Question

При сгорании 4,4 г углеводорода образовалось 6,72 л оксида углерода (IV) (н.у.) и 7,2 г воды. Плотность данного соединения равна 1,97 г/л. Выведите формулу этого вещества

Answer 1

1. По условию у нас углеводород, т.е. в данное соединение входит только углерод и водород, т.е. СхНу
Его реакция горения: СхНу+(х+у/4)О₂=хСО₂ +у/2 Н₂О
2. По условию дана плотность углеводорода. ρ = m/V. Зная, что моль газа при н.у. имеет объем 22,4л, найдем массу одного моля (m=M), т.е. найдем молярную массу.
M=ρ·V=1,97г/л·22,4л/моль=44,128г/моль≈44г/моль
3. Определим количества веществ (n)  по  формуле: n=m/M (а для СО₂ используем n=V/Vr, чтобы не пересчитывать V и Vr в массы, )
nСхНу = 4,4г/(44г/моль)= 0,1моля;
Vr(СО₂) =22,4л , n(CO₂)=6,72л/22,4л/моль= 0.3моля;
Mr(H₂O)=18г/моль,  n(Н₂О) = 7,2г:18г/моль = 0,4 моля
4. Составим пропорцию: 1моль СхНу    -    х молей СО₂
                                                0,1моляСхНу   -  0,3моля СО₂
х=1·0,3:0,1=3,  т.е. в молекуле углеводорода 3 атома углерода
5. Составим пропорцию: 1 моль СхНу    -   у/2молей Н₂О
                                               0,1мольСхНу   -    0,4моля Н₂О
у=2·1·0,4:0,1=8,     т.е. в молекуле углеводороде 8 атомов водорода
6. Наш углеводород - пропан:  С₃Н₈

Answer 2

Для того чтобы вывести формулу данного вещества, нужно сначала определить количество молей каждого компонента, а затем составить химическую формулу на основе этих данных.

Сначала найдем количество молей оксида углерода (IV). Для этого воспользуемся уравнением реакции горения углеводорода:

CₙHₘ + (n + m/4)O₂ → nCO₂ + m/2H₂O

Изначально у нас есть 4,4 г углеводорода и 6,72 л оксида углерода (IV). Плотность данного соединения равна 1,97 г/л, поэтому масса оксида углерода (IV) составляет:

6,72 л * 1,97 г/л = 13,2144 г

Теперь мы можем составить уравнение на основе данной массы:

nCO₂ = 13,2144 г

Молярная масса CO₂ равна 12 г/моль + 16 г/моль * 2 = 44 г/моль. Теперь мы можем найти количество молей оксида углерода (IV):

n = 13,2144 г / 44 г/моль = 0,3008 моль

Далее, найдем количество молей воды. Масса воды составляет 7,2 г, а молярная масса H₂O равна 1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль. Тогда:

mH₂O = 7,2 г

m = 7,2 г / 18 г/моль = 0,4 моль

Теперь у нас есть количество молей оксида углерода (IV) (n = 0,3008 моль) и количество молей воды (m = 0,4 моль).

Для составления формулы вещества, нужно сократить количество молей до целых чисел (в данном случае, вещество будет молекула). Мы можем сократить оба числа на 0,3008:

n / 0,3008 = 0,3008 / 0,3008 = 1 моль m / 0,3008 = 0,4 / 0,3008 = 1,33 моль (округлим до 1 моль)

Таким образом, формула этого вещества будет:

CO₂H₂O

Вывод: Формула данного вещества - CO₂H₂O.