m сгоревшего вещества 1,28г и 3,1г
Данные о продуктах сгорания m(CO2) 1,76г и x
V(CO2) x и 2,24л
m(H2O) 1,44г и 2,7г
Данные для проверки молекулярной массы Дh2=16 и 0,01моль-0,62г
Нужно найти формулу
Ответы
№1.
Дано:
m (CxHyOz) = 1,28 г ;
m (CO₂) = 1,76 г ;
m (H₂O) = 1,44 г ;
D (по H₂) = 16.
Найти:
x, y, z (формулу) — ?
Решение:
1. Найдём количества веществ воды и углекислого газа. По формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль); m - масса (г); M - молярная масса (г/моль), значения берём из таблицы Менделеева.
n (CO₂) = 1,76 г ÷ 44 г/моль = 0,04 (моль).
n (H₂O) = 1,44 г ÷ 18 г/моль = 0,08 (моль).
2. Далее решаем по правилу: n (C в CxHyOz) = n (CO₂), n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
n (C в CxHyOz) = 0,04 (моль).
n (H в CxHyOz) = 2 × 0,08 моль = 0,16 (моль).
3. Затем находим массы углерода и водорода в CxHyOz. По формуле: m = n × M.
m (C) = 0,04 моль × 12 г/моль = 0,48 (г).
m (H) = 0,16 моль × 1 г/моль = 0,16 (г).
Их общая масса: 0,48 г + 0,16 г = 0,64 (г) – столько приходится на C и H в CxHyOz.
4. Масса сгоревшего CxHyOz = 1,28 г, сумма C и H = 0,64 г, это означает, что в соединении есть кислород. Узнаем его количество вещества для дальнейшего соотношения атомов C : H : O и получения простейшей формулы.
m (O в CxHyOz) = 1,28 г – 0,64 г = 0,64 (г) - столько приходится на O в CxHyOz.
n (O) = 0,64 г ÷ 16 г/моль = 0,04 (моль).
5. Теперь соотнесём моли C : H : O, узнаем соотношения атомов в CxHyOz.
C : H : O
0,04 : 0,16 : 0,04 | ÷ 0,04
1 : 4 : 1
Таким образом, простейшая формула — CH₄O.
M (CH₄O) = 12 + 4 × 1 + 16 = 32 (г/моль).
6. Теперь нужно узнать истинную молярную массу соединения. Нам дана плотность по водороду, значит вычислим молярную массу CxHyOz по формуле: M (CxHyOz) = D (по H₂) × M (H₂).
M (CxHyOz) = 16 × 2 г/моль = 32 (г/моль).
Мы видим, что простейшая формула соответствует найденной молярной массе, значит это есть истинная формула.
Ответ: CH₄O.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
№2.
Дано:
m (CxHyOz) = 3,1 г ;
V (CO₂) = 2,24 л ;
m (H₂O) = 2,7 г ;
m (0,01 моль CxHyOz) = 0,62 г.
Найти:
x, y, z (формулу) — ?
Решение:
1. Найдём количества веществ воды и углекислого газа. По формуле: n = V ÷ Vm; где: n - количество вещества (моль); V - объём (л); Vm - молярный объём газов, постоянная величина, равная 22,4 (л/моль).
Количество воды узнаём по ранее упомянутой формуле: n = m ÷ M.
n (CO₂) = 2,24 л ÷ 22,4 л/моль = 0,1 (моль).
n (H₂O) = 2,7 г ÷ 18 г/моль = 0,015 (моль).
2. Далее решаем по правилу: n (C в CxHyOz) = n (CO₂), n (H в CxHyOz) = 2n (H₂O).
n (C в CxHyOz) = 0,1 (моль).
n (H в CxHyOz) = 2 × 0,015 моль = 0,3 (моль).
3. Затем находим массы углерода и водорода в CxHyOz. По формуле: m = n × M.
m (C) = 0,1 моль × 12 г/моль = 1,2 (г).
m (H) = 0,3 моль × 1 г/моль = 0,3 (г).
Их общая масса: 1,2 г + 0,3 г = 1,5 (г) – столько приходится на C и H в CxHyOz.
4. Масса сгоревшего CxHyOz = 3,1 г, сумма C и H = 1,5 г, это означает, что в соединении есть кислород. Узнаем его количество вещества для дальнейшего соотношения атомов C : H : O и получения простейшей формулы.
m (O в CxHyOz) = 3,1 г – 1,5 г = 1,6 (г) - столько приходится на O в CxHyOz.
n (O) = 1,6 г ÷ 16 г/моль = 0,1 (моль).
5. Теперь соотнесём моли C : H : O, узнаем соотношения атомов в CxHyOz.
C : H : O
0,1 : 0,3 : 0,1 | ÷ 0,1
1 : 3 : 1
Таким образом, простейшая формула — CH₃O.
M (CH₃O) = 12 + 3 × 1 + 16 = 31 (г/моль).
6. Теперь нужно узнать истинную молярную массу соединения. Нам дана масса 0,01 моля CxHyOz, значит вычислим молярную массу CxHyOz по формуле: M (CxHyOz) = m ÷ n.
M (CxHyOz) = 0,62 г ÷ 0,01 моль = 62 (г/моль).
Мы видим, что простейшая формула не соответствует найденной молярной массе, но отличается ровно в 2 раза, значит умножаем каждый атом на 2.
Таким образом, истинная формула — C₂H₆O₂.
Ответ: C₂H₆O₂.