Question

В результате сжигания 1,50 г органического вещества получилось 2,20 г углекислого газа и 0.90 г воды. молярная масса вещества равна 60 г/моль. установите формулу вещества

Answer 1

Дано:

m(в-ва) = 1,5г

m(CO₂) = 2,2г

m(H₂O) = 0,9г

М(в-ва) = 60г/моль

Найти: формулу вещества

Решение:

Для начала найдём количество вещества воды и углекислого газа:

ᅠᅠ$\tt n(CO_2) = \dfrac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \dfrac{2,2}{44} = 0,05$ моль

ᅠᅠ$\tt n(H_2O) = \dfrac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \dfrac{0,9}{18} = 0,05$ моль

Перейдём к количеству вещества углерода и водорода в искомом соединении:

ᅠᅠ$\tt n(C) = n(CO_2) = 0,05$ моль

ᅠᅠ$\tt n(H) = 2n(H_2O) =0,1$ моль

Найдём массу углерода и водорода, и вычтем их из массы всего вещества, чтобы узнать, содержится ли в веществе кислород:

ᅠᅠ$\tt m(C) = n(C) \cdot M(C) = 0,05 \cdot 12 = 0,6$ грамм

ᅠᅠ$\tt m(H) = n(H) \cdot M(H) = 0,1 \cdot 1 = 0,1$ грамм

ᅠᅠ$\tt m(O) = m(B-Ba) - m(C) - m(H) = 1,5 - 0,6 - 0,1 = 0,8$ грамм

Кислород в веществе содержится. Найдём его количество вещества:

ᅠᅠ$\tt n(O) = \dfrac{m(O)}{M(O)} =\dfrac{0,8}{16} = 0,05$ моль

Найдём соотношение между количествами вещества элементов:

ᅠᅠ$\tt n(C) : n(H) : n(O) = 0,05 : 0,1: 0,05 = 1 : 2 : 1$

Таким образом предположительная молекулярная формула вещества - CH₂O. Проверим верность этой формулы по молекулярной массе этого вещества (она равна 60г/моль):

ᅠᅠ$\tt M(CH_2O) = 30$ г/моль

Молярная масса искомого вещества больше, чем масса CH₂O в 2 раза, следовательно домножим все атомы в веществе на 2 и получим, что истинная молекулярная формула вещества - C₂H₄O₂ (метилформиат / уксусная кислота).

Ответ: C₂H₄O₂.

Answer 2

Давайте разберемся с данной задачей.

Сначала определим количество молей углекислого газа (CO2) и воды (H2O), которые были образованы в результате сжигания.

Молярная масса CO2 = 12.01 г/моль (масса углерода) + 2 * 16.00 г/моль (масса кислорода) = 44.01 г/моль Молярная масса H2O = 2 * 1.01 г/моль (масса водорода) + 16.00 г/моль (масса кислорода) = 18.02 г/моль

Количество молей CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 2.20 г / 44.01 г/моль ≈ 0.05 моль Количество молей H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 0.90 г / 18.02 г/моль ≈ 0.05 моль

Обратите внимание, что количество молей CO2 и H2O примерно одинаково, что может навести на мысль о том, что они образуются из одного молекулярного соединения.

Теперь рассмотрим соотношение между углеродом и водородом в органическом веществе. Масса углерода в CO2 составляет 12.01 г, а масса водорода в H2O составляет 2 * 1.01 г = 2.02 г.

Масса углерода в органическом веществе = масса CO2 = 2.20 г Масса водорода в органическом веществе = масса H2O = 0.90 г

Поскольку масса углерода в органическом веществе равна массе углерода в CO2, а масса водорода в органическом веществе равна массе водорода в H2O, то можно предположить, что органическое вещество состоит из углерода и водорода.

Подытожим: органическое вещество содержит углерод и водород в пропорции, соответствующей образованию CO2 и H2O при его сжигании.

В данном случае, формула органического вещества может быть представлена как CxHy, где x и y - целые числа, обозначающие количество атомов углерода и водорода соответственно.

Теперь давайте определим значения x и y. Масса углерода в органическом веществе (12.01 * x) должна быть равна 2.20 г, а масса водорода (1.01 * y) должна быть равна 0.90 г.

Решая систему уравнений:

1. 12.01 * x = 2.20
2. 1.01 * y = 0.90

Решение:

1. x ≈ 0.183
2. y ≈ 0.891

Так как x и y должны быть целыми числами, округлим их до ближайших целых значений: x ≈ 0 (округляем до 0) y ≈ 1 (округляем до 1)

Таким образом, формула органического вещества может быть C0H1, что равно H2.