Какова молекулярная формула газообразного вещества, если при его сжигании объемом 5,6 л (н.у.) было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды, а масса 1 л исходного вещества при н.у. составляет 1,875 г?

Химия 10 класс Расчет молекулярной формулы вещества молекулярная формула газообразное вещество сжигание углекислый газ вода масса объём химия Новый

Для нахождения молекулярной формулы газообразного вещества, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определение количества вещества углекислого газа (CO2) и воды (H2O)

• Сначала найдем количество вещества углекислого газа. Объем 16,8 л углекислого газа при нормальных условиях (н.у.) соответствует количеству вещества, которое можно рассчитать по формуле:
• n(CO2) = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль (молярный объем газов при н.у.).
• Следовательно, n(CO2) = 16,8 л / 22,4 л/моль = 0,75 моль.

• Теперь найдем количество вещества воды. Для этого используем массу воды:
• Молярная масса H2O = 2*1 + 16 = 18 г/моль.
• Количество вещества H2O: n(H2O) = m / M = 13,5 г / 18 г/моль = 0,75 моль.

Шаг 2: Определение количества углерода и водорода в исходном веществе

• Из уравнения реакции сжигания можно определить, что из 0,75 моль углекислого газа получается 0,75 моль углерода (C).
• Также из 0,75 моль воды мы можем определить, что получаем 0,75 моль водорода (H).

Шаг 3: Определение количества кислорода в исходном веществе

• Теперь найдем количество вещества исходного газа, используя его массу. Объем газа составляет 5,6 л, а масса 1 л газа равна 1,875 г.
• Масса газа: m = V * ρ = 5,6 л * 1,875 г/л = 10,5 г.

Шаг 4: Вычисление количества кислорода

• Теперь мы можем определить количество кислорода в молекуле. У нас есть 0,75 моль C и 0,75 моль H, и мы знаем массу газа:
• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль, водорода (H) = 1 г/моль.
• Масса углерода: 0,75 моль * 12 г/моль = 9 г.
• Масса водорода: 0,75 моль * 1 г/моль = 0,75 г.

• Теперь можем найти массу кислорода (O):
• Масса исходного газа = масса углерода + масса водорода + масса кислорода.
• 10,5 г = 9 г + 0,75 г + m(O).
• Следовательно, m(O) = 10,5 г - 9 г - 0,75 г = 0,75 г.

Шаг 5: Определение количества кислорода

• Теперь найдем количество вещества кислорода:
• Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• n(O) = m(O) / M(O) = 0,75 г / 16 г/моль = 0,046875 моль.

Шаг 6: Определение эмпирической формулы

• Теперь у нас есть:
• C: 0,75 моль, H: 0,75 моль, O: 0,046875 моль.
• Для упрощения делим все количества на наименьшее значение (0,046875):
• C: 0,75 / 0,046875 = 16, H: 0,75 / 0,046875 = 16, O: 0,046875 / 0,046875 = 1.

Шаг 7: Вывод молекулярной формулы

Таким образом, эмпирическая формула вещества - C16H16O. Если учитывать, что молекулярная формула может быть кратной эмпирической, необходимо проверить, соответствует ли масса молекулы рассчитанным данным. В данном случае, молекулярная формула будет C16H16O.