1. Під час спалювання 12 г невідомої речовини утворилося 16,8 л вуглекислого газу (н. у.) і 27 г води. 1 л речовини має масу 0,714 г (н. у.). Визначте формулу вуглеводню. 2. Внаслідок спалювання 1,5 г газу утворилося 4,4 г вуглекислого газу та 2,8 г води. Маса 1 л цього газу дорівнює 1,34 г (н. у.). Визначте молекулярну формулу цього газу.
1. Для определения формулы вуглеводорода, нужно сначала найти количество вещества углекислого газа (CO2) и воды (H2O), образующихся при сгорании 12 г неведомой речевиной.
Количество вещества (n) можно найти по формуле: n = m/M, где m - масса вещества, а M - молярная масса.
Молярную массу вуглекислого газа (CO2) можно найти сложив молярные массы углерода (12 г/моль) и кислорода (16 г/моль), так как в 1 моле двухатомного газа содержится 1 моль углерода и 2 моля кислорода. M(CO2) = 12 г/моль + (16 г/моль * 2) = 44 г/моль.
Теперь можно найти количество вещества CO2: n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 16,8 л * (44 г/л) / 22,4 л/моль = 33,6 моль.
Молярную массу воды (H2O) можно найти сложив молярные массы водорода (1 г/моль) и кислорода (16 г/моль). M(H2O) = 1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль.
Аналогично, можно найти количество вещества H2O: n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 27 г * (1 моль/18 г) = 1,5 моль.
Далее, чтобы найти отношение количества вещества углерода (C) к водороду (H), нужно воспользоваться законом Дальтона. По этому закону, соотношение между мольными долями элементов в веществе равно отношению целых чисел, соответствующих этим элементам в его формуле.
В нашем случае, пусть есть n моль вещества. Тогда количество моль углерода (n(C)) и количество моль водорода (n(H)) будут:
n(C) = 33,6 моль
n(H) = 1,5 моль
Поделив оба числа на наименьшую их общую целую часть (в данном случае, это 1), получаем:
n(C) = 33,6 / 1 = 33,6
n(H) = 1,5 / 1 = 1,5
Таким образом, отношение между количеством моль углерода и водорода будет 33,6 : 1,5, что можно упростить до 22,4 : 1.
Мы знаем, что у вуглеводорода отношение количества атомов углерода к водороду должно быть целым числом. Так как наибольший общий делитель чисел 22,4 и 1 равен 1, то это означает, что у нас в молекуле вуглеводорода 22,4 атома углерода и 1 атом водорода.
Таким образом, формула вуглеводорода будет C22H.
2. Для определения молекулярной формулы газа, нужно сначала найти количество вещества углекислого газа (CO2) и воды (H2O), образующихся при сгорании 1,5 г газа.
Находим количество вещества CO2: n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 4,4 г * (1 моль/44 г) = 0,1 моль.
Находим количество вещества H2O: n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 2,8 г * (1 моль/18 г) = 0,16 моль.
Теперь нужно найти массу 1 л этого газа. Мы знаем, что масса газа пропорциональна его плотности, которая определяется отношением количества вещества к объему.
Молярная масса газа (M) равна массе вещества на количество вещества: M = m/n.
Масса газа (m) равна его плотности (d) на объем (V): m = d * V.
Таким образом, масса 1 л газа будет равна его плотности.
Масса 1 л газа равна 1,34 г (н. у.).
Теперь мы можем составить систему уравнений:
0,1 моль CO2 + 0,16 моль H2O = 1,5 г
m(CO2) + m(H2O) = 1,34 г
Из первого уравнения можно выразить массу CO2: m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0,1 моль * 44 г/моль = 4,4 г.
Подставляем это значение во второе уравнение: 4,4 г + m(H2O) = 1,34 г.
Таким образом, масса воды равна 1,34 г - 4,4 г = -3,06 г.
Отрицательная масса воды невозможна, поэтому в задаче допущена ошибка. Возможно, была допущена описка в условии задачи или в указанной массе газа.
Итак, вторая задача оказалась не решаемой из-за ошибки в условии. Рекомендуется сообщить об этом вашему учителю.