При сжигании 4,3 г органического вещества образовалось 13,2 г углекислого газа и 6,3 г воды. Как можно определить молекулярную формулу этого вещества, зная, что относительная плотность его паров по водороду равна 43?

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы органических веществ молекулярная формула сжигание органического вещества относительная плотность паров углекислый газ вода химический анализ химия 11 класс Новый

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

1. Определение массы углерода и водорода в продукте реакции:

Сначала мы найдем, сколько углерода и водорода содержится в образовавшихся углекислом газе и воде.

• Углекислый газ (CO2):
• Молярная масса CO2 = 12 (углерод) + 2 * 16 (кислород) = 44 г/моль.
• Содержание углерода: 1 моль CO2 содержит 1 моль углерода. Значит, из 13,2 г CO2 мы можем найти количество углерода:
• Количество углерода = (13,2 г CO2) * (1 моль CO2 / 44 г CO2) * (12 г углерода / 1 моль углерода) = 3,6 г углерода.
• Вода (H2O):
• Молярная масса H2O = 2 * 1 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль.
• Содержание водорода: 1 моль H2O содержит 2 моль водорода. Значит, из 6,3 г H2O мы можем найти количество водорода:
• Количество водорода = (6,3 г H2O) * (1 моль H2O / 18 г H2O) * (2 г водорода / 1 моль водорода) = 0,7 г водорода.

2. Определение массы кислорода:

Теперь мы можем найти массу кислорода, который также присутствует в нашем органическом веществе:

Масса кислорода = Масса органического вещества - (масса углерода + масса водорода)

Масса кислорода = 4,3 г - (3,6 г + 0,7 г) = 4,3 г - 4,3 г = 0 г.

3. Определение эмпирической формулы:

Теперь мы можем определить соотношение атомов углерода, водорода и кислорода в веществе:

• Количество углерода: 3,6 г / 12 г/моль = 0,3 моль.
• Количество водорода: 0,7 г / 1 г/моль = 0,7 моль.
• Количество кислорода: 0 г / 16 г/моль = 0 моль.

Теперь нужно найти наименьшее целое число, которое соответствует соотношению:

• Углерод: 0,3 моль / 0,3 = 1.
• Водород: 0,7 моль / 0,3 = 2,33 (округляем до 2,5).
• Кислород: 0 моль / 0,3 = 0.

Получаем соотношение 1:2,5:0. Умножим все на 2, чтобы получить целые числа:

Эмпирическая формула: C2H5.

4. Определение молекулярной формулы:

Теперь мы знаем, что относительная плотность паров вещества по водороду равна 43. Это значит, что молекулярная масса нашего вещества:

Молекулярная масса = 43 * 1 г/моль = 43 г/моль.

Теперь мы можем найти, сколько раз молекулярная масса эмпирической формулы (C2H5) входит в молекулярную массу:

Молярная масса C2H5 = 2*12 + 5*1 = 24 + 5 = 29 г/моль.

Теперь делим молекулярную массу на массу эмпирической формулы:

43 г/моль / 29 г/моль ≈ 1,48 (округляем до 1,5).

Умножаем эмпирическую формулу на 2:

Молекулярная формула = C4H10.

5. Ответ:

Таким образом, молекулярная формула органического вещества: C4H10.