При сгорании органического вещ-ва массой 6,2 г образовалось 4,48 л оксида углерода (IV) (н.у), 9 г воды, 2,24 л азота (н.у.). Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 15,5. Вычислите молекулярную формулу этого вещества.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала выразим объемы оксида углерода (IV), воды и азота в молях, используя уравнение идеального газа:

V = nRT/P, где V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура, P - давление.

Для оксида углерода (IV):
n(CO2) = (4,48 L * 1 mol/L) / 22,4 L/mol = 0,2 моль.

Для воды:
n(H2O) = (9 g / 18 г/моль) = 0,5 моль.

Для азота:
n(N2) = (2,24 L * 1 mol/L) / 22,4 L/mol = 0,1 моль.

Из условия задачи известно, что масса органического вещества равна 6,2 г, поэтому масса углерода в органическом веществе равна 6,2 * 12 / 44 = 1,7 г.

Найдем количество молекул CO2:
n(CO2) = m(C) / M(C) = 1,7 г / 12 г/моль = 0,14 моль.

По закону Шарля идеальным газам: V1/n1 = V2/n2, где V1 и n1 - объем и количество газа при стандартных условиях, V2 и n2 - объем и количество газа при неизвестных условиях.

Также известно, что относительная плотность паров данного вещества равна 15,5, а плотность пара воды равна 1.

Отношение плотности паров CO2 к плотности пара воды:

d(CO2)/d(H2O) = 15,5/1 = 15,5.

Отношение объемов газов CO2 и H2O:

V(CO2)/V(H2O) = d(CO2)/d(H2O) = 15,5.

Так как мы знаем, что n(H2O) = 0,5 моль, то n(CO2) = V(CO2)/V(H2O) n(H2O) = 15,5 0,5 = 7,75 моль.

Молекулярная масса CO2 равна 44 г/моль, значит общая масса CO2 равна:

M(CO2) = n(CO2) M(CO2) = 7,75 моль 44 г/моль = 341 г.

Следовательно, молекулярная масса искомого вещества равна 341/0,14 = 2432,14 г/моль.

Так как масса углерода в органическом веществе была 1,7 г, то его молекулярная масса равна 1,7 г/0,14 моль = 12,14 г/моль.

Итак, молекулярная формула данного вещества - C12.