Некоторое органическое вещество имеет относительную плотность по азоту 1, а массовые доли углерода и водорода в нем соответственно равны 85,7% и 14,3%. Установите молекулярную формулу данного вещества, запишите его структурную формулу, укажите гомологический ряд, к которому оно принадлежит, и вычислите объем водорода, необходимого для превращения данного вещества массой 98 г в этан в присутствии никелевого катализатора при нагревании.
Для определения молекулярной формулы органического вещества можно воспользоваться следующими шагами:
Пусть масса азота в веществе равна mN, масса углерода - mC, масса водорода - mH, молярная масса вещества - M.
Тогда: mC = 0.857 M mH = 0.143 M mN = M - mC - mH
Так как относительная плотность по азоту равна 1, то mN = mC/2 mH = mN/3
Подставляем найденные значения в уравнения и решаем систему уравнений.
После определения молекулярной формулы, можно записать структурную формулу вещества.
Данное органическое вещество принадлежит к гомологическому ряду алканов.
Вычисление объема водорода, необходимого для превращения данного вещества в этан при нагревании, производится по уравнению реакции:
CnHm + nH2 → CnH2n+2 + mH2
Где n и m - соответственно числа атомов углерода и водорода в молекуле органического вещества. Для нахождения объема водорода, участвующего в реакции, используется закон Лавуазье – Чарлза:
V(H2) = m(H2) * Vm(H2) / Mm(H2)
где V(H2) - объем водорода, m(H2) - масса водорода, Vm(H2) - молярный объем водорода (22,4 л/моль), Mm(H2) - молярная масса водорода.
Пусть масса азота в веществе равна mN, масса углерода - mC, масса водорода - mH, молярная масса вещества - M.
Тогда:
mC = 0.857 M
mH = 0.143 M
mN = M - mC - mH
Так как относительная плотность по азоту равна 1, то mN = mC/2
mH = mN/3
Подставляем найденные значения в уравнения и решаем систему уравнений.
После определения молекулярной формулы, можно записать структурную формулу вещества.
Данное органическое вещество принадлежит к гомологическому ряду алканов.
Вычисление объема водорода, необходимого для превращения данного вещества в этан при нагревании, производится по уравнению реакции:
CnHm + nH2 → CnH2n+2 + mH2
Где n и m - соответственно числа атомов углерода и водорода в молекуле органического вещества. Для нахождения объема водорода, участвующего в реакции, используется закон Лавуазье – Чарлза:
V(H2) = m(H2) * Vm(H2) / Mm(H2)
где V(H2) - объем водорода, m(H2) - масса водорода, Vm(H2) - молярный объем водорода (22,4 л/моль), Mm(H2) - молярная масса водорода.
Надеюсь, что эти шаги помогут вам решить задачу.