Как можно вывести молекулярную формулу органического вещества, если известно, что при сгорании 10 г этого вещества образуется 27.5 г углекислого газа и 22.5 г воды, а относительная плотность паров вещества по кислороду составляет 0.5? В ответ запишите формулу вещества.

Химия 11 класс Молекулярные формулы органических веществ молекулярная формула органическое вещество сгорание углекислый газ вода относительная плотность химия 11 класс Новый

Чтобы вывести молекулярную формулу органического вещества, нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем количество углерода и водорода в продукте сгорания

При сгорании органического вещества образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Мы можем использовать массу этих продуктов, чтобы определить количество углерода и водорода в веществе.

• Масса углекислого газа (CO2) = 27.5 г
• Масса воды (H2O) = 22.5 г

Сначала найдем количество углерода в углекислом газе:

• Молярная масса CO2 = 12 (углерод) + 2*16 (кислород) = 44 г/моль
• Количество углерода = (27.5 г CO2) / (44 г/моль) = 0.625 моль CO2
• Так как в одном моле CO2 содержится 1 моль углерода, то количество углерода в веществе = 0.625 моль.

Теперь найдем количество водорода в воде:

• Молярная масса H2O = 2*1 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль
• Количество водорода = (22.5 г H2O) / (18 г/моль) = 1.25 моль H2O
• В одном моле H2O содержится 2 моль водорода, следовательно, количество водорода в веществе = 1.25 моль * 2 = 2.5 моль.

Шаг 2: Определим количество кислорода в веществе

Теперь мы знаем, что в органическом веществе содержится:

• Углерод (C) = 0.625 моль
• Водород (H) = 2.5 моль

Общая масса органического вещества = 10 г. Теперь найдем массу углерода и водорода:

• Масса углерода = 0.625 моль * 12 г/моль = 7.5 г
• Масса водорода = 2.5 моль * 1 г/моль = 2.5 г

Теперь найдем массу кислорода в веществе:

• Масса кислорода = Общая масса - (Масса углерода + Масса водорода) = 10 г - (7.5 г + 2.5 г) = 0 г

Это означает, что в веществе нет кислорода, и оно состоит только из углерода и водорода.

Шаг 3: Определим эмпирическую формулу

Теперь у нас есть соотношение:

• C: 0.625 моль
• H: 2.5 моль

Чтобы получить целые числа, делим на наименьшее количество моль:

• C: 0.625 / 0.625 = 1
• H: 2.5 / 0.625 = 4

Таким образом, эмпирическая формула вещества - C1H4, или CH4.

Шаг 4: Определим молекулярную формулу

Теперь мы можем использовать относительную плотность паров вещества по кислороду, чтобы найти молекулярную формулу. Относительная плотность паров по кислороду равна 0.5, что означает, что молекулярная масса нашего вещества в два раза меньше молекулярной массы кислорода (O2), которая равна 32 г/моль.

• Молекулярная масса = 0.5 * 32 г/моль = 16 г/моль.

Теперь мы можем найти молекулярную формулу. Молекулярная масса CH4 = 12 (углерод) + 4 (водород) = 16 г/моль.

Так как молекулярная масса CH4 совпадает с найденной, то молекулярная формула вещества - это CH4.

Ответ: C1H4 или CH4.