При сгорании 12 г органического вещества образовалось 13,44 л углекислого газа и 14,4 г воды. Пары органического вещества в 30 раз тяжелее водорода. Выведите молекулярную формулу вещества. В ответе укажите сумму атомов всех элементов в составе данного соединения.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте назовем неизвестное органическое вещество элементарной соединенной массы М. Молекулярная формула органического вещества будет представлять собой элементы углерод (C), водород (H) и кислород (O).

Сначала найдем количество молей углерода в 12 г органического вещества:
m(C) = 12г / 12г/моль = 1 моль

Найдем количество молей водорода в 14,4 г воды:
m(H) = 14,4г / 1г/моль = 14,4 моль

Теперь найдем количество молей кислорода в 13,44 л углекислого газа:
Молярный объем газа при н.у. (нормальных условиях) равен 22,4 л/моль
m(O) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

Так как пары органического вещества в 30 раз тяжелее водорода, то отношение масс углерода и водорода равно 30:
М(C) / М(H) = 30
12 / М(H) = 30
М(H) = 0,4 г/моль

Теперь найдем количество молей углерода в 1 молекуле органического вещества:
n(C) = 1 моль

Составим формулу вещества, обозначив количество атомов каждого элемента буквами x, y, z:
C1H1Oz

Теперь составим уравнения по закону сохранения массы и по количеству атомов каждого элемента:
x + y/4 + z/2 = 1
12x + y + 16z = М

Теперь найдем М:
М = 12x + y + 16z = 121 + 0.41 + 16*0.6 = 12 + 0.4 + 9.6 = 22

Подставляем М в уравнение для массы и находим x, y, z:
12 + y + 16*0,6 = 22
y = 22 - 12 - 9,6 = 0,4

Таким образом, молекулярная формула вещества - С1H1O0,4 или CH4O0,4.

Сумма атомов всех элементов в составе данного соединения: 1+1+0,4 = 2,4.