + 16x + 2,9 г / (2 + 16x)
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / (16 + 18x)
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / 16 + 18x
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / 16x
11,7 г = 8,8 г * 13x + 18,9 г / 16x
11,7 г = 11,44 г + 1,18125 г
11,7 г = 12,62125 г
x ≈ 0,926897
Таким образом, в молекуле сгоревшего органического вещества содержится примерно 1 атом углерода и 1 атом водорода, что соответствует молекуле CH.
Для начала найдем массы углерода и водорода в продуктах сгорания:
1) Масса углерода в углекислом газе:
М(CO2) = 12 г/моль (молярная масса углерода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 44 г/моль
Масса 4,48 л углекислого газа:
m(CO2) = n M(CO2) = (4,48 л / 22,4 л/моль) 44 г/моль = 8,8 г
2) Масса водорода в воде:
М(H2O) = 2 г/моль (молярная масса водорода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 18 г/моль
Масса 3,6 л воды:
m(H2O) = n М(H2O) = (3,6 л / 22,4 л/моль) 18 г/моль = 2,9 г
Теперь найдем массу органического вещества:
m(орг) = m(угл) + m(вод) = 8,8 г + 2,9 г = 11,7 г
Теперь найдем количество вещества в молекулярной формуле:
n = m / M, где M - молярная масса
n(орг) = m(орг) / M(орг)
Теперь рассмотрим соотношение элементов в органическом веществе. По условию, масса углерода в органическом веществе равна массе водорода.
Предположим, что в молекуле органического вещества содержтся x атомов углерода и y атомов водорода. Тогда:
M(орг) = x 12 г/моль (масса углерода) + y 1 г/моль (масса водорода)
Так как m(орг) = 11,7 г и M(орг) = x 12 г/моль + y 1 г/моль
n(орг) = 11,7 г / (x 12 г/моль + y 1 г/моль)
n(орг) = n(угл) = n(вод)
По соотношению атомов в органическом веществе:
x = y
Теперь мы можем записать уравнение:
11,7 г / (12x + x) = 8,8 г / 12 + 16x + 2,9 г / (2 + 16x)
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / (16 + 18x)
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / 16 + 18x
11,7 г / 13x = 8,8 г + 18,9 г / 16x
11,7 г = 8,8 г * 13x + 18,9 г / 16x
11,7 г = 11,44 г + 1,18125 г
11,7 г = 12,62125 г
x ≈ 0,926897
Таким образом, в молекуле сгоревшего органического вещества содержится примерно 1 атом углерода и 1 атом водорода, что соответствует молекуле CH.