При сгорании 8,4 г органического вещества, молекула которого содержит один третичный атом углерода, получили 13,44 л углекислого газа (н.у.) и 10,8 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,897. Известно, что это вещество не взаимодействует с водой, реагирует с бромом на свету. Напишите уравнение реакции вещества с бромом.
1. Найдем количество вещества углекислого газа (СО2), полученное при сгорании органического вещества.
- Используем уравнение реакции горения органического вещества: CxHy + O2 -> CO2 + H2O.
- Мы знаем, что при сгорании было получено 13,44 л углекислого газа (н.у.).
- Для решения этой задачи мы используем закон Авогадро, согласно которому 1 моль газа занимает 22,4 литра при н.у.
- Таким образом, мы можем найти количество вещества углекислого газа:
количество вещества СО2 = объем газа (в л) / 22,4 л/моль.
- Подставляем значение объема газа в формулу:
количество вещества СО2 = 13,44 / 22,4 = 0,6 моль.
2. Найдем количество вещества воды (H2O), образованное при сгорании органического вещества.
- Мы знаем, что при сгорании было получено 10,8 г воды.
- Чтобы найти количество вещества воды, мы используем молярную массу воды:
количество вещества H2O = масса воды (в г) / молярную массу воды.
- Молярная масса воды равна 18 г/моль, поскольку молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
- Подставляем значения массы воды и молярной массы в формулу:
количество вещества H2O = 10,8 / 18 = 0,6 моль.
3. Найдем мольную долю углерода в органическом веществе.
- Используем уравнение реакции горения органического вещества: CxHy + O2 -> CO2 + H2O.
- В уравнении видно, что 1 моль органического вещества (CxHy) превращается в 1 моль углекислого газа (CO2).
- Количество углерода в органическом веществе равно количеству углерода в углекислом газе, следовательно:
количество углерода = количество вещества углекислого газа = 0,6 моль.
4. Найдем массу органического вещества.
- Мы знаем, что органическое вещество содержит один третичный атом углерода.
- Молярная масса углерода равна 12 г/моль.
- Чтобы найти массу органического вещества, мы используем формулу:
масса = количество углерода (в моль) × молярную массу углерода.
- Подставляем значение количества углерода в формулу:
масса = 0,6 × 12 = 7,2 г.
5. Найдем массовую долю органического вещества.
- Массовая доля или относительная плотность выражаются как отношение массы вещества к массе воздуха.
- В данной задаче относительная плотность паров органического вещества по воздуху равна 2,897.
- Если выразить это в виде отношения, получим:
относительная плотность = масса органического вещества / масса воздуха.
- Подставляем значения массы органического вещества и массы воздуха в формулу:
2,897 = 7,2 / масса воздуха.
- Решаем уравнение относительной плотности:
масса воздуха = 7,2 / 2,897 ≈ 2,49 г.
6. Найдем массовую долю органического вещества в смеси.
- Массовая доля органического вещества равна отношению его массы к общей массе смеси.
- Общая масса смеси равна сумме массы органического вещества и массы воды:
общая масса смеси = масса органического вещества + масса воды = 7,2 г + 10,8 г = 18 г.
- Подставляем значения массы органического вещества и общей массы смеси в формулу:
массовая доля органического вещества = масса органического вещества / общая масса смеси.
массовая доля органического вещества = 7,2 г / 18 г ≈ 0,4 = 40%.
Итак, мы рассчитали, что органическое вещество имеет массовую долю в смеси около 40%. Также мы нашли массу и количество углерода в органическом веществе.
Теперь перейдем к следующей части задания - написанию уравнения реакции этого вещества с бромом на свету.
Из условия задачи мы знаем, что органическое вещество не взаимодействует с водой, но реагирует с бромом на свету. При этом мы знаем, что органическое вещество содержит третичный атом углерода.
Углерод может образовывать связь с бромом, замещая один из атомов водорода в молекуле органического вещества. Поскольку органическое вещество содержит третичный атом углерода, то мы можем предположить, что происходит следующая реакция:
CxHy + Br2 -> CxHxBr2
В данном уравнении бром добавляется к органическому веществу, замещая один из атомов водорода, и образуется бромированное органическое вещество (CxHxBr2).
Обратите внимание, что мы не можем точно определить количество атомов углерода и водорода в молекуле органического вещества, поэтому используем общие обозначения CxHy и CxHxBr2."