При полном сгорании порции вещества массой 11,8 г получено 17,6 г углекислого газа, 0,5 моль воды и 2,24 л (н.у.) азота. Относительная плотность вещества по азоту 2,11. Установите молекулярную формулу вещества.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:

Масса углекислого газа (CO2) = 17,6 г
Масса воды (H2O) = 0,5 моль
Объем азота (N2) = 2,24 л
Относительная плотность по азоту = 2,11

Решение:

Найдем количество вещества CO2 и H2O по их молярной массе:

Молярная масса CO2 = 12,01 + 216 = 44,01 г/моль
Молярная масса H2O = 21 + 16 = 18,02 г/моль

Количество вещества CO2 = 17,6 г / 44,01 г/моль ≈ 0,4 моль
Количество вещества H2O = 0,5 моль

Найдем количество вещества N2 по их объему и уравнению идеального газа:

1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л

Количество вещества N2 = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

Составим уравнение реакции полного сгорания вещества:

xCO2 + yH2O + zN2 → вещество

Из условия задачи из коэффициентов в уравнении можно определить, что z = 4 (так как 1 моль азота при н.у. содержится в 4 молях N2).

Теперь составим систему уравнений для нахождения x и y, зная, что N2 участвует в реакции:

2x + y + 0 = 0,1
x + 2y + 0,5 = 0,4

Решив данную систему уравнений, получим:

x = 0,2
y = 0,1

Следовательно, формула вещества - C2H4.