Какова формула органического вещества, сгоревшего в объеме 4.48 л (н.у.), если образовалось 17.92 л CO2 и 0.0108 л H2O?

  • 20
Какова формула органического вещества, сгоревшего в объеме 4.48 л (н.у.), если образовалось 17.92 л CO2 и 0.0108 л H2O? Относительная плотность вещества по фтороводороду составляет 2.7. Вещество не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, но при реакции с избытком бромной воды атомы брома присоединяются только к вторичным атомам углерода. Пожалуйста, установите формулу данного вещества.
Алексей_4045
17
Для решения этой задачи нам понадобится использовать информацию о количестве получившихся продуктов сгорания: 17.92 л CO2 и 0.0108 л H2O.

Давайте начнем с рассмотрения реакции горения органического вещества:

CxHy+O2CO2+H2O

На основе информации, данной в условии, мы знаем, что образовались 17.92 л CO2 и 0.0108 л H2O.

Для начала, найдем количество молекул CO2 и H2O. Для этого воспользуемся формулой:

n=VVm,

где n - количество молекул, V - объем сгоревших газов, Vm - молярный объем.

Молярный объем для идеального газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22.4 л/моль.

Для CO2:

nCO2=17.9222.4

nCO2=0.8 моль CO2

Для H2O:

nH2O=0.010822.4

nH2O=0.000483 моль H2O

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула CO2 соответствует одной молекуле C в органическом веществе, а каждая молекула H2O соответствует двум молекулам H в органическом веществе.

Теперь мы можем сравнить количество атомов C и H в органическом веществе:

Количество атомов C = количество молекул CO2 = 0.8 моль

Количество атомов H = 2 * количество молекул H2O = 2 * 0.000483 моль

Количество атомов H = 0.000966 моль

Отношение C к H в органическом веществе будет:

КоличествоатомовCКоличествоатомовH=0.80.000966

КоличествоатомовCКоличествоатомовH829.83

Теперь мы должны найти отношение массы C к массе H в органическом веществе. Для этого мы можем использовать относительную плотность вещества по фтороводороду (FH). Относительная плотность (р) может быть выражена следующим образом:

р=mV=mCxHy+mCO2+mH2OVCxHy+VCO2+VH2O,

где m - масса, V - объем.

Воспользуемся формулой относительной плотности и заменим известные значения:

2.7=mCxHy+44.01nCO2+18.01528nH2OVCxHy+22.4nCO2+22.4nH2O

2.7=mCxHy+44.010.8+18.015280.000483VCxHy+22.40.8+22.40.000483

Масса CO2 (44.01 г/моль) и масса H2O (18.01528 г/моль) известны, поэтому определим их значения:

mCO2=44.010.8

mCO2=35.208г

mH2O=18.015280.000483

mH2O0.0087г

Теперь мы можем продолжить вычисления:

2.7=mCxHy+35.208+0.0087VCxHy+22.40.8+22.40.000483

Далее, мы можем найти массу C в органическом веществе:

mC=mCxHy=2.7(VCxHy+22.40.8+22.40.000483)35.2080.0087

Теперь мы можем найти количество молекул C в органическом веществе, используя молярную массу углерода (12.01 г/моль):

nC=mCMC,

где MC - молярная масса углерода.

nC=mC12.01

Наконец, чтобы установить формулу данного вещества, мы можем использовать найденное значение отношения C к H, чтобы определить соотношение между атомами C и H в формуле. На основе рассчитанного значения отношения C к H (829.83) и количества молекул C (найденного выше), мы можем предположить, что молекула состоит из 829.83 атомов C и 829.83×2 (1659.66) атомов H.

Таким образом, формула данного органического вещества будет C829.83H1659.66.