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):
\[
n_{C} = \dfrac{V_{CO2}}{V_{molar}} = \dfrac{1,12}{22,4} = 0,05\ моль
\]

- Находим количество молей водорода (H) в водяном паре (H2O):
\[
n_{H} = \dfrac{V_{H2O}}{V_{molar}} = \dfrac{1,26}{22,4} = 0,056\ моль
\]

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

- Масса углерода:
\[
m_{C} = n_{C} \times M_{C} = 0,05 \times 12 = 0,6\ г
\]

- Масса водорода:
\[
m_{H} = n_{H} \times M_{H} = 0,056 \times 1 = 0,056\ г
\]

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

- Масса кислорода:
\[
m_{O} = m_{org.subs} - (m_{C} + m_{H}) = 1,64 - (0,6 + 0,056) = 1,64 - 0,656 = 0,984\ г
\]

4. Рассчитаем количество молей кислорода в органическом веществе:

\[
n_{O} = \dfrac{m_{O}}{M_{O}} = \dfrac{0,984}{16} = 0,0615\ моль
\]

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

\[
n_{Na} = \dfrac{m_{Na}}{M_{Na}} = \dfrac{1,06}{23} = 0,046\ моль
\]

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

\[
n_{O2} = n_{Na} = 0,046\ моль
\]

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:

\[
Na2CO3 \rightarrow Na2O + CO2
\]

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:
\[
0,6 / 12 = 0,05\ моль
\]

- Количество мольей водорода в органическом веществе:
\[
0,056 / 1 = 0,056\ моль
\]

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

С учетом общего числа мольей вещества и атомов составляющих эту массу, получаем молекулярную формулу органического вещества - \(C_3H_3O\)