При сгорании 4,4 г углеводорода образовалось 6,72 л оксида углерода (IV) (н.у.) и 7,2 г воды. Плотность данного соединения равна 1,97 г/л. Выведите формулу этого вещества

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество молей углеводорода, оксида углерода (IV) и воды:

Масса углеводорода: m(CxHy) = 4,4 г
Молярная масса углеводорода: M(CxHy) = 12x + 1y = 121 + 11 = 13 г/моль
Количество молей углеводорода: n(CxHy) = m(CxHy) / M(CxHy) = 4,4 г / 13 г/моль ≈ 0,338 моль

Масса оксида углерода (IV): m(CO2) = 6,72 л 1,97 г/л = 13,26 г
Молярная масса оксида углерода (IV): M(CO2) = 12 + 162 = 44 г/моль
Количество молей оксида углерода (IV): n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 13,26 г / 44 г/моль ≈ 0,301 моль

Масса воды: m(H2O) = 7,2 г
Молярная масса воды: M(H2O) = 2*1 + 16 = 18 г/моль
Количество молей воды: n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 7,2 г / 18 г/моль = 0,4 моль

Теперь определим формулу данного вещества. Посмотрим на соотношение между количеством молей углеводорода, оксида углерода (IV) и воды:

n(CxHy) = 0,338 моль
n(CO2) = 0,301 моль
n(H2O) = 0,4 моль

С учетом того, что при сгорании углеводорода образуется только CO2 и H2O, а также учитывая, что один моль углеводорода соответствует одному молю CO2 и нескольким молям Н2О, можно сделать вывод, что формула углеводорода имеет вид CxHyOz, и при сгорании она превращается в СО2 и Н2О:

CxHyOz + aO2 -> bCO2 + cH2O

Если предположить, что все кислород пошел на образование углекислого газа (CO2), тогда:

2x + z + 2a = b
2y + a = 2c

Подставим известные значения:

21 + z + 20 = 1
2*1 + 0 = 2

Получаем систему уравнений:

z = 1
2 = 2

Таким образом, формула углеводорода имеет вид C1H2O1, что соответствует формуле спирта (метанола) - CH2O.