Question

При 200 °С и 0,1 МПа 0,716 г органического вещества в парообразном состоянии занимают объем 242,6 см3. Мольное соотношение элементов C:H:O = 3:6:1.
Определите молярную массу и молекулярную формулу органического вещества.

Answer 1

Ответ:

• Молярная масса органического вещества: M(C₆H₁₂O₂)=116 г/моль
• Молекулярная формула органического вещества — C₆H₁₂O₂

Объяснение:

Дано:

p=0,1 МПа = 0,1·10⁶ Па

m=0,716 г

V=242,6 см³ = 242,6·10⁻⁶ м³

T=t°+273=200 °С +273 = 473 К

n(C):n(H):n(O) = 3:6:1

Найти: $M(C_xH_yO_z)$; $C_xH_yO_z$ - ?

Решение:

1) Если вещество находится в парообразном состоянии (т.е. это газ), то для него будет справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона: $\boxed{pV=\frac{m}{M} RT}$, где p - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Тогда молярная масса вещества:

$\displaystyle \boldsymbol{M(C_xH_yO_z)}=\frac{mRT}{pV} =\frac{0,716\cdot 8,31\cdot 473}{0,1\cdot 10^6\cdot 242,6\cdot 10^{-6}}\approx \boldsymbol{116 }$ г/моль

([M]=г · Дж/(моль·К) · К / (Па · м³) = г/моль)

2) Найдем молекулярную массу простейшей формулы:

$\boldsymbol{Mr(C_3H_6O_1)}=3\cdot Ar(C)+6\cdot Ar(H)+1\cdot Ar(O)=3\cdot 12+6\cdot 1+1\cdot 16=\boldsymbol{58}$

А молекулярная масса органического вещества соответственно равна $\boldsymbol{Mr(C_xH_yO_z)=116}$.

Тогда коэффициент истинной формулы:

$\displaystyle \boldsymbol{n}=\frac{Mr(C_xH_yO_z)}{Mr(C_3H_6O_1)} =\frac{116}{58} =\boldsymbol{2}$

Значит, молекулярная формула органического вещества будет иметь вид: $\boldsymbol{C_xH_yO_z}=C_{3 n}H_{6n}O_{1 n}=C_{3\cdot 2}H_{6\cdot 2}O_{1\cdot 2}=\boldsymbol{C_6H_{12}O_2}$.

#SPJ1