Какая молекулярная формула у спирта, если при сгорании 3 моль этого спирта образуется 67,2 дм³ углекислого газа

Грей

35

Чтобы найти молекулярную формулу спирта, сначала нужно выяснить, какие вещества образуются в результате его сгорания. Из условия задачи видно, что при сгорании 3 моль спирта образуется 67,2 дм³ углекислого газа (н. у.). Начнем с анализа углекислого газа.

Углекислый газ (CO₂) является химическим соединением, состоящим из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Используя это знание, мы можем предположить, что каждый молекула углекислого газа (CO₂) образуется из одной молекулы спирта (CₓHᵧOᵨ) и одной молекулы кислорода (O₂).

Теперь давайте рассмотрим удельный объем углекислого газа (н. у.). Удельный объем - это отношение объема газа к количеству вещества данного газа. В данной задаче, у нас имеется 67,2 дм³ углекислого газа (н. у.) и 3 моля спирта. Значит, на 1 моль спирта соответствует \(\frac{67,2}{3}\) дм³ углекислого газа (н. у.).

Теперь мы можем составить уравнение реакции, используя все найденные данные:
\[CₓHᵧOᵨ + O₂ → CO₂ + H₂O\]

Теперь нужно найти отношение между молями спирта и молями углекислого газа (н. у.). Исходя из баланса уравнения реакции, мы видим, что на каждый моль спирта приходится один моль углекислого газа (н. у.). Это значит, что атомы углерода, кислорода и водорода в спирте должны быть в таких пропорциях, чтобы на каждый моль спирта образовывался один моль углекислого газа (н. у.).

Следовательно, молекулярная формула спирта будет такой, чтобы удовлетворить пропорции атомов в уравнении реакции. Будем обозначать неизвестные коэффициенты атомов углерода, водорода и кислорода как \(x\), \(y\), и \(z\) соответственно.

Теперь составим уравнения для атомов углерода, водорода и кислорода в спирте:
Углерод: \(x = 1\) (один атом углерода в молекуле углекислого газа)
Кислород: \(2z = 2\) (два атома кислорода в молекуле углекислого газа)
Водород: \(2y = 1\) (два атома водорода в молекуле воды)

Решая эти уравнения, мы получаем \(x = 1\), \(y = \frac{1}{2}\), и \(z = 1\).

Таким образом, молекулярная формула спирта - \(C₁H₀.₅O₁\).

Чтобы вычислить относительную молекулярную массу спирта, нужно сложить массы атомов всех элементов в молекуле. Масса атома углерода (С) равна 12 г/моль, масса атома водорода (H) - 1 г/моль, масса атома кислорода (O) - 16 г/моль.

Относительная молекулярная масса (М) будет равна:
\(\text{М} = x \cdot \text{масса С} + y \cdot \text{масса H} + z \cdot \text{масса O}\)
\(\text{М} = 1 \cdot 12 + 0.5 \cdot 1 + 1 \cdot 16\)
\(\text{М} = 12 + 0.5 + 16\)
\(\text{М} = 28.5\) г/моль

Таким образом, относительная молекулярная масса спирта равна 28,5 г/моль.