Какова молекулярная формула газообразного органического соединения, если при его сгорании образовалось 0,448 л углекислого газа, 0,63 г воды и 0,112 л азота? Также известно, что масса соединения составляет 0,45 г и его плотность по азоту равна 1,607?

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы органических соединений молекулярная формула газообразное органическое соединение сгорание углекислый газ вода азот масса соединения плотность по азоту Новый

Чтобы найти молекулярную формулу газообразного органического соединения, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение количества углерода, водорода и азота

• Углекислый газ (CO2): Известно, что 1 моль CO2 занимает 22,4 л при нормальных условиях. Поэтому, для 0,448 л CO2, количество молей можно рассчитать так:
• Количество молей CO2 = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль
• Вода (H2O): Теперь найдем количество молей воды. Молярная масса H2O составляет 18 г/моль, поэтому:
• Количество молей H2O = 0,63 г / 18 г/моль = 0,035 моль
• Азот (N2): Аналогично, для 0,112 л N2:
• Количество молей N2 = 0,112 л / 22,4 л/моль = 0,005 моль

Шаг 2: Определение количества атомов углерода, водорода и азота

• Из 0,02 моль CO2 мы можем сказать, что количество углерода (C) равно 0,02 моль.
• Из 0,035 моль H2O мы можем сказать, что количество водорода (H) равно 0,035 моль * 2 = 0,07 моль.
• Из 0,005 моль N2 мы можем сказать, что количество азота (N) равно 0,005 моль * 2 = 0,005 моль.

Шаг 3: Определение массы элементов

• Масса углерода: 0,02 моль * 12 г/моль = 0,24 г
• Масса водорода: 0,07 моль * 1 г/моль = 0,07 г
• Масса азота: 0,005 моль * 14 г/моль = 0,07 г

Шаг 4: Определение общей массы и массы кислорода

• Общая масса углерода, водорода и азота = 0,24 г + 0,07 г + 0,07 г = 0,38 г
• Масса кислорода (O) = Масса соединения - Общая масса = 0,45 г - 0,38 г = 0,07 г

Шаг 5: Определение количества атомов кислорода

• Количество молей кислорода = 0,07 г / 16 г/моль = 0,004375 моль.

Шаг 6: Определение соотношения элементов

• Теперь у нас есть: C = 0,02 моль, H = 0,07 моль, N = 0,005 моль, O = 0,004375 моль.
• Чтобы упростить соотношение, делим все количества на наименьшее значение, которое равно 0,004375:
• C: 0,02 / 0,004375 = 4,57 ≈ 5
• H: 0,07 / 0,004375 = 16
• N: 0,005 / 0,004375 = 1,14 ≈ 1
• O: 0,004375 / 0,004375 = 1

Шаг 7: Запись молекулярной формулы

Теперь, когда мы имеем соотношение, можем записать молекулярную формулу:

Формула соединения: C5H16N1O1 или C5H16NO.

Таким образом, молекулярная формула газообразного органического соединения — C5H16NO.