Question

СРОЧНО! При сгорании 6,1 г органического вещества Х получили 7,84 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Известно, что вещество Х можно получить окислением ароматического углеводорода Y, молекула которого содержит столько же атомов углерода, сколько и молекула вещества Х. Установите органическое вещество Х.В ответе (в виде числа с точностью до целых) приведите: 1) молекулярную массу вещества Х; 2) количество вещества (моль) атомов водорода, содержащихся в порции вещества Х массой 305 г; 3) массу ароматического углеводорода Y, необходимого для получения 3,01∙10^23 молекул вещества X, если выход реакции составляет 92 % от теоретически возможного.

Answer 1

Ответ:

1 - 122, 2 - 15, 3 - 50

Объяснение:

1) Вычислим молярные числа для углекислого газа и воды, получается 0.35 и 0.15. Следовательно, отношение их в реакции = 7/3, количество углерода кратно 7, а количество водорода 6. Проверим соединение C7H6, так как валентность углерода всегда равна 4, нам нужно еще 2 кислорода. Получается, что искомое вещество - C7H6O2, бензойная кислота. Ее молярная масса - 122.

2) В 305 граммах 2 с половиной моля этого вещества. В одной молекуле 6 атомов водорода, 2.5*6=15.

3) В реакции окисления толуола (а именно это вещество Y) коэффициенты при толуоле и бензойной кислоте одинаковые, значит их молярные числа равны. Отлично! Так как постоянная Авогадро равна 6.02*10^23, 3.01*10^23 - половина моля. Значит, нам нужно взять половину молярной массы данного вещества. Для толуола это 46. Теперь нам нужно сделать коррекцию на то, что только 92 % вещества участвуют в реакции. Просто находим 100% - 46/0.92=50. Вот и ответ.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей по шагам:

1. Вычислим молекулярную массу вещества Х.

   • Масса углекислого газа (CO2), полученного при сгорании 6,1 г вещества Х, равна 7,84 л (н.у.). Мы знаем, что 1 моль газа при н.у. имеет массу примерно 22,4 г.
   • Таким образом, моль CO2 = (7,84 л / 22,4 л/моль) = 0,35 моль CO2.
   • В молекуле CO2 есть 2 атома кислорода, поэтому количество атомов кислорода в 0,35 моль CO2 равно 0,35 моль * 2 атома/моль = 0,7 моль атомов кислорода.
   • Зная количество атомов углерода и кислорода в CO2, мы можем вычислить количество атомов углерода в 0,35 моль CO2, которое равно 0,35 моль * 1 атом/моль = 0,35 моль атомов углерода.
   • Теперь мы знаем, что в 0,35 моль CO2 содержится 0,35 моль атомов углерода и 0,7 моль атомов кислорода. Поскольку в молекуле вещества Х атомов кислорода нет, то масса углерода в 0,35 моль CO2 равна массе вещества Х.
   • Масса углерода = масса CO2 = 0,35 моль * 12,01 г/моль = 4,2035 г.
   • Теперь найдем массу водорода в 2,7 г воды, которая образуется при сгорании 6,1 г вещества Х.
   • Масса водорода в воде равна массе воды минус масса кислорода: 2,7 г - (2 атома * 16,00 г/моль) = 2,7 г - 32,00 г/моль = -29,3 г.
   • Это значение отрицательное, что невозможно, поэтому вещество Х не может содержать атомы водорода.

2. Вывод: Молекулярная масса вещества Х равна 0,35 моль * 12,01 г/моль = 4,2035 г.

3. Теперь перейдем ко второму вопросу: количество вещества (моль) атомов водорода в порции вещества Х массой 305 г.

   • Масса углерода вещества Х известна и равна 4,2035 г.
   • Масса водорода в 305 г вещества Х равна 305 г - 4,2035 г = 300,7965 г.
   • Теперь найдем количество молей водорода: количество молей = масса / молярная масса водорода.
   • Молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль (2 атома * 1,01 г/моль).
   • Количество молей водорода = 300,7965 г / 2 г/моль = 150,398 моль.

4. Третий вопрос: масса ароматического углеводорода Y, необходимого для получения 3,01∙10^23 молекул вещества Х, если выход реакции составляет 92 % от теоретически возможного.

   • Масса молекулы вещества Х равна 4,2035 г (из первого ответа).
   • Количество молекул вещества Х в 6,1 г равно массе / молекулярной массе = 6,1 г / 4,2035 г/моль = 1,4524 моль.
   • Теперь мы знаем количество молекул вещества Х и хотим получить такое же количество молекул ароматического углеводорода Y.
   • Так как выход реакции составляет 92 % от теоретически возможного, то масса ароматического углеводорода Y, необходимая для получения нужного количества молекул вещества Х, равна: (1,4524 моль / 0,92) * молекулярная масса Y = 1,5763 моль * молекулярная масса Y.
   • Мы хотим получить 1,5763 моль молекул Y, поэтому массу Y можно выразить следующим образом: Масса Y = (1,5763 моль * молекулярная масса Y).

Мы не знаем молекулярную массу ароматического углеводорода Y, поэтому не можем точно вычислить его массу без этой информации. Вы должны предоставить молекулярную массу ароматического углеводорода Y, чтобы получить окончательный ответ на третий вопрос.