Какова молекулярная формула органического вещества, если при его сгорании массой 18 г образуется углекислый газ массой 44 г и вода массой 18 г, а плотность паров этого вещества по метану составляет 4,5? Какие формулы соответствующих изомеров можно составить?

Химия 9 класс Органическая химия молекулярная формула органическое вещество сгорание углекислый газ вода плотность паров изомеры химия 9 класс Новый

Чтобы определить молекулярную формулу органического вещества, начнем с анализа данных о его сгорании. Мы знаем, что при сгорании 18 г вещества образуется 44 г углекислого газа (CO2) и 18 г воды (H2O).

Шаг 1: Определение количества углерода и водорода

• Сначала найдем количество углерода (C) в углекислом газе. Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль, из которых 12 г/моль - это масса углерода. Значит, из 44 г CO2 мы можем найти количество углерода:
• Количество углерода = (масса CO2 / молярная масса CO2) * масса углерода в CO2 = (44 г / 44 г/моль) * 12 г/моль = 12 г C.
• Теперь найдем количество водорода (H) в воде. Молярная масса H2O составляет 18 г/моль, из которых 2 г/моль - это масса водорода. Значит, из 18 г H2O мы можем найти количество водорода:
• Количество водорода = (масса H2O / молярная масса H2O) * масса водорода в H2O = (18 г / 18 г/моль) * 2 г/моль = 2 г H.

Шаг 2: Подсчет общего количества углерода и водорода

Теперь мы можем составить общее уравнение:

• Количество углерода (C) = 12 г
• Количество водорода (H) = 2 г

Шаг 3: Определение количества атомов

Теперь мы можем найти количество молей углерода и водорода:

• Моли углерода = 12 г / 12 г/моль = 1 моль C
• Моли водорода = 2 г / 1 г/моль = 2 моль H

Шаг 4: Составление эмпирической формулы

На основе полученных данных, эмпирическая формула будет C1H2, что можно записать как CH2.

Шаг 5: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно найти молекулярную формулу, используя плотность паров вещества по метану. Плотность паров по метану равна 4,5, что означает, что молекулярная масса нашего вещества в 4,5 раза больше молекулярной массы метана (CH4), которая равна 16 г/моль.

• Молекулярная масса вещества = 4,5 * 16 г/моль = 72 г/моль.

Теперь мы можем определить, сколько раз эмпирическая формула (CH2) укладывается в молекулярную массу:

• Молекулярная масса CH2 = 12 г/моль (C) + 2 г/моль (H) = 14 г/моль.
• 72 г/моль / 14 г/моль = 5,14 (приблизительно 5).

Следовательно, молекулярная формула будет C5H10.

Шаг 6: Изомеры

Теперь рассмотрим возможные изомеры для молекулы C5H10. Это могут быть:

• Циклопентан (циклическая форма)
• Пентен (различные позиции двойной связи, например, 1-пентен, 2-пентен)
• Пентан (разветвленные формы, например, изопентан и н-пентан)

Таким образом, молекулярная формула органического вещества - C5H10, и возможные изомеры включают циклопентан, пентены и пентаны.