Дано:
- Масса органического вещества = 2,95 г
- Объем углекислого газа (CO2) = 2,24 л
- Объем азота (N2) = 0,56 л
- Масса воды (H2O) = 2,25 г
- В молекуле содержится один атом азота (N).
Решение:
- Определим количество молей углекислого газа:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Используем эту информацию для расчета:
- Количество молей CO2 = объем CO2 / 22,4 л = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль.
- Определим количество углерода в веществе:
Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода (C), следовательно:
- Количество углерода (C) = 0,1 моль.
- Определим количество молей воды:
Аналогично, определим количество молей H2O:
- Количество молей H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 2,25 г / 18 г/моль = 0,125 моль.
- Определим количество водорода в веществе:
Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода (H), следовательно:
- Количество водорода (H) = 0,125 моль * 2 = 0,25 моль.
- Определим количество азота в веществе:
Из условия задачи мы знаем, что в молекуле содержится 1 атом азота. Значит:
- Количество азота (N) = 1 моль.
- Теперь найдем соотношение атомов C, H и N:
У нас есть:
- C = 0,1 моль
- H = 0,25 моль
- N = 1 моль
Делим все значения на наименьшее количество молей (0,1 моль):
- C = 0,1 / 0,1 = 1
- H = 0,25 / 0,1 = 2,5
- N = 1 / 0,1 = 10
Чтобы избавиться от дробного значения у водорода, умножим все коэффициенты на 2:
- C = 1 * 2 = 2
- H = 2,5 * 2 = 5
- N = 10 * 2 = 20
- Таким образом, мы получили следующее соотношение:
C2H5N. Теперь нужно найти молекулярную формулу. Для этого найдем молярную массу:
- Молярная масса C2H5N = (2 * 12) + (5 * 1) + (1 * 14) = 24 + 5 + 14 = 43 г/моль.
Ответ: Молекулярная формула данного органического вещества - C2H5N.