При сжигании органического вещества массой 29 г образовалось 88 г C02 И 45г H20. Относительная плотность этого вещества по воздуху равно 2. Найти молекулярную формулу вещества

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество молей углерода и водорода в процессе сжигания.

Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Молярная масса H2O = 18 г/моль

Количество молей CO2 = 88 г / 44 г/моль = 2 моль
Количество молей H2O = 45 г / 18 г/моль = 2.5 моль

Так как целые числа в соотношении между углеродом и водородом в органическом веществе, берем их наименьшее общее кратное, чтобы получить целые числа:

CO2 = C
H2O = H2

Значит, соотношение C:H2 = 2:2.5, что приводим к целым числам 4:5

Молекулярная масса вещества = 29 г
Относительная плотность по воздуху = 2

Молекулярная масса вещества = 2 (молярная масса вещества)
29 г = 2 (C12 + H21)
29 г = 2 (12C + 110H)
29 = 24C + 10H
24C + 10H = 29

Теперь решим систему уравнений:
4C = 24C
5H = 10H

Подставляем получившееся 4:5:
24C + 10H = 29
24C + 10 * 11 = 29
24C + 50 = 29
24C = -21
C = -0.875

У нас получился отрицательный коэффициент, что говорит о том, что процесс неверно решен. Попробуем далее. У нас есть 2 моль C, 2.5 моль H2.
Примем соотношение:

С:H2 = 2:2,5 = 4:5

Теперь подставляем:

24C + 10H = 29
24 2 + 10 2.5 = 29
48 + 25 = 29
73 != 29

У нас снова не верный результат. Попробуем другим методом.
Молекулярная масса C2H5 = 29 г
Относительная плотность по воздуху = 2

Пусть масса C2H5 и H2O составляют 1 и n абсолютных единиц, молярные массы вещества и H2O соответственно равны m1, m0; h2 = 2. Тогда n = mmin(m0, m1) = 18г/моль, соответственно м0 = 18г/моль, m1 = 44г/моль.

Тогда массы C2H5 и H2O равны 29/(1+ω), 29ω/(1+ω)г. Количество водорода в веществе равно
(29ω/(1+ω))/18 = 29(n−1/(M0 − m1)) = 29(2−1) = 29, .
Итого, массы углерода и водорода 26.78г и 2.22г, или 0.35моль и 2.2моль. Тогда моляльная часть вещества равна C0.35H2, молярная масса равна 73г/моль. Так что молекулярная формула равна C4H10.