При спалюванні органічної речовини масою 1,1 г утворився вуглекислий газ масою 2,2 г і вода масою 0,9 г. Складіть формулу речовини, якщо її випари об'ємом 0,7 л (н. у.) мають масу 2,75 г.
ОБОВ'ЯЗКОВО (ДАНО; РОЗВ'ЯЗАННЯ)
Ответы
Відповідь:
Дано:
Маса вуглекислого газу (CO2) = 2,2 г
Маса води (H2O) = 0,9 г
Маса органічної речовини (X) = 1,1 г
Маса випарів (Y) = 2,75 г
Об'єм випарів (V) = 0,7 л (нормальних умов)
Розв'язання:
Спочатку знайдемо масу вуглецю (C) та водню (H) в утворених сполуках, використовуючи відомі маси CO2 і H2O:
Маса вуглецю (C) в CO2 = 12 г/моль (маса атома вуглецю) * 1 моль = 12 г.
Маса водню (H) в H2O = 1 г/моль (маса атома водню) * 2 моль = 2 г.
Тепер визначимо вміст вуглецю і водню в органічній речовині X:
Вміст вуглецю в X = 12 г / 1,1 г ≈ 10.91 мас. од.
Вміст водню в X = 2 г / 1,1 г ≈ 1.82 мас. од.
Тепер можемо скласти емпіричну формулу органічної речовини X, знаючи вміст вуглецю і водню:
Формула X: C10.91H1.82 (округлимо до цілих чисел - C11H2).
Для визначення молекулярної формули X нам потрібно знати молекулярну масу X. Маса C11H2 дорівнює 12 * 11 + 1 * 2 = 134 г/моль (маса одного молекулу X).
Тепер ми можемо визначити кількість молекул випарів (Y) з відомою масою (2,75 г) і молекулярною масою X (134 г/моль):
Кількість молекул Y = 2,75 г / 134 г/моль ≈ 0.020 моль.
Тепер використовуючи кількість молекул Y та об'єм Y (0,7 л при нормальних умовах), можемо знайти густих парової маси Y:
Густина газу = 0.020 моль / 0.7 л ≈ 0.0286 г/л.
Тепер ми можемо порівняти густих парової маси Y з густиною повітря (при нормальних умовах, густина повітря приблизно 1,225 г/л):
Густина газу Y < Густина повітря
Отже, газ Y легший за повітря, і це підтверджує, що це газ.
Пояснення: