Так как при сгорании образовались продукты, содержащие только углерод, водород и кислород, то в состав исходного вещества входили углерод и водород (и, возможно, кислород). Пусть состав исходного вещества СхНу (х,у - индексы). Запишем уравнение сгорания: 4СхНу + (4х + у)О2 = 4хСО2 + 2уН2О. Найдем количества веществ воды и углекислого газа: v(H2O) = m(H2O) : M(H2O) = 2,16 г : 18 г/моль = 0,12 моль. v(CO2) = m(CO2) : M(CO2) = 3,52 г : 44 г/моль = 0,08 моль. Найдем количества веществ атомов углерода и водорода в составе СО2 и Н2О соответственно: v(C) = v(CO2) = 0,08 моль. v(H) = 2v(H2O) = 0,24 моль. При сгорании органических веществ весь углерод переходит в СО2, весь водород в Н2О. Значит в исходном веществе содержится 0,08 моль С и 0,06 моль Н. Проверим, подходит ли это по массе исходного вещества: m(C) + m(H) = v(C) * M(C) + v(H) * M(H) = 0,08 моль * 12 г/моль + 0,24 моль * 1 г/моль = 1,2 г. Так как 1,2 г < 1,84 г, то в состав исходного вещества входит также кислород. Его масса равна m(O) = m(в-ва) - (m(C) + m(H)) = 1,84 г - 1,2 г = 0,64 г. Находим количество вещества атомов кислорода: v(O) = m(O) : M(O) = 0,64 г : 16 г/моль = 0,04 моль. Находим мольное отношение углерода, водорода и кислорода в веществе: v(C) : v(H) : v(O) = 0,08 : 0,24 : 0,04 = 2 : 6 : 1. Простейшая формула вещества С2Н6О. Найдем истинную: M(в-ва) = ρ(в-ва) * Vm = 1,59 г/л * 22,4 л/моль = 46 г/моль. Такой молярной массе соответствует формула С2Н6О. Веществом с такой формулой может быть этанол СН3-СН2-ОН, либо диметиловый эфир СН3-О-СН3.
Простейшая формула вещества показывает соотношение между элементами, входящими в состав вещества, но не отражает реальную формулу вещества. Чтобы узнать реальную формулу вещества (более точно, истинную формулу вещества), необходимо знать молярную массу вещества. Иногда простейшая формула может совпадать с истинной. Примеры: 1) Простейшая формула бензола С6Н6 - СН (простейшая не совпадает с истинной). 2) Простейшая формула углекислого газа СО2 - СО2 (простейшая совпадает с истинной). 3) Простейшая формула глюкозы C6H12O6 - CH2O (простейшая совпадает с истинной). 4) Простейшая формула пероксодисульфата калия K2S2O8 - KSO4 (простейшая не совпадает с истинной). 5) Простейшая формула метанола СН3ОН - СН4О (простейшая совпадает с истинной).
n(NH3)=12/22.4≈0.5
n(NH3):n(N2)
2:1
n(N2)=0.25
V(N2)=22.4*0.25=5.6л