Question

При полном сгорании органического вещества, не содержащего кислород, получили 4,48л (н.у) углекислого газа, 3,6г воды и 2,24л (н.у) хлороводорода. Установите молекулярную формулу вещества

Answer 1

C(x)H(y)Cl(z)+O2=Co2+H20+HCl
n(CO2)=4,48/22,4=0.2 моль
n(H2O) = 3.6/18 = 0.2 моль
n(HCl)  = 2.24/22,4 = 0.1 моль
2:2:1
2CO2+2H2O+HCL
Исходное вещество : C2H5CL

Answer 2

N(CO2)=0,2моль; n(C)=0,2моль;
n(H2O)=0,2моль; n(H)=0,4моль;
n(HCl)=0,1моль; n(Cl)=0,1моль; n(H)=0,1моль;
           n(C) : n(H) : n(Cl) = 0,2 : 0,5 : 0,1
                                           2 :  5  : 1

Ответ:C2H5Cl-хлорэтан.

Answer 3

Для определения молекулярной формулы вещества, необходимо рассмотреть соотношение между объемами газов и массой воды.

Из условия задачи известно, что при полном сгорании органического вещества было получено 4,48 л углекислого газа, 3,6 г воды и 2,24 л хлороводорода.

Сначала найдем количество вещества, выраженное в молях, для каждого газа по их объемам при нормальных условиях (н.у). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах), P - давление (в Паскалях).

При нормальных условиях T = 273 К, P = 101325 Па, R = 8,314 Дж/(моль·К).

Для углекислого газа: n(CO2) = (4,48 л * 101325 Па) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273 К) = 0,18 моль.

Для хлороводорода: n(HCl) = (2,24 л * 101325 Па) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273 К) = 0,09 моль.

Затем найдем количество вещества воды по массе:

n(H2O) = m(H2O) / M(H2O),

где m(H2O) - масса воды (в граммах), M(H2O) - молярная масса воды (18 г/моль).

n(H2O) = 3,6 г / 18 г/моль = 0,2 моль.

После этого сравним полученные значения количества вещества для каждого компонента. Видим, что количество вещества воды составляет 0,2 моль, что в 1,11 раз больше, чем количество вещества хлороводорода (0,09 моль). Таким образом, между водой и хлороводородом существует соотношение 1:1.

Далее рассмотрим количество углерода в углекислом газе. По уравнению реакции сгорания органического вещества:

C + O2 -> CO2,

можно сделать вывод, что каждый моль углекислого газа содержит один моль углерода. Таким образом, количество углерода в углекислом газе составляет 0,18 моль.

Итак, мы получили следующие соотношения:

C : H : O : Cl = 0,18 : 0,09 : 0,2 : 0,09.

Чтобы найти молекулярную формулу вещества, необходимо найти наименьшее целое отношение между количеством атомов каждого элемента в соединении. Для этого делим каждое значение наименьшим из них:

C : H : O : Cl = 1 : 0,5 : 1,11 : 0,5.

Таким образом, наименьшее целое отношение составляет 2 : 1 : 2 : 1.

Исходя из этого, молекулярная формула вещества будет C2H4O2Cl.