Question

При сгорании 12 г органического вещества образовался углекислый газ объемом 13,44 л и вода массой 14,4 г. Пары этого вещества в 2 раза тяжелее этана . Найти молекулярную формулу органического вещества, составьте структурные формулу его изомеров и назовите их.

Answer 1

Ответ: тяжелее этана в 2 раза, то есть молярная масса равняется 60 г/моль

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей поэтапно.

1. Начнем с уравнения сгорания органического вещества:

CₓHᵧ + O₂ → CO₂ + H₂O

Из задачи известно, что при сгорании 12 г органического вещества образовался углекислый газ (CO₂) объемом 13,44 л и вода (H₂O) массой 14,4 г.

Молярная масса CO₂ = 44 г/моль (12 г углерода + 32 г кислорода). Молярная масса H₂O = 18 г/моль (2 г водорода + 16 г кислорода).

2. Найдем количество молей углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O):

Количество молей CO₂ = масса CO₂ / молярная масса CO₂ = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль. Количество молей H₂O = масса H₂O / молярная масса H₂O = 14,4 г / 18 г/моль = 0,8 моль.

3. Рассмотрим отношение молей углерода (C) к молям водорода (H) в органическом веществе:

Из уравнения сгорания видно, что каждый моль углерода соединяется с одним молем водорода. Таким образом, отношение молей C к H в органическом веществе равно 1:1.

4. Теперь найдем отношение молей C к H₂O в органическом веществе:

Отношение молей C к H₂O = (0,6 моль CO₂) / (0,8 моль H₂O) = 0,75.

5. Далее, мы знаем, что пары этого вещества в 2 раза тяжелее этана (C₂H₆). Молярная масса этана (C₂H₆) равна 30 г/моль.

6. Посчитаем молярную массу органического вещества (CₓHᵧ):

Масса органического вещества = масса C + масса H = (0,75 моль C) * (12 г/моль C) + (0,75 моль H) * (1 г/моль H) = 9 г.

7. Теперь мы можем найти моль органического вещества:

Количество молей органического вещества = масса органического вещества / молярная масса органического вещества = 9 г / 9 г/моль = 1 моль.

8. Так как моль C равно моли H в органическом веществе, то можно сказать, что у него моль C = 0,75 и моль H = 0,75.

9. Теперь мы можем составить молекулярную формулу органического вещества. Поскольку моль C = 0,75, а моль H = 0,75, формула будет иметь вид C₃H₃.

10. Теперь составим структурные формулы его изомеров. Один из изомеров это пропин (Propyne, HC≡C-CH₃), а другой это метилацетилен (Methylacetylene, CH₃C≡CH).

11. Итак, молекулярная формула органического вещества - C₃H₃. Изомеры: пропин и метилацетилен.