При взаимодействии предельного одноатомного спирта массой 1,5 г с натрием образовалось 280 мл (н.у.) водорода. Молекулярная формула спирта:

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться законом Дальтона, который утверждает, что суммарный объем газов в смеси равен сумме их частных объемов.

Данные, которые у нас есть:
- Масса одноатомного спирта (C2H6O) - 1,5 г.
- Объем образовавшегося водорода - 280 мл (н.у.)

Наша задача - найти молекулярную формулу этого спирта.

К начальным данным нужно добавить известную информацию о составе предельного одноатомного спирта. Суть состоит в том, что данный спирт состоит из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O).

Обозначим молекулярную формулу спирта за CxHyOz. Теперь мы можем составить уравнение реакции, основываясь на совпадении количества атомов веществ на обеих сторонах реакции:

CxHyOz + 2Na -> xCO2 + (y/2)H2 + z/2O2 + 2NaOH,

где x - количество атомов углерода, y - количество атомов водорода и z - количество атомов кислорода в молекуле спирта.

Посчитаем количество молекул спирта, используя его массу и молярную массу:

n = масса / молярная масса.

Молярная масса одноатомного спирта (C2H6O) равна 46 г/моль. Подставим значения и рассчитаем количество молекул спирта:

n = 1,5 г / 46 г/моль ≈ 0,033 моль.

Обратите внимание, что согласно уравнению реакции каждая молекула спирта взаимодействует с двумя молекулами натрия и образует одну молекулу водорода. Таким образом, количество молекул водорода будет равно количеству молекул спирта.

Cконвертируем количество молекул спирта в миллилитры водорода, используя количество молекул водорода в 1 моль:

1 моль водорода = 22,4 л (н.у.) = 22400 мл (н.у.)

0,033 моль спирта * 22400 мл/моль = 739,2 мл (н.у.)

Теперь имея объем водорода, мы можем рассчитать количество молекул водорода и использовать это значение для определения количества молекул спирта.

Пусть n1 - количество молекул спирта, n2 - количество молекул водорода.

Обратные соотношения концентраций газов равны их обратному объемному соотношению:

n1 / n2 = V2 / V1,

где V1 и V2 - объемы газов (в нашем случае V1 = 280 мл (н.у.), V2 = 739,2 мл (н.у.)).

n1 / n2 = 280 мл (н.у.) / 739,2 мл (н.у.) ≈ 0,379.

Таким образом, количество молекул спирта в 280 мл (н.у.) водорода approximately равно 0,379 * количество молекул водорода.

n1 ≈ 0,379 * n2.

Поскольку количество молекул спирта должно быть целым числом, давайте округлим это значение. Предположим, что количество молекул спирта равно N. Тогда мы можем записать:

N ≈ округление (0,379 * n2).

Теперь мы можем рассчитать количество молекул водорода:

n2 = 739,2 мл (н.у.) * 6,022 * 10^23 молекул/мл (н.у.) ≈ 4,442 * 10^23 молекул.

Подставим это значение в формулу и округлим:

N ≈ округление (0,379 * 4,442 * 10^23) ≈ округление (1,681 * 10^23) ≈ 2 * 10^23.

Таким образом, количество молекул спирта примерно равно 2 * 10^23.

Чтобы найти молекулярную формулу спирта, мы должны найти значение для x, y и z. Зная, что масса одного атома углерода равна 12 г/моль, а масса одного атома водорода равна 1 г/моль, мы можем вычислить массу углерода и водорода в данной молекуле спирта.

Масса углерода в молекуле спирта:

m_углерода = x * 12 г/моль.

Масса водорода в молекуле спирта:

m_водорода = y * 1 г/моль.

Объединим уравнения для массы спирта:

m_углерода + m_водорода + m_кислорода = 1,5 г.

x * 12 г/моль + y * 1 г/моль + z * 16 г/моль = 1,5 г.

Теперь мы можем записать выражение для массы спирта через количество молекул:

m_углерода + m_водорода + m_кислорода = x * 12 г/моль + y * 1 г/моль + z * 16 г/моль ≈ 2 * 10^23 молекул * 46 г/моль.

Раскроем скобки и решим уравнение:

12x + y + 16z ≈ 92 * 10^23.

Определим возможные целочисленные значения x, y и z, чтобы уравнение было подходящим. Так как в одной молекуле спирта содержится два атома углерода, мы можем предположить, что x = 2.

16z ≈ 92 * 10^23 – 24. (объединили члены уравнения, не связанные с z)

16z ≈ 92 * 10^23 – 24.

После вычислений получаем:

z ≈ 5,7 * 10^22.

Таким образом, количество атомов кислорода в молекуле спирта равно 5,7 * 10^22.

Теперь вычислим y:

12x + y = 92 * 10^23 – 16z.

12 * 2 + y = 92 * 10^23 – 16 * 5,7 * 10^22 ≈ 92 * 10^23 – 91,2 * 10^23 ≈ 0,8 * 10^23.

Мы получили:

y ≈ 0,8 * 10^23.

Таким образом, количество атомов водорода в молекуле спирта равно 0,8 * 10^23.

Итак, молекулярная формула спирта будет C2H0,8O5,7.

Ответ:
Молекулярная формула одноатомного спирта, при взаимодействии которого с натрием образовалось 280 мл (н.у.) водорода, равна C2H0,8O5,7.