При сгорании 3 моль предельного одноатомного спирта образовалось 67,2 дм³ углекислого газа (н. у.). Определи молекулярную формулу спирта и вычисли относительную молекулярную массу. С пояснениями )

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Определим, сколько частиц (молекул) содержится в 3 молях предельного одноатомного спирта:
Число частиц = количество молей × Авогадро число.
Масса одной молекулы предельного одноатомного спирта составляет 1 г/моль (так как это одноатомное вещество).
Количество молекул = 3 моля × 6.022 × 10^23 молекул/моль.
Количество молекул = 18.066 × 10^23 молекул.

2. Определим, сколько граммов углекислого газа (CO2) образовалось при сгорании 3 молей спирта:
Масса углекислого газа = количество молей × молярная масса углекислого газа.
Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль.
Масса углекислого газа = 3 моля × 44 г/моль.
Масса углекислого газа = 132 г.

3. Определим, сколько граммов углерода (C) содержится в 132 г углекислого газа:
Массовая доля углерода = (молярная масса углерода × количество атомов углерода в углекислом газе) / молярная масса углекислого газа.
Массовая доля углерода = (12 г/моль × 1) / 44 г/моль.
Массовая доля углерода = 12/44 ≈ 0.2727.

4. Определим, сколько граммов водорода (H) содержится в 132 г углекислого газа:
Массовая доля водорода = (молярная масса водорода × количество атомов водорода в углекислом газе) / молярная масса углекислого газа.
Массовая доля водорода = (1 г/моль × 2) / 44 г/моль.
Массовая доля водорода = 2/44 ≈ 0.0455.

5. Определяем молекулярную формулу предельного одноатомного спирта:
Массовая доля углерода (C) в спирте = массовая доля углерода (C) в углекислом газе.
Массовая доля углерода (C) в спирте = 0.2727.

Массовая доля водорода (H) в спирте = массовая доля водорода (H) в углекислом газе / 2.
Массовая доля водорода (H) в спирте = 0.0455 / 2.
Массовая доля водорода (H) в спирте = 0.02275.

Массовая доля кислорода (O) в спирте = 1 - массовая доля углерода (C) в спирте - массовая доля водорода (H) в спирте.
Массовая доля кислорода (O) в спирте = 1 - 0.2727 - 0.02275.
Массовая доля кислорода (O) в спирте = 0.70455.

Относительные массы атомов: C=12, H=1, O=16.
Массовая доля углерода (C) в молекуле спирта = Массовая доля углерода (C) в спирте × относительную массу углерода (C).
Массовая доля углерода (C) в молекуле спирта = 0.2727 × 12.
Массовая доля углерода (C) в молекуле спирта = 3.2724.

Массовая доля водорода (H) в молекуле спирта = Массовая доля водорода (H) в спирте × относительную массу водорода (H).
Массовая доля водорода (H) в молекуле спирта = 0.02275 × 1.
Массовая доля водорода (H) в молекуле спирта = 0.02275.

Массовая доля кислорода (O) в молекуле спирта = Массовая доля кислорода (O) в спирте × относительную массу кислорода (O).
Массовая доля кислорода (O) в молекуле спирта = 0.70455 × 16.
Массовая доля кислорода (O) в молекуле спирта = 11.2728.

Отношение массовых долей элементов в молекуле: C : H : O = 3.2724 : 0.02275 : 11.2728.
Делим все массовые доли на наименьшую массовую долю, получаем пропорцию элементов в молекуле: C : H : O = 143.9997 : 1 : 43.3334.

Переведем пропорцию в целые числа, умножив все значения на 3.
Новая пропорция: C : H : O = 432 : 3 : 130.

Пропорция 432 : 3 : 130 означает, что в молекуле спирта содержится 432 атома углерода (C), 3 атома водорода (H) и 130 атомов кислорода (O).

Молекулярная формула спирта: C432H3O130.

6. Определим относительную молекулярную массу спирта:
Относительная молекулярная масса спирта = (масса углерода (C) × количество атомов углерода в молекуле) +
(масса водорода (H) × количество атомов водорода в молекуле) +
(масса кислорода (O) × количество атомов кислорода в молекуле).

Относительная молекулярная масса спирта = (12 г/моль × 432) + (1 г/моль × 3) + (16 г/моль × 130).
Относительная молекулярная масса спирта = 5184 г/моль + 3 г/моль + 2080 г/моль.
Относительная молекулярная масса спирта = 7267 г/моль.

Итак, молекулярная формула спирта - C432H3O130, а его относительная молекулярная масса составляет 7267 г/моль.