При сгорании 4,3 г Углеводорода получили оксид углерода массой 13,2 г и воду массой 6,3 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 2,966. Выведите молекулярную формулу.
Ответы
Дано:
m (CxHy) = 4,3 г;
m (CO₂) = 13,2 г;
m (H₂O) = 6,3 г;
D (по возд.) = 2,966.
Найти:
x, y (формулу) — ?
Решение:
1. Найдём количество вещества углекислого газа и воды. По формуле:
‣ n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса (г/моль).
n (CO₂) = m ÷ M = 13,2 г ÷ 44 г/моль = 0,3 (моль).
n (H₂O) = m ÷ M = 6,3 г ÷ 18 г/моль = 0,35 (моль).
2. Далее действуем по правилу
n (C в CxHy) = n (CO₂)
n (H в CxHy) = 2n (H₂O)
Соответственно,
n (C в CxHy) = 0,3 моль;
n (H в CxHy) = 0,35 моль · 2 = 0,7 моль.
3. Найдём их массы в соединении.
m (C) = n · M = 0,3 моль · 12 г/моль = 3,6 (г).
m (H) = n · M = 0,7 моль · 1 г/моль = 0,7 (г).
Общая масса равна 4,3 г, совпадает с условием. Это значит, что кислорода в соединении нет.
4. Нам дана относительная плотность по водороду, через неё мы можем найти молярную массу. По формуле:
‣ D = M (газа) ÷ M (по какому газу). Выражаем M газа. M (возд.) = 29 (г/моль).
M (CxHy) = D · M (возд.) = 2,966 · 29 г/моль ≈ 86 (г/моль).
5. Так как из ранее приведённых расчётов у нас вышло 0,3 моль углерода на 0,7 моль водорода (соотношение 3:7), то простейшая формула соединения — C₃H₇, но его молярная масса равна 43 г/моль, но по условию должно быть 86 г/моль (как мы вычислили выше). Соответственно, формулу умножаем на 2.
Таким образом, формула соединения — C₆H₁₄.
Ответ: C₆H₁₄.