2024-11-30 15:57:42
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
2024-11-30 15:58:00
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.
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
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.
