При сгорании органического вещества массой 13,8 г образовались углекислый газ объёмом 13,44 л (н.у.) и вода объёмом 16, 2 мл. Относительная плотность паров этого вещества по углекислому газу равна 1,0455. Выведите молекулярную формулу вещества. В ответе обозначьте сумму индексов.
Ответы
1) Плотность вещества по углекислому газу вычисляют по формуле:
D = M(в-во)/М(СО₂)
где: M(в-во) и М(СО₂) - соответственно молекулярные массы вещества и углекислого газа.
М(СО₂) = 12 + 2*16 = 44
Отсюда:
M(в-во) = D * М(СО₂) = 1,0455*44 = 46
2) так как плотность воды равна 1 г/мл, то 16,2 мл воды имеют массу 16,2 г
3) Найдём количества вещества (количество молей) C, H по формулам:
n(C) = n(CO₂) = V/V(m) = 13,44/22,4 = 0,6 моль
V(m) - объём одного моля газа, для любого газа он равен 22,4 л
n(H) = 2*n(H₂O) = 2*(m/M) = 2*16,2/18 = 1,8 моль
где М - молярная масса воды, М(Н₂О) = 18 г/моль
4) Определим, есть ли кислород в формуле вещества:
m(C) = n(C)*M(C) = 0,6 моль*12 г/моль = 7,2 г
m(Н) = n(Н)*M(Н) = 1,8 моль * 1 г/моль = 1,8 г
m(O) = m(вещества) – [(m(C) + m(H)] = 13,8 - (7,2 + 1,8) = 4,8 г
То есть кислород в формуле есть и его количество молей в 5,8 г вещества равно:
n(O) = m(O)/M(O) = 4,8/16 = 0,3 моль
5) Значит соотношение углерода, водорода и кислорода в формуле составляет:
С : Н : О = 0,6 : 1,8 : 0,3
Чтобы придти к целым числам, нужно все число поделить на 0,3.
С : Н : О = 2 : 6 : 1
Значит, формула вещества С₂Н₆О, скорее всего это:
- или этиловый спирт С₂Н₅ ‒ ОН;
- или диметиловый эфир Н₃С ‒ О ‒ СН₃
Вообщем-то при решении данной задачи значение молекулярной массы и не понадобилось.