Какова молекулярная формула вещества, если при его сгорании образовалось 2,2 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды из 1,5 г вещества, а относительная плотность этого вещества по азоту составляет 3,22?

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы вещества молекулярная формула сгорание вещества оксид углерода вода относительная плотность химия 11 класс расчет формулы вещества Новый

Для нахождения молекулярной формулы вещества, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение количества моль продуктов сгорания

• Сначала найдем количество моль оксида углерода (IV) (CO2). Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль.
• Количество моль CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 2,2 г / 44 г/моль = 0,05 моль.

• Теперь найдем количество моль воды (H2O). Молярная масса H2O составляет 18 г/моль.
• Количество моль H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 0,9 г / 18 г/моль = 0,05 моль.

Шаг 2: Определение количества углерода и водорода в веществе

• Каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода, значит, из 0,05 моль CO2 получаем 0,05 моль углерода.
• Каждая молекула H2O содержит 2 атома водорода, следовательно, из 0,05 моль H2O получаем 0,1 моль водорода.

Шаг 3: Определение массы углерода и водорода

• Масса углерода = количество моль углерода * молярная масса углерода (12 г/моль) = 0,05 моль * 12 г/моль = 0,6 г.
• Масса водорода = количество моль водорода * молярная масса водорода (1 г/моль) = 0,1 моль * 1 г/моль = 0,1 г.

Шаг 4: Определение массы остатка вещества

• Общая масса вещества = масса углерода + масса водорода + масса остатка.
• Согласно условию задачи, масса вещества составляет 1,5 г. Таким образом, масса остатка = 1,5 г - (0,6 г + 0,1 г) = 1,5 г - 0,7 г = 0,8 г.

Шаг 5: Определение массы остатка в виде кислорода

• Теперь найдем количество кислорода. В каждой молекуле CO2 есть 2 атома кислорода, значит, из 0,05 моль CO2 получаем 0,1 моль кислорода.
• Масса кислорода = количество моль кислорода * молярная масса кислорода (16 г/моль) = 0,1 моль * 16 г/моль = 1,6 г.

Шаг 6: Определение относительной молекулярной массы вещества

• Теперь мы можем найти относительную молекулярную массу вещества. Мы знаем, что относительная плотность вещества по азоту составляет 3,22. Молярная масса азота (N2) составляет 28 г/моль.
• Относительная молекулярная масса вещества = 3,22 * 28 г/моль = 90,16 г/моль.

Шаг 7: Определение формулы вещества

• Теперь у нас есть массы углерода, водорода и остатка. Мы знаем, что масса углерода составляет 0,6 г, водорода – 0,1 г, а остатка – 0,8 г.
• Теперь определим количество моль каждого элемента:
• Количество моль углерода = 0,6 г / 12 г/моль = 0,05 моль.
• Количество моль водорода = 0,1 г / 1 г/моль = 0,1 моль.
• Количество моль кислорода = 0,8 г / 16 г/моль = 0,05 моль.

Шаг 8: Составление молекулярной формулы

• Теперь найдем наименьшие целые отношения между количеством моль:
• Углерод: 0,05 / 0,05 = 1
• Водород: 0,1 / 0,05 = 2
• Кислород: 0,05 / 0,05 = 1
• Таким образом, молекулярная формула вещества – C1H2O1, или просто C2H4O.

Итак, молекулярная формула вещества, о котором идет речь, – C2H4O.