Какова молекулярная формула органического вещества массой 2,3 г, если при его сгорании образовалось 2,24 л углекислого газа и 2,7 г воды, а плотность паров вещества по метану равна 2,875?

Химия 9 класс Расчет молекулярной формулы органического вещества молекулярная формула органическое вещество сгорание углекислый газ вода плотность паров химия 9 класс Новый

Чтобы найти молекулярную формулу органического вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем количество вещества (моли) углекислого газа и воды.

• Для углекислого газа (CO2) используем формулу: n = V / Vm, где V - объем газа, Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях 22,4 л/моль).
• Подставим значения: n(CO2) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль.

• Теперь для воды (H2O) используем ту же формулу: n = m / M, где m - масса, M - молярная масса воды (18 г/моль).
• Подставим значения: n(H2O) = 2,7 г / 18 г/моль = 0,15 моль.

Шаг 2: Найдем количество углерода и водорода в веществе.

• Согласно уравнению реакции сгорания, каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода. Значит, в 0,1 моль CO2 содержится 0,1 моль углерода.
• Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода. Значит, в 0,15 моль H2O содержится 0,15 * 2 = 0,3 моль водорода.

Шаг 3: Определим эмпирическую формулу вещества.

• Мы нашли, что у нас есть 0,1 моль углерода (C) и 0,3 моль водорода (H).
• Теперь найдем соотношение: C:H = 0,1:0,3 = 1:3.
• Эмпирическая формула вещества: CH3.

Шаг 4: Найдем молекулярную массу эмпирической формулы.

• Молекулярная масса CH3 = 12 (C) + 3*1 (H) = 15 г/моль.

Шаг 5: Используем плотность паров для нахождения молекулярной массы.

• Плотность паров по метану равна 2,875. Плотность паров органического вещества (по метану) дается по формуле: D = M / 22,4, где M - молярная масса вещества.
• Перепишем формулу: M = D * 22,4 = 2,875 * 22,4 = 64,4 г/моль.

Шаг 6: Найдем молекулярную формулу.

• Теперь найдем отношение молекулярной массы к эмпирической: 64,4 г/моль / 15 г/моль ≈ 4,29. Округляем до 4.
• Следовательно, молекулярная формула будет C4H12.

Ответ: Молекулярная формула органического вещества - C4H12.