Какова молекулярная формула органического вещества, если 18,6 грамма такого вещества при сгорании выделили 52,8 грамма

Вода

43

Для решения данной задачи, сначала определим количество вещества, выделенного при сгорании. Затем, используя закон сохранения массы, найдем количество углерода, водорода и кислорода в исходном органическом веществе. Зная отношение этих элементов в молекуле, составим молекулярную формулу.

1. Рассмотрим сгорание органического вещества:

Масса углекислого газа (CO2): 52,8 г
Масса воды (H2O): 12,6 г
Объем азота (N2): 2,24 л

Для начала, переведем объем азота в массу, используя его плотность при данной температуре и давлении. Плотность азота составляет около 1,25 г/л. Таким образом, масса азота будет равна:

Масса азота (N2) = объем азота × плотность азота = 2,24 л × 1,25 г/л = 2,8 г

Итак, общая масса выделенных продуктов сгорания равна:

Общая масса = Масса углекислого газа + Масса воды + Масса азота
Общая масса = 52,8 г + 12,6 г + 2,8 г = 68,2 г

2. Теперь мы можем определить молекулярные пропорции элементов в исходном органическом веществе.

- Рассмотрим углерод. По условию, общая масса углерода составляет 3,2 единицы относительно азота в составе вещества.

Масса углерода = 3,2 × масса азота = 3,2 × 2,8 г = 8,96 г

- Рассмотрим водород. По условию, общая масса водорода составляет 3,2 единицы относительно азота в составе вещества.

Масса водорода = 3,2 × масса азота = 3,2 × 2,8 г = 8,96 г

3. Теперь можем определить массу кислорода как разницу между общей массой вещества и массами углерода и водорода:

Масса кислорода = Общая масса - Масса углерода - Масса водорода
Масса кислорода = 68,2 г - 8,96 г - 8,96 г = 50,28 г

4. Составим таблицу с количеством атомов каждого элемента в молекуле:

Элемент Масса, г Молекулярная масса Количество атомов
------------------------------------------------------------------
Углерод 8,96 12 г/моль ?
Водород 8,96 1 г/моль ?
Кислород 50,28 16 г/моль ?
Азот 2,8 14 г/моль 1

Для определения количества атомов каждого элемента в молекуле, используем их молярную массу и соотношение масс атомов этих элементов в одной молекуле.

- Углерод (C):
Количество атомов углерода = Масса углерода / Молярная масса углерода = 8,96 г / 12 г/моль = 0,7466 моль

- Водород (H):
Количество атомов водорода = Масса водорода / Молярная масса водорода = 8,96 г / 1 г/моль = 8,96 моль

- Кислород (O):
Количество атомов кислорода = Масса кислорода / Молярная масса кислорода = 50,28 г / 16 г/моль = 3,1435 моль

Таким образом, молекулярная формула исходного органического вещества будет:

C_0.7466H_8.96O_3.1435N