Какова молекулярная формула органического вещества, если при его сжигании массой 0,9 г образовалось 1,32 г углекислого газа и 0,54 г воды, а относительная плотность паров этого вещества по гелию составляет 45?

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы органического вещества молекулярная формула органическое вещество сжигание углекислый газ вода относительная плотность гелий химия 11 класс Новый

Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение массы углерода и водорода

Сначала найдем, сколько углерода и водорода содержится в образовавшихся углекислом газе (CO2) и воде (H2O).

• Молярная масса CO2 = 12 (углерод) + 2 * 16 (кислород) = 44 г/моль.
• Молярная масса H2O = 2 * 1 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль.

Теперь найдем количество молей CO2 и H2O:

• Количество молей CO2 = 1,32 г / 44 г/моль = 0,03 моль.
• Количество молей H2O = 0,54 г / 18 г/моль = 0,03 моль.

Теперь определим количество углерода и водорода:

• Количество углерода из CO2: 0,03 моль CO2 * 1 = 0,03 моль углерода.
• Количество водорода из H2O: 0,03 моль H2O * 2 = 0,06 моль водорода.

Шаг 2: Определение массы углерода и водорода

Теперь мы можем найти массу углерода и водорода:

• Масса углерода = 0,03 моль * 12 г/моль = 0,36 г.
• Масса водорода = 0,06 моль * 1 г/моль = 0,06 г.

Шаг 3: Определение массы кислорода

Теперь найдем массу кислорода в органическом веществе. Мы знаем, что общая масса вещества равна 0,9 г:

• Масса кислорода = 0,9 г - (масса углерода + масса водорода) = 0,9 г - (0,36 г + 0,06 г) = 0,48 г.

Шаг 4: Определение количества молей кислорода

Теперь найдем количество молей кислорода:

• Молярная масса кислорода = 16 г/моль.
• Количество молей кислорода = 0,48 г / 16 г/моль = 0,03 моль.

Шаг 5: Определение эмпирической формулы

Теперь мы можем определить соотношение атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O):

• C: 0,03 моль
• H: 0,06 моль
• O: 0,03 моль

Чтобы найти простейшее соотношение, делим все количества на наименьшее количество молей (0,03 моль):

• C: 0,03 / 0,03 = 1
• H: 0,06 / 0,03 = 2
• O: 0,03 / 0,03 = 1

Таким образом, эмпирическая формула вещества - CH2O.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно использовать относительную плотность паров вещества. Она составляет 45 по отношению к гелию (молярная масса гелия = 4 г/моль). Находим молярную массу нашего вещества:

• Молярная масса = 45 * 4 г/моль = 180 г/моль.

Теперь находим молекулярную формулу. Молярная масса эмпирической формулы CH2O:

• Молярная масса CH2O = 12 (C) + 2*1 (H) + 16 (O) = 30 г/моль.

Теперь делим молярную массу вещества на молярную массу эмпирической формулы:

• 180 г/моль / 30 г/моль = 6.

Таким образом, молекулярная формула органического вещества будет:

C6H12O6

Это молекула глюкозы, что также подтверждает правильность наших расчетов.