Задание 8

Какова молекулярная формула органического соединения Х, которое обладает сильным запахом и используется в парфюмерии, если при его сжигании 7,00 г были получены 7,84 л углекислого газа и 3,60 г воды, и известно, что молекула Х в 70 раз тяжелее молекулы водорода?

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула органическое соединение парфюмерия углекислый газ сжигание вода Молекула химия химические реакции молекулярная масса Новый

Для решения задачи о нахождении молекулярной формулы органического соединения Х, начнем с анализа данных, которые у нас есть. Мы знаем:

• Масса соединения Х = 7,00 г
• Объем углекислого газа (CO2) = 7,84 л
• Масса воды (H2O) = 3,60 г
• Молекула Х в 70 раз тяжелее молекулы водорода (H).

Теперь давайте начнем с вычисления количества вещества углекислого газа и воды, полученных в результате сжигания соединения Х.

1. Вычисление количества вещества углекислого газа (CO2):

Используем уравнение состояния газа для нахождения количества вещества:

• 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.
• Количество вещества CO2 = Объем CO2 / 22,4 = 7,84 л / 22,4 л/моль ≈ 0,35 моль.

2. Вычисление количества вещества воды (H2O):

Теперь найдём количество вещества воды:

• Молярная масса H2O = 2(1) + 16 = 18 г/моль.
• Количество вещества H2O = Масса H2O / Молярная масса H2O = 3,60 г / 18 г/моль = 0,20 моль.

3. Определение количества углерода (C) и водорода (H) в соединении Х:

Из уравнения реакции сжигания можно записать:

• Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода. Таким образом, 0,35 моль CO2 соответствует 0,35 моль углерода.
• Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода. Таким образом, 0,20 моль H2O соответствует 0,40 моль водорода.

4. Подсчет общего количества углерода и водорода:

• Количество углерода (C) = 0,35 моль.
• Количество водорода (H) = 0,40 моль.

5. Определение молекулярной массы соединения Х:

Теперь мы можем вычислить общую массу углерода и водорода:

• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
• Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль.
• Общая масса углерода = 0,35 моль * 12 г/моль = 4,20 г.
• Общая масса водорода = 0,40 моль * 1 г/моль = 0,40 г.

6. Подсчет общей массы соединения:

Общая масса углерода и водорода:

• Общая масса = 4,20 г + 0,40 г = 4,60 г.

7. Вычисление массы других элементов в соединении Х:

Так как мы знаем, что масса соединения Х = 7,00 г, то масса других элементов (например, кислорода) будет:

• Масса других элементов = 7,00 г - 4,60 г = 2,40 г.

8. Определение молекулярной формулы:

Теперь мы знаем, что:

• Количество углерода (C) = 0,35 моль.
• Количество водорода (H) = 0,40 моль.
• Количество других элементов (например, кислорода) можно вычислить аналогично.

Теперь, учитывая, что молекула Х в 70 раз тяжелее молекулы водорода, мы можем найти молекулярную массу соединения:

• Молекулярная масса = 70 * 1 г/моль = 70 г/моль.

Теперь, зная молекулярную массу, мы можем определить молекулярную формулу. Для этого нужно провести деление на наименьшее количество моль:

• C: 0,35 моль / 0,05 ≈ 7
• H: 0,40 моль / 0,05 ≈ 8

Таким образом, молекулярная формула соединения Х может быть записана как C7H8.

Ответ: молекулярная формула органического соединения Х - C7H8.