Какова молекулярная формула органического вещества, если при полном окислении 20,4 г этого вещества получено 15,9

Edinorog

67

Чтобы найти молекулярную формулу органического вещества, нам необходимо пошагово решить задачу, используя предоставленную информацию.

1. Начнем с написания уравнения реакции полного окисления органического вещества:
\(C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\)
где \(C_xH_y\) представляет органическое вещество, \(CO_2\) - углекислый газ, а \(H_2O\) - вода.

2. Определим, сколько граммов углекислого газа (\(CO_2\)) и воды (\(H_2O\)) образуется при полном окислении органического вещества. Из условия задачи:
масса \(CO_2\) = 19,8 г и масса \(H_2O\) = 13,5 г.

3. Теперь найдем количество моль углекислого газа и воды. Для этого воспользуемся молярной массой соответствующих веществ:
молярная масса \(CO_2\) = 44 г/моль и молярная масса \(H_2O\) = 18 г/моль.

Количество молей углекислого газа:
\[\text{Количество молей } CO_2 = \frac{\text{масса } CO_2}{\text{молярная масса } CO_2} = \frac{19,8}{44}\]

Количество молей воды:
\[\text{Количество молей } H_2O = \frac{\text{масса } H_2O}{\text{молярная масса } H_2O} = \frac{13,5}{18}\]

4. Запишем соотношение между количеством молей углекислого газа, воды и органического вещества. Коэффициенты перед каждым соединением в уравнении реакции показывают, в каких пропорциях проходит реакция. Если принять, что углекислый газ и вода образуются в количестве 1 моля каждого соединения, то получим следующее соотношение:
\(C_xH_y : CO_2 : H_2O = 1 : \frac{19,8}{44} : \frac{13,5}{18}\)

5. Теперь найдем отношение между количеством моль органического вещества и углекислого газа:
\(\frac{\text{количество молей орг. вещества}}{\text{количество молей } CO_2} = 1 : \frac{19,8}{44}\)

6. Для определения мольной формулы органического вещества необходимо найти отношение между количеством атомов углерода в органическом веществе и атомами углерода в углекислом газе. Молярные соотношения атомов задаются коэффициентами перед элементами. В химической формуле \(CO_2\) имеется 1 атом углерода, а в формуле органического вещества \(C_xH_y\) есть \(x\) атомов углерода.

Отношение между количеством атомов углерода в органическом веществе и углекислом газе:
\(\frac{\text{атомы углерода в орг. веществе}}{\text{атомы углерода в } CO_2} = \frac{x}{1}\)

7. Таким образом, чтобы найти значение переменной x и тем самым определить молекулярную формулу органического вещества, мы должны приравнять два полученных отношения:
\(\frac{\text{количество молей орг. вещества}}{\text{количество молей } CO_2} = \frac{\text{атомы углерода в орг. веществе}}{\text{атомы углерода в } CO_2}\)

8. Теперь можем записать конечное соотношение:
\(\frac{1}{\frac{19,8}{44}} = \frac{x}{1}\)

Вычисляя данное соотношение, получим:
\(x = \frac{44}{19,8}\)

9. Вычислим значение переменной \(x\):
\(x = 2,22\)

10. Таким образом, молекулярная формула органического вещества равна \(C_{2.22}H_y\). Обратите внимание, что значение переменной \(y\) в формуле остается неизменным, так как информации о количестве атомов водорода в задаче не предоставлено.

Таким образом, молекулярная формула органического вещества после полного окисления будет \(C_{2.22}H_y\).