Question

При спалюванні 15,68 л органічної речовини утворилось 78,4 л вуглекислого газу і 75,6 г води.Відносна густина пари речовини за воднем дорівнює 36.Установіть молекулярну формулу речовини

Answer 1

Задача: при сжигании 15,68 л органического вещества образовалось 78,4 л углекислого газа и 75,6 г воды. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 36. Установить молекулярную формулу вещества.

Дано:

V (CxHy) = 15,68 л;

V (CO₂) = 78,4 л;

m (H₂O) = 75,5 г;

D (H₂) = 36.

Найти:

x,y — ?

Решение:

1. Найдём количества веществ углекислого газа и воды. По формулам:

‣‎ n = V ÷ Vm; где: n - количество вещества (моль), V - объём (л), Vm - молярный объём газов, постоянная величина, равная 22,4 л/моль при н.у.

‣‎ n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).

n (CO₂) = V ÷ Vm = 78,4 л ÷ 22,4 л/моль = 3,5 (моль).

n (H₂O) = m ÷ M = 75,5 г ÷ 18 г/моль ≈ 4,2 (моль).

2. Теперь нужно вычислить количество вещества каждого элемента в органическом соединении. Решаем далее по данному правилу:

n (C в CxHy) = n (CO₂) ⇒ 3,5 (моль).

n (H в CxHy) = 2n (H₂O) ⇒ 8,4 (моль).

! Водород умножили на 2, так как в формуле воды 2 атома водорода !

3. Так как нам известны количества веществ углерода и кислорода, узнаем их массы в органическом соединении. Вычисляем по вышенаписанной формуле (выражаем m).

m (C в CxHy) =  n · M = 3,5 моль · 12 г/моль = 42 (г).

m (H в CxHy) = n · M = 8,4 моль · 1 г/моль = 8,4 (г).

m (C + H в CxHy) = 42 г + 8,4 г = 50,4 (г).

4. Теперь узнаем молярную массу соединения. По формуле: M (CxHy) = M (H₂) · D; где: M - молярные массы (г/моль), D - относительная плотность по газу, безразмерная величина.

M (CxHy) = 2 г/моль · 36 = 72 (г/моль).

5. Также, нам известен объём органического соединения. По вышенаписанной формуле мы найдём количество вещества.

n (CxHy) = 15,68 л ÷ 22,4 л/моль = 0,7 (моль).

6. Зная молярную массу и количество вещества углеводорода, по вышенаписанной формуле узнаем его массу.

m (CxHy) = 0,7 моль · 72 г/моль = 50,4 (г).

Ранее мы складывали массы углерода и водорода. Получилось именно это число. Это говорит о том, что в соединении нет кислорода. Продолжаем вычисления дальше.

7. Раз уж мы выяснили, что в соединении кислорода нет, то соотнесём количества веществ углерода и водорода для того, чтобы узнать простейшую формулу соединения.

C : H = 3,5 моль : 8,4 моль

3,5 : 8, 4        | ÷ 0,7   (наибольший общий делитель)

5 : 12

Соответственно, простейшая формула — C₅H₁₂.

8. Посчитаем его молярную массу.

M (C₅H₁₂) = 5 · 12 + 12 · 1 = 72 (г/моль).

Она совпадает ранее найденной, а значит простейшая формула является истинной.

Ответ: C₅H₁₂.

Answer 2

При спалюванні 15,68 л органічної речовини утворилось 78,4 л вуглекислого газу і 75,6 г води. Відносна густина пари речовини за воднем дорівнює 36. За допомогою цих даних ми можемо встановити молекулярну формулу речовини.

Визначення молекулярної формули речовини

Для визначення молекулярної формули речовини, спочатку необхідно визначити кількість моль речовини, яка була спалена. Для цього використовується формула:

Кількість молей = об'єм / молярний об'єм

В даному випадку, об'єм вуглекислого газу дорівнює 78,4 л. Молярний об'єм вуглекислого газу при нормальних умовах (0°C і 1 атм) становить близько 22,4 л/моль. Тому кількість молей вуглекислого газу можна визначити так:

Кількість молей вуглекислого газу = 78,4 л / 22,4 л/моль

За даними з постановки задачі, вуглекислий газ утворюється внаслідок спалювання органічної речовини. Тому кількість молей вуглекислого газу буде дорівнювати кількості молей органічної речовини, яка була спалена.

Тепер, коли ми знаємо кількість молей вуглекислого газу, можемо визначити кількість молей води, яка утворилась. За даними з постановки задачі, маса води дорівнює 75,6 г. Молярна маса води становить близько 18 г/моль. Тому кількість молей води можна визначити так:

Кількість молей води = маса / молярна маса = 75,6 г / 18 г/моль

Тепер, коли ми знаємо кількість молей вуглекислого газу і води, можемо визначити кількість молей органічної речовини, яка була спалена. За допомогою цього, ми зможемо встановити молекулярну формулу речовини.

Визначення молекулярної формули

Для визначення молекулярної формули речовини, ми повинні врахувати відносну густину пари речовини за воднем, яка дорівнює 36. Відносна густина пари речовини відносно водню визначається відношенням молекулярної маси речовини до молекулярної маси водню.

Відносна густина пари речовини = (Молекулярна маса речовини) / (Молекулярна маса водню)

Ми можемо переписати це рівняння, виражаючи молекулярну масу речовини:

Молекулярна маса речовини = (Відносна густина пари речовини) * (Молекулярна маса водню)

За даними з постановки задачі, відносна густина пари речовини за воднем дорівнює 36. Молекулярна маса водню становить близько 2 г/моль. Тому ми можемо визначити молекулярну масу речовини:

Молекулярна маса речовини = 36 * 2 г/моль

Отже, молекулярна маса речовини дорівнює 72 г/моль.

Визначення молекулярної формули

Тепер, коли ми знаємо молекулярну масу речовини, можемо визначити молекулярну формулу. Для цього ми повинні знати молекулярну масу кожного елемента, який утворює речовину.

За допомогою молекулярної маси речовини (72 г/моль) і даних з постановки задачі, ми можемо встановити молекулярну формулу речовини. Однак, без додаткової інформації про склад речовини, не можна точно визначити її молекулярну формулу.

Тому, на жаль, без додаткової інформації, не можна встановити молекулярну формулу речовини.

[[1]]