Ответы
5-68. При сгорании органического соединения объёмом 224 мл (н. у.) образовалось 672 мл углекислого газа (н. у.) и вода массой 0,36 г. Плотность этого органического вещества по гелию равна 10. Выведите формулу органического вещества.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Дано:
V (CxHy) = 224 мл ;
V (CO₂) = 672 мл ;
m (H₂O) = 0,36 г.
Найти:
x, y (формулу соединения) — ?
Решение:
1. Для удобства переведём мл в л.
224 мл = 0,224 л.
672 мл = 0,672 л.
2. Далее ищем количество вещества CO₂ и H₂O.
Для CO₂ по формуле: n = V ÷ Vm, где: n - количество вещества (моль), V - объём (л), Vm - молярный объём газов, постоянная величина, равная 22,4 (л/моль).
n (CO₂) = 0,672 л ÷ 22,4 л/моль = 0,03 (моль).
Для H₂O по формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).
n (H₂O) = 0,36 г ÷ 18 г/моль = 0,02 (моль).
3. Далее решаем по этой истине:
n (C в CxHy) = n (CO₂).
n (H в CxHy) = 2n (H₂O).
Таким образом...
n (C) = 0,03 (моль).
n (H) = 0,04 (моль).
4. Теперь найдём массы C и H в органическом соединении, используя формулу: m = n × M, где: m - масса (г), n - количество вещества (моль), M - молярная масса элемента из таблицы Менделеева (г/моль).
m (C) = 0,03 моль × 12 г/моль = 0,36 (г).
m (H) = 0,04 моль × 1 г/моль = 0,04 (г).
Их общая масса = 0,4 (г).
5. Теперь найдём количество вещества CxHy, чтобы найти массу и проверить, есть ли в соединении кислород.
Вычисляем всё по тем же формулам.
n (CxHy) = 0,224 л ÷ 22,4 л/моль = 0,01 (моль).
6. Нам дана плотность по гелию, а это значит, что мы можем найти молярную массу CxHy. По формуле: M (CxHy) = M (He) × D (по He); где: D - плотность по газу, остальное - молярные массы.
M (CxHy) = 4 г/моль × 10 = 40 (г/моль).
7. Мы нашли молярную массу, а также нам известно количество вещества, а это значит, что мы можем найти массу. (m = n × M).
m (CxHy) = 0,01 моль × 40 г/моль = 0,4 (г).
Находили мы это для того, чтобы узнать, есть ли в соединении кислород и сколько граммов на него приходится. Но мы видим, что кислорода нет. (m = 0,4 г).
8. Теперь соотнесём n (C) и n (H), и узнаем соотношения атомов.
0,03 : 0,04
3 : 4
Таким образом, формула соединения — C₃H₄.
Ответ: C₃H₄.