Какова молекулярная формула вещества, если при сгорании органического вещества массой 9 г получили 26,4 г углекислого

Morskoy_Korabl_7606

18

Чтобы решить эту задачу, давайте применим закон сохранения массы. Закон сохранения массы гласит, что масса продуктов реакции должна быть равна массе исходных веществ.

По условию задачи, масса органического вещества равна 9 г. При сгорании этого вещества получили 26,4 г углекислого газа и 16,2 г воды. Общая масса продуктов сгорания равна сумме масс углекислого газа и воды, то есть 26,4 г + 16,2 г = 42,6 г.

Теперь найдем мольную массу углекислого газа (\(CO_2\)). Мольная масса \(CO_2\) составляет 44 г/моль, так как углероду (C) соответствует атомная масса 12 г/моль, а каждому атому кислорода (O) - 16 г/моль.

Чтобы выразить мольную массу воды (\(H_2O\)), воспользуемся аналогичной формулой: 2 атома водорода (H) с массой 1 г/моль каждый и 1 атом кислорода (O) с массой 16 г/моль, что даёт итоговую мольную массу воды равной 18 г/моль.

Как мы знаем, масса вещества равна молам, умноженным на их мольные массы, то есть:

\[
\text{Масса } CO_2 = n_{CO_2} \cdot M_{CO_2} = 26.4 \text{ г}
\]

\[
\text{Масса воды} = n_{H_2O} \cdot M_{H_2O} = 16.2 \text{ г}
\]

где \(n_{CO_2}\) и \(n_{H_2O}\) - количество молекул \(CO_2\) и \(H_2O\) соответственно, \(M_{CO_2}\) и \(M_{H_2O}\) - их мольные массы.

Найдем количество молекул \(CO_2\) и \(H_2O\), разделив массы на их мольные массы:

\[
n_{CO_2} = \frac{{\text{Масса } CO_2}}{{M_{CO_2}}} = \frac{{26.4 \text{ г}}}{{44 \text{ г/моль}}} \approx 0.6 \text{ моль}
\]

\[
n_{H_2O} = \frac{{\text{Масса воды}}}{{M_{H_2O}}} = \frac{{16.2 \text{ г}}}{{18 \text{ г/моль}}} = 0.9 \text{ моль}
\]

Теперь, чтобы найти молекулярную формулу исходного вещества, нужно определить соотношение между количеством атомов углерода, водорода и кислорода.

У нас есть 0.6 моль \(CO_2\) и 0.9 моль \(H_2O\). Рассмотрим соотношение между количеством атомов углерода, водорода и кислорода в \(CO_2\) и \(H_2O\):

В \(CO_2\) содержится 1 атом углерода и 2 атома кислорода, а в \(H_2O\) - 2 атома водорода и 1 атом кислорода.

Теперь мы можем определить, сколько атомов каждого элемента у нас есть:

Атомы углерода: \(0.6 \times 1 = 0.6\) шт.
Атомы водорода: \(0.9 \times 2 = 1.8\) шт.
Атомы кислорода: \(0.6 \times 2 + 0.9 \times 1 = 2.1\) шт.

Теперь у нас есть количество атомов каждого элемента в молекуле исходного вещества, но чтобы найти молекулярную формулу, нам нужно привести их к целым числам, выбрав наименьший общий множитель.

Общим множителем для всех трёх элементов является 10, поэтому умножим количество атомов каждого элемента на 10:

Атомы углерода: \(0.6 \times 10 = 6\) шт.
Атомы водорода: \(1.8 \times 10 = 18\) шт.
Атомы кислорода: \(2.1 \times 10 = 21\) шт.

Итак, молекулярная формула исходного вещества будет \(C_6H_{18}O_{21}\).

Надеюсь, это решение было понятным и подробным для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.