Какова молекулярная формула органического соединения, если при его сгорании выделилось 0.896 л (н.у.) углекислого газа, 0.99 г воды и 0.112 л (н.у.) азота, а также известно, что относительная плотность его паров по воздуху равна 2.52?

Химия 9 класс Расчет молекулярной формулы органических соединений молекулярная формула органическое соединение сгорание углекислый газ вода азот относительная плотность химия 9 класс Новый

Для нахождения молекулярной формулы органического соединения, следуем следующим шагам:

Шаг 1: Определение количества углекислого газа и воды

• Сначала найдем количество вещества углекислого газа (CO2). Используем закон Бойля-Мариотта. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л.
• Количество CO2:
  • n(CO2) = V / Vm = 0.896 л / 22.4 л/моль = 0.04 моль
• Теперь найдем количество вещества воды (H2O). Молярная масса воды составляет 18 г/моль.
• Количество H2O:
  • n(H2O) = m / M = 0.99 г / 18 г/моль = 0.055 моль

Шаг 2: Определение количества углерода, водорода и азота

• Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода (C), следовательно, из 0.04 моль CO2 получаем 0.04 моль углерода.
• Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода (H), следовательно, из 0.055 моль H2O получаем 0.11 моль водорода.
• Из условия задачи известно, что выделилось 0.112 л азота (N2). Найдем количество вещества азота:
• n(N2) = 0.112 л / 22.4 л/моль = 0.005 моль

Шаг 3: Определение общего количества элементов

• Итак, у нас есть:
  • Углерод (C): 0.04 моль
  • Водород (H): 0.11 моль
  • Азот (N): 0.005 моль

Шаг 4: Определение молекулярной массы соединения

• Относительная плотность паров соединения по воздуху равна 2.52. Это значит, что молекулярная масса соединения в 2.52 раза больше молекулярной массы воздуха (примерно 29 г/моль).
• Молекулярная масса соединения: M = 2.52 * 29 г/моль = 73.08 г/моль.

Шаг 5: Определение эмпирической формулы

• Теперь найдем соотношение элементов в соединении. Для этого делим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль (0.005 моль):
• C: 0.04 / 0.005 = 8
• H: 0.11 / 0.005 = 22
• N: 0.005 / 0.005 = 1
• Таким образом, эмпирическая формула соединения — C8H22N.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

• Теперь найдем молекулярную массу эмпирической формулы C8H22N:
• M(C8H22N) = (8 * 12) + (22 * 1) + (14) = 96 + 22 + 14 = 132 г/моль.
• Сравниваем с молекулярной массой 73.08 г/моль. Так как 132 г/моль больше 73.08 г/моль, значит, эмпирическая формула не является молекулярной.
• Таким образом, мы можем предположить, что молекулярная формула будет в два раза меньше эмпирической, т.е. C4H11N.

Итак, молекулярная формула данного органического соединения — C4H11N.