Question

При сжигании 2,2 г органического вещества получили 3,36 л углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность вещества равна 1,52 г/л. Выведите молекулярную формулу вещества.

Answer 1

Так как при сгорании образовалась только вода и углерислый газ, то вещество состоит из углерода, водорода и кислорода
Обозначим формулу вещества CxHyOz (где x,y,z -целые неотрицательные числа)
У нас дана плотность, значит мы можем найти молярную массу вещества
M=p*22.4
M=1.52*22.4=34.048г/моль
Найдем кол-во неизвестного вещества
n=m/M
n(CxHyOz)=2.2/34=0.06
Найдем кол-во вещества воды и углекислого газа
n(H2O)=3.6/18=0.2
n(CO2)=3.36/22.4=0.15
Составим уравнение реакции
CxHyOz+ (2x+y/2-z)/2 O2=xCO2+(y/2)H2O
смотрим по коэф
     1:x
0.06:0.15
находим x=1*0.15/0.06=2.5
Из этого можно сделать вывод, что в условии есть ошибка. 

Answer 2

Сначала найдем количество моль углекислого газа:
n(СО2) = V(P) / RT = 3,36 л * 101 кПа / (8,31 Дж / (моль * К) * 298 К) = 0,137 моль
Значит, количество моль углерода в выгоревшем веществе равно 0,137 моль.
Найдем количество моль воды:
n(H2O) = m / M = 3,6 г / 18 г/моль = 0,2 моль
Значит, количество моль водорода в выгоревшем веществе равно 0,4 моль.
Так как количество моль водорода в два раза больше, чем количество моль углерода, то формула вещества будет содержать H2 и C.
Пусть формула вещества имеет вид CxHy. Тогда молярная масса вещества будет равна:
M = x * 12 г/моль + y * 2 г/моль = 24x + 2y г/моль
Массовая доля углерода в веществе равна:
m(C) / m(вещества) = x * 12 г/моль / (24x + 2y) г/моль
Подставляем известные значения:
0,137 моль = m(C) / 12 г/моль => m(C) = 1,644 г
3,6 г + m(C) + 2 * 0,4 моль * 2 г/моль = 2,2 г => m(C) = 0,2 г
Таким образом, получаем систему уравнений:
0,137 моль = m(C) / 12 г/моль
0,2 г = x * 12 г/моль / (24x + 2y) г/моль
Решая ее, получаем:
x = 2, y = 5
Формула вещества будет C2H5.