1. при сжигании 43,2 г ароматического соединения было собрано 62,72 л (н.у)углекислого газа и 28,8г воды. структурную формулу вещества, если известно, что оно не обесцвечивает бромную воду и не реагирует ни с металлическим натрием, ни с раствором щелочи.
1. Сначала определим количество углекислого газа, полученного при сжигании 43,2 г ароматического соединения. Для этого воспользуемся уравнением реакции сжигания:
C₆Hₙ + O₂ → CO₂ + H₂O
где C₆Hₙ - ароматическое соединение.
Мы знаем, что при сжигании было собрано 62,72 л (н.у) углекислого газа. Для перевода объема газа из литров в моль можно использовать универсальный газовый закон:
PV = nRT
где P - давление (нормальное атмосферное давление примерно равно 1 атм), V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (примем стандартную комнатную температуру равной 298 К).
Для перевода объема газа из литров в моли нам также понадобится знать стандартные условия (н.у). При н.у. объем 1 моль газа равен 22,4 л.
Теперь мы можем перейти к решению:
62,72 л × 1 атм × 1 моль / 22,4 л × 0,0821 л·атм/(К·моль) × 298 К = n
Вычислив данное выражение, мы найдем количество молей углекислого газа, полученного при сжигании ароматического соединения.
2. Зная количество углекислого газа, мы можем вычислить количество углерода в данной реакции. Реакция сжигания говорит нам, что 1 моль ароматического соединения дает 6 молей углекислого газа (CO₂).
Таким образом, у нас есть соотношение:
1 моль ароматического соединения = 6 молей углекислого газа
Теперь мы можем выразить количество молей ароматического соединения:
n ароматического соединения = (количество молей углекислого газа) / 6
3. Из условия задачи также известно, что при сжигании ароматического соединения было образовано 28,8 г воды.
Для решения данного пункта нам понадобится это уравнение:
C₆Hₙ + O₂ → CO₂ + H₂O
Так как в данной задаче мы знаем количество полученной воды, то мы можем вычислить количество кислорода, участвующего в реакции.
M(H₂O) = 2 г/моль
m(H₂O) = 28,8 г
Количество молей воды:
n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O)
Теперь мы можем использовать уравнение реакции, чтобы узнать, сколько молей кислорода участвовало в реакции:
C₆Hₙ + (n/2) O₂ → CO₂ + H₂O
Зная, что между водой и кислородом есть стехиометрическое соотношение 1:0,5, мы можем выразить количество молей кислорода:
(n кислорода) = (n воды) × 0,5
4. Теперь у нас есть количество молей ароматического соединения и количество молей кислорода. Так как у нас структурная формула ароматического соединения неизвестна, мы не можем точно вывести его формулу на основе этих данных.
Однако, мы можем сказать, что данное соединение не обесцвечивает бромную воду и не реагирует ни с металлическим натрием, ни с раствором щелочи. Исходя из этой информации, можно сделать предположение о том, что ароматическое соединение, вероятнее всего, является бифенилом (C₆H₅-C₆H₅). Однако это предположение требует подтверждения дополнительными экспериментами или данными.
В заключение, на основе данных, которые мы имеем, мы можем предположить, что данное соединение - бифенил (C₆H₅-C₆H₅). Однако для более точного определения структурной формулы следует провести дополнительные эксперименты или использовать другие данные.