Какова молекулярная формула органического вещества, если при его сгорании образовалось 0,2 моль CO2 и 0,3 моль H2O, а масса вещества составила 4,6 грамм, и его плотность по воздуху равна 1,59?

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула органическое вещество сгорание CO2 H2O Масса вещества Плотность химия 11 класс Новый

Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, которое сгорело, нам нужно выполнить несколько шагов.

1. Определение количества углерода и водорода в веществе:
   • При сгорании образуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Количество молей CO2 равно 0,2 моль. Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода. Значит, количество углерода в веществе:
   • 0,2 моль CO2 * 1 моль C/моль CO2 = 0,2 моль C
   • Количество молей H2O равно 0,3 моль. Каждый моль H2O содержит 2 моля водорода. Значит, количество водорода в веществе:
   • 0,3 моль H2O * 2 моль H/моль H2O = 0,6 моль H
2. Определение массы углерода и водорода:
   • Масса углерода:
   • 0,2 моль C * 12 г/моль = 2,4 г C
   • Масса водорода:
   • 0,6 моль H * 1 г/моль = 0,6 г H
3. Определение общей массы углерода и водорода:
   • Общая масса углерода и водорода:
   • 2,4 г C + 0,6 г H = 3,0 г
4. Определение массы остальных элементов:
   • Масса органического вещества составила 4,6 г. Значит, масса остальных элементов (например, кислорода) будет:
   • 4,6 г - 3,0 г = 1,6 г O
5. Определение количества молей кислорода:
   • Количество молей кислорода:
   • 1,6 г O / 16 г/моль = 0,1 моль O
6. Определение эмпирической формулы:
   • Теперь у нас есть количество каждого элемента:
   • C: 0,2 моль
   • H: 0,6 моль
   • O: 0,1 моль
   • Находим наименьшее количество молей, чтобы упростить:
   • Наименьшее количество: 0,1 моль (это O)
   • Делим количество молей каждого элемента на наименьшее:
   • C: 0,2/0,1 = 2
   • H: 0,6/0,1 = 6
   • O: 0,1/0,1 = 1
   • Таким образом, эмпирическая формула: C2H6O.
7. Определение молекулярной формулы:
   • Теперь нам нужно найти молекулярную формулу. Для этого определим молекулярную массу эмпирической формулы:
   • Молекулярная масса C2H6O = (2*12) + (6*1) + (16) = 24 + 6 + 16 = 46 г/моль.
   • Теперь найдем молекулярную массу исходного вещества, используя его плотность и объем:
   • Плотность = 1,59 г/л, и так как мы имеем 1 моль (приблизительно 22,4 л при нормальных условиях), масса будет:
   • 1,59 г/л * 22,4 л = 35,6 г/моль (приблизительно).
   • Сравниваем 46 г/моль (эмпирическая формула) с 35,6 г/моль. Это указывает на то, что молекулярная формула может быть кратной.
   • Так как 46 г/моль больше 35,6 г/моль, мы можем предположить, что молекулярная формула совпадает с эмпирической.

Таким образом, молекулярная формула органического вещества: C2H6O.