Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 53. При сжигании 10,6 г этого вещества образовалось 8,96 л углекислого газа (н.у.) и 9 г воды. Выведите молекулярную формулу органического вещества.

Дорогой школьник!
Чтобы решить эту задачу, давайте разобьем ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдите количество вещества углекислого газа (CO2), образовавшегося при сжигании 10,6 г органического вещества.
Для этого воспользуемся уравнением реакции сгорания органического соединения:

CₓHₓ + O₂ -> CO₂ + H₂O

Запишем балансированное уравнение реакции сгорания с учетом полученных данных:

CₓHₓ + (x + y/4)O₂ -> xCO₂ + y/2H₂O

Здесь x - количество атомов углерода в молекуле органического вещества, y - количество атомов водорода в молекуле органического вещества.

Мы знаем, что при сжигании 10,6 г органического вещества образовалось 8,96 л углекислого газа и 9 г воды. Мы также можем использовать отношение относительных объемов газов, равное отношению их молекулярных объемов. Для углекислого газа (CO2) это отношение должно быть 22.4 л (при н.у.).

Итак, давайте найдем количество вещества углекислого газа (CO2), применив формулу n = V/Vm, где n - количество вещества, V - объем, Vm - молярный объем.

n(CO2) = (8,96 л * 1 моль/22,4 л) = 0,4 моль

Шаг 2: Найдите количество водорода (H₂), образовавшегося при сжигании 10,6 г органического вещества.
Так как образуется 9 г воды, то по вышеуказанной реакции сгорания органического вещества, 1 моль органического вещества должно выделять 2 моль водорода и 1 моль углекислого газа.

n(H₂) = (9 г * 1 моль/2 г) = 4,5 моль

Шаг 3: Рассчитайте коэффициенты атомов углерода и водорода в молекуле органического вещества.
Из уравнения реакции сгорания (CₓHₓ + (x + y/4)O₂ -> xCO₂ + y/2H₂O) мы знаем, что для каждого моля углекислого газа (CO₂) производится по x молей C и по y/2 молей H.
Таким образом, коэффициенты атомов углерода и водорода в молекуле органического вещества будут x и y/2 соответственно.

Шаг 4: Рассчитайте молярную массу органического вещества.
Молярная масса органического вещества будет равна сумме молекулярных масс углерода и водорода в этом соединении. Когда вам дана молярная масса органического вещества, Вам необходимо выбрать значения x и y (атомы C и H), чтобы обеспечить наименьшую массу, соответствующую относительной плотности паров органического вещества по водороду, равную 53.

Давайте попробуем рассчитать молекулярную массу органического вещества с предположением, что количество углерода (C) в молекуле равно 1 (x=1). Тогда количество водорода (H) будет равно 2 (y=2).

Молярная масса органического вещества = (М.масса C * x) + (М.масса H * y) = (12 г/моль * 1) + (1 г/моль * 2) = 14 г/моль

Шаг 5: Выпишите молекулярную формулу органического вещества.
Теперь, когда у нас есть молярная масса органического вещества (14 г/моль) и мы знаем, что при этом значение относительной плотности паров органического вещества по водороду должно быть 53, давайте проведем вычисления для нахождения коэффициентов x и y атомов C и H, чтобы получить значение 14 г/моль.

Относительная плотность паров органического вещества по водороду = (М.масса органического вещества / М.масса H2) * 100
53 = (14 г/моль / 2 г/моль) * 100
53 = 7 * 100
x = 7

Таким образом, молекулярная формула органического вещества будет C7H14.

Вот и все! Мы решили задачу и найденная нами молекулярная формула органического вещества - C7H14. Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задавать их!