Question

Задача. Після спалювання органічної речовини масою 4,2г. утворився оксид карбону (IV) масою 13.4г. і вода масою 5,4г. Відносна густина речовини за повітрям 2,9. Знайти молекулярну формулу речовини.​

Answer 1

Ответ:

Щоб знайти молекулярну формулу речовини, спочатку потрібно визначити кількість молекул у оксиді карбону (IV) і воді, а потім порівняти їхні кількості.

1. Знайдемо кількість молекул \(CO_2\) (оксид карбону IV):

  - Маса \(CO_2\) = 13.4 г

  - Маса молекули \(CO_2\) (маса атома C + 2 * маса атома O) = 12 + 2 * 16 = 44 г/моль

  - Кількість молекул \(CO_2\) = маса \(CO_2\) / маса молекули \(CO_2\) = 13.4 г / 44 г/моль

2. Знайдемо кількість молекул води (\(H_2O\)):

  - Маса води = 5.4 г

  - Маса молекули води (маса атома H + маса атома O) = 2 + 16 = 18 г/моль

  - Кількість молекул води = маса води / маса молекули води = 5.4 г / 18 г/моль

3. Визначимо відношення кількостей молекул \(CO_2\) і води.

4. Порівняємо відношення кількостей молекул з відносною густиною за повітрям (2,9).

5. Знайдемо кількість молекул органічної речовини (включаючи атоми вуглецю, водню і кисню).

6. Визначимо кількість молекул вуглецю, водню і кисню.

7. Знайдемо відношення кількостей атомів C, H і O до їх відомих масових часток у молекулах \(CO_2\) і води.

8. Визначимо емпіричну формулу, раціоналізуючи кількості атомів.

9. Знайдемо масу емпіричної формули.

10. Знайдемо масу молекулярної формули і визначимо молекулярну формулу.

Крок за кроком виконайте ці операції для знаходження молекулярної формули речовини.

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися хімічними рівняннями реакцій та розрахунками маси.

1. Запишемо рівняння реакції спалювання органічної речовини (позначимо її формулу як \(C_xH_y\)):

\[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \]

2. Запишемо рівняння реакції утворення оксиду вуглецю (IV):

\[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 \]

3. Розрахуємо кількість молей оксиду вуглецю (IV) за його масою:

\[ \text{Маса } CO_2 = 13.4 \, \text{г} \] \[ \text{Маса молекули } CO_2 = 44 \, \text{г/моль} \]

Кількість молей \( CO_2 \): \[ \text{Молі } CO_2 = \frac{\text{Маса } CO_2}{\text{Маса молекули } CO_2} \]

4. Так як кожен моль \( CO_2 \) відповідає одному молю вуглецю в органічній речовині, та враховуючи, що маса вуглецю дорівнює масі \( CO_2 \), розрахуємо кількість молей вуглецю:

\[ \text{Молі вуглецю } = \text{Молі } CO_2 \]

5. Знаючи масу води, можемо розрахувати кількість молей води:

\[ \text{Маса } H_2O = 5.4 \, \text{г} \] \[ \text{Маса молекули } H_2O = 18 \, \text{г/моль} \]

Кількість молей \( H_2O \): \[ \text{Молі } H_2O = \frac{\text{Маса } H_2O}{\text{Маса молекули } H_2O} \]

6. Так як кожен моль \( H_2O \) має два молі водню, розрахуємо кількість молей водню:

\[ \text{Молі водню } = 2 \times \text{Молі } H_2O \]

7. Тепер розрахуємо кількість молей кисню, який брав участь у реакції:

\[ \text{Молі кисню } = \text{Молі } CO_2 + \text{Молі водню} \]

8. Враховуючи, що кожна молекула \( O_2 \) містить два атоми кисню, розрахуємо кількість молей \( O_2 \):

\[ \text{Молі } O_2 = \frac{\text{Молі кисню}}{2} \]

9. Тепер ми можемо визначити масу органічної речовини:

\[ \text{Маса органічної речовини} = \text{Маса вуглецю} + \text{Маса водню} + \text{Маса кисню} \]

10. Враховуючи відносну густину речовини за повітрям (\(2.9\)), можна знайти масу 22.4 літрів газу (стандартний об'єм молекулярного газу за стандартних умов):

\[ \text{Маса 22.4 л } = 22.4 \, \text{л} \times \frac{2.9 \, \text{г}}{1 \, \text{л}} \]

11. Тепер можна знайти масу кисню, який брав участь у реакції:

\[ \text{Маса кисню} = \text{Маса 22.4 л} - \text{Маса органічної речовини} \]

12. Знаючи масу кисню, розрахуємо кількість молей \( O_2 \):

\[ \text{Молі } O_2 = \frac{\text{Маса кисню}}{32 \, \text{г/моль}} \]

13. Тепер можемо скласти хімічне рівняння для утворення оксиду вуглецю (IV) і визначити масу органічної речовини за допомогою розрахунків маси.

14. Знаючи масу органічної речовини, можна визначити число молекул кожного елемента в органічній речовині.

15. З відомою кількістю атомів кожного елемента можна визначити відношення