Question

При сжигании 8.6 г органического соединения образовалось 26.4 г углекислого газа и 12.6 г водяных паров . Выведите молекулярную формулу органического соединения , если его плотность равна 3.84 г/л .

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Молярная масса вещества: M = Vм*p = 22,4 л/моль*3,84 г/л = 86 г/моль  

Реакция горения: CxHyOz + O2 = xCO2 + 0,5yH2O  

Количество оксида углерода:  

n(CO2) = m/M = 26,4 г/44 г/моль = 0,6 моль. Столько же углерода в веществе. Его масса: m(C) = n*M = 0,6 моль*12 г/моль = 7,2 г  

Количество воды: n(H2O) = 12,6 г/18 г/моль = 0,7 моль. Количество водорода - вдвое больше, т. е. 1,4 моль. Масса водорода - 1,4 г. Суммарная масса (С+Н) = 8,6 г. Значит в веществе нет кислорода.  

Итог: n(C) : n(H) = 0,6 : 1,4 = 6 : 14. Это гексан, С6Н14

Answer 2

Для того чтобы вывести молекулярную формулу органического соединения, нужно определить его элементный состав и молярную массу. Для этого воспользуемся информацией о реакции сгорания.

У нас есть начальные данные:

• Масса органического соединения (m_соед.) = 8.6 г
• Масса углекислого газа (m_CO2) = 26.4 г
• Масса водяных паров (m_H2O) = 12.6 г

1. Найдем массу водорода в органическом соединении: Масса водорода (m_H) = m_H2O / (2 * молярная масса H2O)

Молярная масса H2O = 2 * масса H + масса O = 2 * 1.008 г/моль + 16.00 г/моль ≈ 18.016 г/моль

Подставляем значение m_H2O и рассчитываем m_H: m_H = 12.6 г / (2 * 18.016 г/моль) ≈ 0.35 моль

2. Найдем массу углерода в органическом соединении: Масса углерода (m_C) = m_CO2 / (молярная масса CO2)

Молярная масса CO2 = масса C + 2 * масса O = 12.01 г/моль + 2 * 16.00 г/моль ≈ 44.01 г/моль

Подставляем значение m_CO2 и рассчитываем m_C: m_C = 26.4 г / 44.01 г/моль ≈ 0.6 моль

3. Теперь, зная массу углерода и водорода, можем найти массу азота в органическом соединении: Масса азота (m_N) = m_соед. - m_C - m_H

m_N = 8.6 г - 0.6 моль - 0.35 моль ≈ 7.65 г

4. Найдем молярную массу органического соединения: Молярная масса (M) = масса / количество вещества (n)

M = m_соед. / (моль C + моль H + моль N)

M = 8.6 г / (0.6 моль + 0.35 моль + 7.65 г / 14.01 г/моль) ≈ 30.1 г/моль

5. Теперь определим молекулярную формулу, зная молярную массу и плотность органического соединения:

Плотность (ρ) = масса / объем

Объем (V) = масса / плотность

V = 8.6 г / 3.84 г/л ≈ 2.24 л

Теперь рассчитаем количество вещества (n) в органическом соединении:

n = V / молярная масса

n = 2.24 л / 30.1 г/моль ≈ 0.074 моль

Теперь можно определить отношение между атомами в молекуле:

Мольное соотношение C:H:N = 0.6 : 0.35 : 7.65 г / 14.01 г/моль ≈ 0.6 : 0.35 : 0.546 моль

Для упрощения воспользуемся множителем, чтобы привести соотношение к целым числам:

Мольное соотношение C:H:N ≈ 2 : 1 : 3

Теперь можем записать формулу органического соединения: C2H3N3.

Это молекула цианаммида (HN=C=NH), имеющего формулу H2N-C≡N. Обратите внимание, что данная реакция является упрощенной, и могут существовать различные изомеры и структуры с таким же элементным составом.