Какова молекулярная формула органического вещества, если при его сгорании образовалось 26,4 г углекислого газа и 13,5 г воды из 11,1 г вещества, а плотность паров по воздуху составляет 2,55 г?

Химия 10 класс Определение молекулярной формулы органических веществ молекулярная формула органическое вещество сгорание углекислый газ вода плотность паров Химия 10 класс расчет масса химическая формула Новый

Чтобы определить молекулярную формулу органического вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем процесс поэтапно.

Шаг 1: Определение количества углерода и водорода в продукте сгорания

• Сначала найдем количество углерода (C) в углекислом газе (CO2). Для этого используем молярную массу CO2, которая составляет 44 г/моль. Из 26,4 г CO2 найдем количество молей:

Количество молей CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 26,4 г / 44 г/моль = 0,6 моль

• Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода, следовательно, количество углерода в веществе равно 0,6 моль.

• Теперь найдем количество водорода (H) в воде (H2O). Молярная масса H2O составляет 18 г/моль. Найдем количество молей H2O:

Количество молей H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 13,5 г / 18 г/моль = 0,75 моль

• Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода, следовательно, количество водорода в веществе равно 0,75 моль * 2 = 1,5 моль.

Шаг 2: Определение количества кислорода в веществе

• Теперь мы знаем, что в органическом веществе содержится 0,6 моль углерода и 1,5 моль водорода. Рассчитаем массу углерода и водорода:

Масса углерода = 0,6 моль * 12 г/моль = 7,2 г

Масса водорода = 1,5 моль * 1 г/моль = 1,5 г

• Теперь найдем массу кислорода (O) в веществе. Сначала найдем общую массу углерода и водорода:

Общая масса C и H = 7,2 г + 1,5 г = 8,7 г

• Теперь мы можем найти массу кислорода в органическом веществе, вычтя массу C и H из общей массы вещества:

Масса кислорода = масса вещества - масса C и H = 11,1 г - 8,7 г = 2,4 г

• Теперь найдем количество молей кислорода:

Количество молей O = масса O / молярная масса O = 2,4 г / 16 г/моль = 0,15 моль

Шаг 3: Определение эмпирической формулы

• Теперь у нас есть количество молей всех элементов:
• C: 0,6 моль
• H: 1,5 моль
• O: 0,15 моль

• Чтобы получить эмпирическую формулу, делим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей:

C: 0,6 моль / 0,15 моль = 4

H: 1,5 моль / 0,15 моль = 10

O: 0,15 моль / 0,15 моль = 1

Таким образом, эмпирическая формула вещества - C4H10O.

Шаг 4: Определение молекулярной формулы

• Теперь нам нужно определить молекулярную формулу. Для этого мы можем использовать плотность паров по воздуху.

Плотность паров по воздуху = 2,55 г/моль. Плотность воздуха примерно 1,29 г/л, поэтому молярная масса воздуха = 2,55 * 29 г/моль = 73,95 г/моль.

• Теперь найдем молярную массу эмпирической формулы C4H10O:

Молярная масса C4H10O = (4 * 12) + (10 * 1) + (1 * 16) = 48 + 10 + 16 = 74 г/моль.

• Сравниваем молярную массу эмпирической формулы с молярной массой, которая получена из плотности:

Так как 74 г/моль (эмпирическая) примерно равно 73,95 г/моль (из плотности), мы можем сказать, что молекулярная формула совпадает с эмпирической.

Ответ: Молекулярная формула органического вещества - C4H10O.