Question

При сгорании 4,5 г органического вещества образовалось 3,36 л (н. у.) углекислого газа и 2,7 мл воды. Определите простейшую и истинную формулу вещества, если его плотность по воздуху равна 1,035. Объясните этимологию названий этого вещества. Каковы области его применения?

Answer 1

Вот все подробно расписано.

Answer 2

Для определения простейшей и истинной формулы органического вещества, давайте начнем с расчетов.

1. Расчет молекулярной массы вещества: Масса углекислого газа (CO2) = 3,36 л (н. у.) * плотность углекислого газа по воздуху (1,035 г/л) = 3,48 г. Масса воды (H2O) = 2,7 мл * плотность воды по воздуху (1 г/мл) = 2,7 г.

2. Рассчитаем количество углерода и водорода в веществе: Масса углерода (C) в CO2 = 1 моль CO2 = 12 г (молекулярная масса С) + 16 г (молекулярная масса О) = 44 г. Количество молей CO2 = 3,48 г CO2 / 44 г/моль = 0,0791 моль С. Количество молей водорода (Н) в Н2О = 2 г (молекулярная масса Н) + 16 г (молекулярная масса О) = 18 г. Количество молей Н2О = 2,7 г Н2О / 18 г/моль = 0,15 моль Н.

3. Проверка соотношения углерода и водорода: Для этого найдем отношение молей углерода к молей водорода: 0,0791 моль С / 0,15 моль Н ≈ 0,527. Отношение близко к 0,5, что подсказывает, что формула будет CnH2n.

4. Подбор простейшей формулы: Теперь определим простейшую формулу, рассчитав количество атомов углерода (C) и водорода (H) в молекуле на основе отношения 1:2. CnH2n = C(0,527)H(2 * 0,527) ≈ CH1,05.

5. Округление числа атомов: Так как количество атомов в молекуле не может быть дробным, округлим результат. В данном случае, получаем 1 атом углерода и 2 атома водорода.

Итак, простейшая формула органического вещества - CH2.

Теперь перейдем к этимологии названия этого вещества. Название этого органического вещества - метан. Оно происходит от греческого слова "methy" (μέθυ), что означает "винный спирт". Название связано с тем, что метан, а именно его главный компонент, обнаруживается в природном газе, который в прошлом добывался из подземных образований, включая нефтяные скважины, где он образовывался при разложении органических остатков, в том числе растений и животных.

Области применения метана:

1. Энергетика: Метан используется как природный газ для производства электроэнергии и отопления. Также он служит топливом для транспорта, в том числе автомобилей и автобусов.

2. Промышленность: Метан может использоваться в качестве сырья для производства синтетических материалов, таких как пластик и синтетические волокна.

3. Химическая промышленность: Метан используется в качестве реагента для различных химических процессов и синтеза органических соединений.

4. Биотехнологии: Метан может быть получен из биогаза, который образуется при разложении органического материала, такого как компост, и используется в качестве возобновляемого источника энергии.

5. Относительно недавно были исследования о возможном использовании метана в качестве топлива для ракет и космических аппаратов, благодаря его энергетическому потенциалу.

Метан играет значительную роль в энергетике и промышленности и представляет собой важный ресурс для удовлетворения потребностей современного общества.