Какую простейшую формулу соответствует вещество, которое, сгорая массой 2,5 г, образует 7,7 г углекислого газа и

Константин

33

Чтобы найти формулу вещества, нам нужно использовать массовые отношения и выразить их в виде молей. Давайте разберемся!

1. Найдем количество молей углекислого газа (CO2), используя его молярную массу. Молярная масса CO2 равна 44,01 г/моль. Для этого мы разделим массу CO2 на его молярную массу:

\[
\text{Количество молей CO2} = \frac{{7,7 \, \text{г}}}{{44,01 \, \text{г/моль}}} \approx 0,1752 \, \text{моль CO2}
\]

2. Теперь найдем количество молей паров воды (H2O). Молярная масса H2O равна 18,015 г/моль. Повторим процесс:

\[
\text{Количество молей H2O} = \frac{{3,6 \, \text{г}}}{{18,015 \, \text{г/моль}}} \approx 0,1999 \, \text{моль H2O}
\]

3. Теперь посмотрим на массу исходного вещества (X), которое сгорает и образует CO2 и H2O. Масса X равна 2,5 г.

4. Чтобы найти количество молей вещества X, мы должны вычесть количество молей CO2 и H2O из общего количества молей X:

\[
\text{Общее количество молей X} = \text{Количество молей CO2} + \text{Количество молей H2O}
\]

\[
\text{Общее количество молей X} = 0,1752 \, \text{моль CO2} + 0,1999 \, \text{моль H2O} = 0,3751 \, \text{моль X}
\]

5. Теперь, чтобы найти формулу (эмпирическую формулу) вещества X, мы должны разделить количество атомов каждого элемента на наименьшее количество молей вещества X.

6. Из вышеизложенной информации, видим, что в 0,3751 молей X содержится 0,1752 моль C и 0,1999 моль H.

7. Поделим оба значения на наименьшее количество молей X (0,1752) и округлим до ближайшего целого числа:

\[
\frac{{0,1752 \, \text{моль C}}}{{0,1752 \, \text{моль X}}} \approx 1
\]

\[
\frac{{0,1999 \, \text{моль H}}}{{0,1752 \, \text{моль X}}} \approx 1,14
\]

8. Так как мы должны преобразовать все коэффициенты в целые числа, умножим оба значения на 7:

\[
1 \times 7 = 7
\]

\[
1,14 \times 7 \approx 8
\]

9. Получили числа 7 и 8, а это значит, что эмпирическая формула вещества X - C7H8.

Ответ: Формула вещества, которое сгорает и образует 7,7 г углекислого газа и 3,6 г паров воды, - C7H8.