При сжигании 9,2 г кислородосодержащего органического вещества получили 17,2 г углекислого газа и 10,8 г воды. относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 23. определите молекулярную формулу вещества.
1. Найдём количества веществ CO₂ и H₂O. По формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).
M (CO₂) = 12 + 2 × 12 = 44 (г/моль).
M (H₂O) = 2 × 1 + 16 = 18 (г/моль).
n (CO₂) = m ÷ M = 17,2 г ÷ 44 г/моль ≈ 0,4 (моль).
n (H₂O) = m ÷ M = 10,8 г ÷ 18 г/моль = 0,6 (моль).
2. Далее нам нужно узнать количества C и H в соединении CxHyOz. Решаем по правилу:
n (C в CxHyOz) = n (CO₂).
n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
n (C) ≈ 0,4 (моль).
n (H) = 2 × 0,6 = 1,2 (моль).
3. Далее находим массу этих элементов. По формуле: m = n × M.
m (C) = 0,39 моль × 12 г/моль ≈ 4,5 (г).
m (H) = 1,2 моль × 1 г/моль = 1,2 (г).
Их общая масса = 5,7 (г).
4. Теперь нам нужно найти массу кислорода.
9,2 г – 5,7 г = 3,5 (г) – столько массы CxHyOz приходится на кислород.
5. Теперь узнаем количество кислорода. По формуле: n = m ÷ M.
n (O) = 3,5 г ÷ 16 г/моль ≈ 0,2 (моль).
6. Теперь сделаем соотношения количеств C : H : O.
0,4 : 1,2 : 0,2 | ÷ 0,2
2 : 6 : 1
Таким образом, простейшая формула — C₂H₆O.
M (C₂H₆O) = 2 × 12 + 6 × 1 + 16 = 46 (г/моль).
7. Нам дана плотность по водороду. Мы можем узнать истинную молярную массу соединения. По формуле: M (CxHyOz) = M (H₂) × D (по H₂).
M (CxHyOz) = 2 × 23 = 46 (г/моль).
Молярная масса соответствует простейшей формуле, значит, истинная формула аналогична простейшей — C₂H₆O.
Могу показать на примере. разберем фосфор. сначала пишем формулу вещества, т.е. Р снизу слева пишем его порядковый номер в таблице Менделеева - 15 ниже пишем кол-во электронов в кружочке с плюсом, кол-во электронов совпадает с порядковым номером Затем считаем протоны, их кол-во тоже равно номеру элемента и считаем нейтроны. Т.е. из молярной массы элемента вычитаем протоны. 31-15=16. Потом рисуем энергетические уровни (слои) - полукруги. их кол-во совпадает с номером периода. На первом уровне ВСЕГДА 2 спаренных электрона. На втором максимальное кол-во - 8. На последнем эн. уровне кол-во электронов совпадает с номером группы элемента, т. е. на третьем уровне у фосфора - 5 электронов, на первом - 2, а всего их, как мы уже сказали - 15. 15-5-2=8 - кол-во электронов на втором уровне. Потом мы рисуем S, P и D ячейки. их столько же, сколько и эн. уровней (полукругов) (т.е. если бы мы рассматривали элемент, стоящий в 4 периоде у нас было бы 4 - s, p, d, f - ячейки) Начинаем их заполнять. Сначала заполняется верхняя строчка, 1 эн уровень, и первым делом S ячейки. мы уже написали (под полукругами) что там 2 электрона. рисуем две спаренные стрелочки. Переходим ко второму слою, сначала заполняем 2 S, а потом переходим к 6 P. Пишем по одной стрелочке в каждой ячейке и потом по кругу пишем оставшиеся. Переходим к 3 слою, рисуем 2 в S, затем в каждой клетке по одной оставшейся стрелочке. Ни в коем случае не две в одной!!
Под ячейками пишем формулу. в ней, надеюсь разберетесь. Последний электрон у нас в P ячейке, сл., фосфор - P-элемент
Дано:
m (CxHyOz) = 9,2 г ;
m (CO₂) = 17,2 г ;
m (H₂O) = 10,8 г ;
D (по H₂) = 23.
Найти:
x, y, z (формулу вещества) — ?
1. Найдём количества веществ CO₂ и H₂O. По формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).
M (CO₂) = 12 + 2 × 12 = 44 (г/моль).
M (H₂O) = 2 × 1 + 16 = 18 (г/моль).
n (CO₂) = m ÷ M = 17,2 г ÷ 44 г/моль ≈ 0,4 (моль).
n (H₂O) = m ÷ M = 10,8 г ÷ 18 г/моль = 0,6 (моль).
2. Далее нам нужно узнать количества C и H в соединении CxHyOz. Решаем по правилу:
n (C в CxHyOz) = n (CO₂).
n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
n (C) ≈ 0,4 (моль).
n (H) = 2 × 0,6 = 1,2 (моль).
3. Далее находим массу этих элементов. По формуле: m = n × M.
m (C) = 0,39 моль × 12 г/моль ≈ 4,5 (г).
m (H) = 1,2 моль × 1 г/моль = 1,2 (г).
Их общая масса = 5,7 (г).
4. Теперь нам нужно найти массу кислорода.
9,2 г – 5,7 г = 3,5 (г) – столько массы CxHyOz приходится на кислород.
5. Теперь узнаем количество кислорода. По формуле: n = m ÷ M.
n (O) = 3,5 г ÷ 16 г/моль ≈ 0,2 (моль).
6. Теперь сделаем соотношения количеств C : H : O.
0,4 : 1,2 : 0,2 | ÷ 0,2
2 : 6 : 1
Таким образом, простейшая формула — C₂H₆O.
M (C₂H₆O) = 2 × 12 + 6 × 1 + 16 = 46 (г/моль).
7. Нам дана плотность по водороду. Мы можем узнать истинную молярную массу соединения. По формуле: M (CxHyOz) = M (H₂) × D (по H₂).
M (CxHyOz) = 2 × 23 = 46 (г/моль).
Молярная масса соответствует простейшей формуле, значит, истинная формула аналогична простейшей — C₂H₆O.
ответ: C₂H₆O.