)при сгорании органического вещества, не содержащего кислорода выделилось 8.96 л углекислого газа, 3.6 г воды и 14.6 г хлороводорода. установите формулу сгоревшего соединения, рассчитайте его массу и объем. установите молекулярную формулу сгоревшего соединения , если литр паров этого вещества имеет массу 4.42 г
1. Найдем количество вещества каждого из продуктов сгорания.
Начнем с углекислого газа (CO2). Молярная масса CO2 равна 44 г/моль. Мы знаем, что объем углекислого газа составляет 8.96 л. По закону Авогадро, 1 моль газа занимает 22.4 л при стандартных условиях. Таким образом, количество вещества CO2 составляет:
n(CO2) = V(CO2) / V(моль) = 8.96 л / 22.4 л/моль = 0.4 моль
Перейдем к воде (H2O). Молярная масса H2O равна 18 г/моль. Масса воды составляет 3.6 г. Тогда количество вещества H2O можно найти, разделив массу на молярную массу:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 3.6 г / 18 г/моль = 0.2 моль
И, наконец, перейдем к хлороводороду (HCl). Молярная масса HCl равна 36.5 г/моль. Масса HCl составляет 14.6 г. Тогда количество вещества HCl:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 14.6 г / 36.5 г/моль = 0.4 моль
2. Теперь мы можем определить количество вещества и массу сгоревшего органического соединения.
Мы видим, что количество вещества HCl и CO2 одинаково (0.4 моль). Это означает, что эти два продукта образуются из одного и того же количества вещества. Следовательно, масса органического соединения равна сумме масс HCl и CO2:
m(сгоревшего соединения) = m(HCl) + m(CO2) = (0.4 моль) * (36.5 г/моль) + (0.4 моль) * (44 г/моль) = 14.6 г + 17.6 г = 32.2 г
Таким образом, масса сгоревшего органического соединения составляет 32.2 г.
3. Определим объем сгоревшего соединения.
Мы знаем, что 1 л паров этого вещества имеет массу 4.42 г. Поэтому количество вещества паров этого вещества равно:
n(пары) = m(пары) / M(пары) = 4.42 г / 32.2 г/моль = 0.137 моль
Используя закон Авогадро, мы можем выразить количество вещества через объем:
n(пары) = V(пары) / V(моль)
Таким образом, объем сгоревшего соединения равен:
V(пары) = n(пары) * V(моль) = 0.137 моль * 22.4 л/моль = 3.07 л
Таким образом, масса сгоревшего соединения составляет 32.2 г, а его объем равен 3.07 л.
4. Найдем молекулярную формулу органического соединения.
Мы знаем, что литр паров этого вещества имеет массу 4.42 г. Из предыдущих вычислений мы знаем, что объем сгоревшего соединения составляет 3.07 л.
Если один литр паров вещества имеет массу 4.42 г, то 3.07 л паров составят:
маса парів = маса парів * об'ем парів = 4.42 г * 3.07 л = 13.54 г
Следовательно, масса сгоревшего соединения равна 13.54 г.
Теперь мы можем найти количество молекул вещества, зная его массу:
n(молекулы) = m(сгоревшего соединения) / M(сгоревшего соединения)
M(сгоревшего соединения) = m(сгоревшего соединения) / n(молекулы) = 13.54 г / 32.2 г/моль = 0.421 моль
Теперь мы можем выразить количество атомов углерода в молекуле:
n(C) = n(молекулы) * n(C в молекуле) = 0.421 моль * x
Точная масса атома углерода равна 12 г/моль. Затем мы можем написать уравнение, где левая часть соответствует атомам углерода, а правая - массе паров:
12 г/моль * n(C) = 13.54 г
Выразим n(C):
n(C) = 13.54 г / 12 г/моль = 1.128 моль
Таким образом, в молекуле сгоревшего соединения содержится 1.128 моль атомов углерода.
Зная количество атомов углерода, можно найти количество атомов водорода и кислорода в молекуле:
n(H) = n(C) * 2
n(O) = n(C) + n(H) / 4
Тогда молекулярная формула сгоревшего соединения будет CnH(2n)O(2n-1).
В итоге, масса сгоревшего соединения составляет 32.2 г, объем - 3.07 л, а его молекулярная формула - CnH(2n)O(2n-1).