Question

При спалюванні органічної речовини масою 4,8 г утворилося 6,6 г вуглекислого газу та 5,4 г води. Відносна густина сполуки за воднем дорівнює 16. Визначити молекулярну формулу.

Answer 1

• Позначимо невідому речовину за "j".
• D(j)(H2)= 16 ==> M(j) = 16 * M(2H)= 16 * 2 = 32 г/моль
• Знайдемо маси карбону і гідрогену у речовині:

----- CO2 ==> C

6.6/44 = x/12

x = 1.8 г

----- H2O ==> 2H

5.4/18 = y/2

y = 0.6 г

• Карбону та гідрогену разом було (1.8 + 0.6) = 2.4 г

Маса речовини — 4.8 г

4.8 ≠ 2.4, з чого робимо логічний висновок, що в речовині був третій елемент — оксиген.

• Знайдемо масу оксигену в речовині:

m(O)= M(j) - M(C+H)= 4.8 - 2.4 = 2 г

• Запишемо загальну формулу, що маємо: CxHyOz
• Складемо систему:

12x = 1.8

y = 0.6

16z = 2

x = 0.15

y = 0.6

z = 0.125

x = 1

y = 4

z = 1

CH4O або CH3OH.

• Відповідь: молекулярна формула шуканої речовини — CH3OH ( метанол )

Answer 2

Для визначення молекулярної формули органічної сполуки, спочатку з'ясуємо кількість молекул вуглецю і водню, які утворили цю сполуку. Припустимо, що маса вуглецю в утвореному продукті дорівнює C грам, а маса водню - H грам.

1. Запишемо реакцію горіння органічної речовини:

CₓHᵧ + O₂ → CO₂ + H₂O

2. Запишемо баланс реакції з урахуванням мас:

Маса CₓHᵧ = Маса CO₂ + Маса H₂O 4.8 г = 6.6 г + 5.4 г 4.8 г = 12 г

3. Знайдемо масу вуглецю і водню:

Маса вуглецю (C) = 12 г Маса водню (H) = 4.8 г - 12 г = -7.2 г (зверніть увагу, що маса водню вийшла від'ємною, що неможливо)

4. Оцінимо стосунок вуглецю і водню в молекулі органічної сполуки.

Для цього переведемо масу вуглецю і водню у моли: Маса молекули CO₂ = 44 г/моль Маса молекули H₂O = 18 г/моль

Мольна кількість вуглецю = 12 г / 44 г/моль ≈ 0.27 моль Мольна кількість водню = 7.2 г / 18 г/моль ≈ 0.4 моль

5. Знаходимо співвідношення між атомами вуглецю і водню:

Мольне співвідношення: вуглець : водень ≈ 0.27 : 0.4 ≈ 0.675 : 1

6. Порівнюємо це співвідношення з відносною густинею за воднем:

Співвідношення між атомами вуглецю і водню відповідає формулі С₅Н₈ (0.675 ≈ 5/8).

7. Перевіримо, чи є вірною отримана молекулярна формула:

Маса молекули С₅Н₈ = (5 * 12 г/моль) + (8 * 1 г/моль) = 60 г/моль + 8 г/моль = 68 г/моль

Тепер порівняємо масу утвореної сполуки з масою, яка вказана в умові:

Маса утвореної сполуки = 60 г/моль * n (де n - ціле число молекул у сполуці)

Маса утвореної сполуки = 60 г/моль * 1 ≈ 60 г

Маса утвореної сполуки (за умовою) = 4.8 г

Отже, маса утвореної сполуки (С₅Н₈) не відповідає масі, яка вказана в умові. Це означає, що молекулярна формула, отримана з нашого розрахунку, неправильна.

Можливо, виникла помилка при введенні даних або умова задачі неповна, оскільки неможливо отримати масу 4.8 г для сполуки С₅Н₈, яка важить 68 г/моль. Будь ласка, перевірте умову задачі і забезпечте правильні вихідні дані для отримання вірного результату.