Определите химическую формулу вещества, при сжигании которого в кислороде образовалось 3.6 мл воды и 2.24 л азота (при нормальных условиях). Относительная плотность паров исходного вещества по водороду равна 16.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:

V(H2O) = 3.6 мл = 0.0036 л
V(N2) = 2.24 л
d(H2O) = 1 г/мл
d(N2) = 1.25 г/л
d(H2) = 0.089 г/л
d(азота) = 2 г/л

Сначала найдем количество вещества H2O и N2:

m(H2O) = V(H2O) d(H2O) = 0.0036 1 = 0.0036 г
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 0.0036 / 18 = 0.0002 моль

m(N2) = V(N2) d(N2) = 2.24 1.25 = 2.8 г
n(N2) = m(N2) / M(N2) = 2.8 / 28 = 0.1 моль

Рассмотрим реакцию сгорания некоторого углеводорода CxHy:

CxHy + (x+y/4)O2 = xCO2 + y/2H2O

n(CxHy) = n(H2O) = 0.0002 моль
n(O2) = (x+y/4) n(H2O) = 0.0002
n(CO2) = x n(H2O) = 0
n(H2O) = y/2 * n(H2O) = 0.0002

Найдем количество вещества азота в результате сгорания:

n(азота) = (x+y/4) * n(H2) = 0.0002
n(азота) = 0.0002

Так как n(азота) = 0.1 моль, эти величины не равны, значит, углеводород не содержит азот.

Рассмотрим реакцию сгорания углеводорода CxHy:

CxHy + xO2 = xCO2 + y/2H2O

n(CxHy) = n(H2O) = 0.0002 моль
n(O2) = x n(H2O) = 0.0002
n(CO2) = x n(H2O) = 0
n(H2O) = y/2 * n(H2O) = 0.0002

Составим уравнение для n(азота):

n(азота) = x * n(азота) = 0.1
x = 0.1

Таким образом, химическая формула вещества, при сжигании которого образовалось 3.6 мл воды и 2.24 л азота, это C0.1H0.2.