Задача: При сжигании 7,5 г органического вещества образуется 4,5 г водяных паров и 5,6 л оксида углерода (IV) (н.у.). Определите молекулярную формулу вещества, если плотность его паров по водороду составляет 15.
Дано:
m (CxHyOz) = 7,5 г;
m (H₂O) = 4,5 г;
V (CO₂) = 5,6 л.
D (по H₂) = 15.
Найти:
x, y, z (формулу) — ?
1. Найдём количество вещества воды. По формуле:
‣ n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса (г/моль).
n (H₂O) = m ÷ M = 4,5 г : 18 г/моль = 0,25 (моль).
2. Найдём количество вещества углекислого газа. По формуле:
‣ n = V ÷ Vm; где: n - количество вещества (моль), V - объём (л), Vm - молярный объём газов при н.у., постоянная величина, равная 22,4 (л/моль).
n (CO₂) = V ÷ Vm = 5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 (моль).
3. Далее действуем по правилу:
n (C в CxHyOz) = n (CO₂);
n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
Таким образом:
n (C в CxHyOz) = 0,25 (моль).
n (H в CxHyOz) = 0,5 (моль).
4. Теперь найдём массы углерода и водорода в неизвестном соединении. По формуле:
‣ m = n · M; где: m - масса (г), n - количество вещества (моль), M - молярная масса (г/моль).
m (C в CxHyOz) = n · M = 0,25 моль · 12 г/моль = 3 (г).
m (H в CxHyOz) = n · M = 0,5 моль · 1 г/моль = 0,5 (г).
Если сложить массы C и H в неизвестном соединении, то получится 3,5 г, а в условии дано 7,5 г, это означает, что в соединении присутствует ещё кислород.
Несложно вычислить, что на кислород приходится 4 грамма органического соединения.
Теперь найдём количество вещества кислорода по уже вышеупомянутой формуле.
n (O в CxHyOz) = m : M = 4 г : 16 г/моль = 0,25 (моль).
5. Мы нашли количество вещества каждого элемента в органическом соединении. Теперь соотнесём их, чтобы получить простейшую формулу соединения.
n (C) : n (H) : n (O) = 0,25 моль : 0,5 моль : 0,25 моль = 1 : 2 : 1.
Таким образом, простейшая формула соединения — CH₂O.
Посчитаем его молярную массу на всякий случай, это пригодится нам в дальнейших действиях
M (CH₂O) = 30 (г/моль).
6. Далее вычислим молярную массу неизвестного соединения. Нам дана плотность по водороду, а значит вычислять молярную массу будем по формуле:
‣ M (соед.) = D (по газу) · M (газа); где: M - молярные массы (г/моль), D - относительная плотность (безразмерная величина).
M (CxHyOz) = D (по H₂) · M (H₂) = 15 · 2 = 30 (г/моль).
Это совпало с молярной массой простейшей формулы, найденной ранее. Это значит, что простейшая формула в данной задаче и является истинной.
ответ: CH₂O.
мало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьмало балов даешьммало балов даешьм
Объяснение: