Question

Определите молекулярную формулу органического вещества, по следующим данным: сгорают пары органического соединения количеством вещества 0,1 моль, в результате горения выделяются углекислый газ объемом 4,48 л (н.у.) и пары воды массой 5,4 г. Относительная плотность исследуемого вещества по воздуху равна 1,586. Предположите возможные структурные формулы вещества.

Answer 1

Ответ:

Для определения молекулярной формулы органического вещества необходимо рассчитать количество атомов углерода и водорода в молекуле. Для этого воспользуемся данными о количестве вещества и массе выделившейся воды:

Масса выделившейся воды = 5,4 г

Молярная масса воды = 18 г/моль

Количество вещества органического вещества = 0,1 моль

Тогда количество молей воды, выделившейся при сгорании органического вещества, равно:

n(H2O) = масса / молярная масса = 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль

Согласно уравнению горения органических веществ, при полном сгорании 1 моля органического соединения выделяется 1 моль углекислого газа и 1 моль воды. Таким образом, количество молей углекислого газа, выделившегося при сгорании 0,1 моля органического вещества, равно:

n(CO2) = V / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Таким образом, отношение количества атомов углерода к количеству атомов водорода в молекуле органического вещества равно:

C:H = n(CO2):n(H2O) = 0,1 моль / 0,3 моль = 0,33

n(CO2) = 0,1 моль

Объем углекислого газа, выделившегося при сгорании органического вещества, равен 4,48 л (н.у.). При н.у. объем 1 моля газа равен 22,4 л. Следовательно, количество молей углекислого газа можно рассчитать по формуле:

n(CO2) = V / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Таким образом, отношение количества атомов углерода к количеству атомов водорода в молекуле органического вещества равно:

C:H = n(CO2):n(H2O) = 0,1 моль / 0,3 моль = 0,33

Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,586. Она определяется как отношение плотности исследуемого вещества к плотности воздуха при одинаковых условиях. Плотность воздуха при стандартных условиях (0°C и 1 атм) равна 1,293 кг/м³. Значит, плотность исследуемого вещества равна:

p = 1,586 * 1,293 кг/м³ = 2,