Question

При сгорании органического вещества CxHyOz объёмом 13,44 л образовался углекислый газ объёмом 26,88 л и вода масой 21,6 г. Относительная плотность вещества по H2 = 30. Найти исходное вещество

Answer 1

СхНуОz - реч. в задачи

Answer 2

Давайте начнем с балансировки уравнения реакции сгорания органического вещества CxHyOz:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O

Теперь давайте определим количество молей углекислого газа (CO2) и воды (H2O) в реакции, используя заданные объемы и массу:

1. Объем CO2 (V_CO2) = 26,88 л
2. Масса H2O (m_H2O) = 21,6 г

Чтобы найти количество молей каждого продукта, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа и молярную массу соответствующих веществ:

Для CO2: Молярная масса CO2 = 12,01 г/моль (C) + 2 * 16,00 г/моль (O) = 44,01 г/моль

Количество молей CO2 (n_CO2) = V_CO2 / 22,4 л/моль (при стандартных условиях) = 26,88 л / 22,4 л/моль = 1,2 моль

Для H2O: Молярная масса H2O = 2 * 1,01 г/моль (H) + 16,00 г/моль (O) = 18,02 г/моль

Количество молей H2O (n_H2O) = m_H2O / молярная масса H2O = 21,6 г / 18,02 г/моль ≈ 1,2 моль

Теперь, учитывая, что массовое отношение водорода к углероду в исходном органическом веществе равно 2:1 (по формуле), мы можем сделать вывод, что в исходном органическом веществе количество атомов водорода (H) вдвое превышает количество атомов углерода (C).

Из этих данных следует, что исходное органическое вещество должно иметь формулу CxHy, где x и y - целые числа, и y вдвое больше x. Так как n_CO2 = 1,2 моль и n_H2O = 1,2 моль, это также означает, что x и y равны 1,2 (по отношению к минимальным целым числам).

Таким образом, исходное органическое вещество имеет формулу C1,2H1,2, что можно округлить до CH, и его относительная молекулярная масса равна 12,01 (масса атома углерода) + 1,01 (масса атома водорода) = 13,02 г/моль.

Теперь давайте найдем массу исходного вещества:

Масса исходного вещества (m_CH) = n_CO2 * молярная масса CH = 1,2 моль * 13,02 г/моль ≈ 15,62 г

Исходное вещество имеет относительную плотность (по отношению к водороду) равную 30, что означает, что его масса в 30 раз больше массы такого же объема водорода.

Масса водорода (m_H2) = n_H2O * молярная масса H2 = 1,2 моль * 2,02 г/моль = 2,42 г

Теперь мы можем найти массу исходного вещества, эквивалентную массе водорода:

m_CH = 30 * m_H2 ≈ 30 * 2,42 г ≈ 72,6 г

Исходное органическое вещество имеет массу около 72,6 г и формулу CH (углерод и водород).