При сжигании 1,64 г неизвестного органического вещества в присутствии избытка кислорода образовались 1,12 л СО2 и 1,26

Морской_Путник

43

Дано:

Масса органического вещества до сгорания: 1,64 г
Масса остатка в трубке после сгорания: 1,06 г
Объем углекислого газа, образовавшегося при сгорании: 1,12 л (при н.у.)
Объем водяного пара, образовавшегося при сгорании: 1,26 л (при н.у.)

1. Найдем количество углерода и водорода в органическом веществе до сгорания:

- Находим количество молей углерода (C) в углекислом газе (СО2):
$$n_C={\displaystyle \frac{V_{CO2}}{V_{molar}}}={\displaystyle \frac{1,12}{22,4}}=0,05моль$$

- Находим количество молей водорода (H) в водяном паре (H2O):
$$n_H={\displaystyle \frac{V_{H2O}}{V_{molar}}}={\displaystyle \frac{1,26}{22,4}}=0,056моль$$

2. Рассчитаем массу углерода (C) и водорода (H) в органическом веществе:

- Масса углерода:
$$m_C=n_C\times M_C=0,05\times 12=0,6г$$

- Масса водорода:
$$m_H=n_H\times M_H=0,056\times 1=0,056г$$

3. Найдем массу кислорода, которая ушла на образование СО2 и Н2О:

- Масса кислорода:
$$m_O=m_{org.subs}-(m_C+m_H)=1,64-(0,6+0,056)=1,64-0,656=0,984г$$

4. Рассчитаем количество молей кислорода в органическом веществе:

$$n_O={\displaystyle \frac{m_O}{M_O}}={\displaystyle \frac{0,984}{16}}=0,0615моль$$

5. Найдем количество молей натрия (Na) в остатке в трубке:

$$n_{Na}={\displaystyle \frac{m_{Na}}{M_{Na}}}={\displaystyle \frac{1,06}{23}}=0,046моль$$

6. Найдем количество молей кислорода, ушедшего на образование оксида натрия:

$$n_{O2}=n_{Na}=0,046моль$$

7. Составим уравнение реакции:

Мы знаем, что кислород ушел в двух фрагментах реакции: на образование СО2 и Н2О, а также на образование оксида натрия. Это предполагает, что кислород в органическом веществе присутствовал в виде карбоната натрия (Na2CO3), который далее разлагается на оксид натрия (Na2O).

Подводя все вышеперечисленные данные, уравнение реакции получения исходного органического вещества выглядит следующим образом:

$$Na2CO3\to Na2O+CO2$$

8. Найдем молекулярную формулу органического вещества:

Исходное органическое вещество состоит из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O). Посчитаем количество ушедшего углерода и водорода через количество углерода, водорода и остаточного натрия:

- Количество мольей углерода в органическом веществе:
$$0,6/12=0,05моль$$

- Количество мольей водорода в органическом веществе:
$$0,056/1=0,056моль$$

- Осталось 0,046 моль натрия. Таким образом, количество мольей кислорода в органическом веществе:
$$n_{O_{organic}}=n_{Na}+3n_C+0,5n_H=0,046+3\times 0,05+0,5\times 0,056=0,201моль$$

С учетом общего числа мольей вещества и атомов составляющих эту массу, получаем молекулярную формулу органического вещества - $C_3{H}_{3}O$