Question

При сгорании смеси двух органических соединений образуются только углекислый газ и вода. Общая масса продуктов сгорания равна 24 г, а массовая доля углерода в ней – 15%. Установите качественный и количественный состав исходной смеси, если известно, что массовая доля водорода в ней составляет 15%.

Answer 1

Дано:
m(H₂O;CO₂)=24г
ω(С)=15%
ω(H)=15%
Найти:
формулы веществ-?
Решение:
В органических веществах могут находится углерод,водород и кислород(по условию,тогда напишем уравнения горения:
$CxHyOz+( \frac{2x+y}{2-z})O_{2}=xCO_{2}+0.5yH_{2}O$
Ecли ω(C)=15%,то m(C)=24*0.15=3.6г и n(C)=3.6/12=0.3моль;m(CO₂)=0.3*44=13.2г
Тогда m(H₂O)=24-13.2=10.8г и n(H₂O)=10.8/18=0.6моль =>n(H)=0.6*2=1.2моль
Вывод: n(C):n(H)=0.3:1.2=1:4 ;
Такое соотношение возможно только при x = 1, y = 4, следовательно, единственно возможные исходные вещества – это метан[СН4] и метанол [СН3ОН].
Пусть n(CH₄)=a,n(CH₃OH)=b, тогда a+b=0.3 :
$0.15= \frac{4a+4b}{16a+32b}$
$2.4a+4.8b=4a+4b$
$1.6a=0.8b$
$2a=b$
$\left \{ {{a+b=0.3} \atop {2a=b}} \right.$
$\left \{ {{2a=b} \atop {3x=0.3}} \right.$
$\left \{ {a=0.1} \atop {b=0.2}} \right.$
n(CH₄)=0.1моль  и n(CH₃OH)=0.2моль
m(CH₄)=0.1*16=1.6г  и m(CH₃OH)=0.2*32=6.4г
Ответ: m(CH₄)=1.6г;m(CH₃OH)=6.4г.