Сколько грамм органического вещества, не содержащего кислород, было сожжено, чтобы получить 1,12 л (н.у.) азота?

Елизавета

24

Для решения данной задачи мы можем использовать концепцию мольной пропорции и расчет массы вещества.

Сначала вычислим количество вещества, выделившееся при взаимодействии органического вещества с азотистой кислотой. Из условия задачи известно, что 1 моль этого вещества образует 22,4 литра азота. Поскольку объем азота равен 1,12 литра, то количество вещества можно выразить через мольные пропорции:

\[
\text{{объем азота (в молях)}} = \frac{{\text{{объем азота (в литрах)}}}}{{\text{{объем азота в 1 мольном растворе (в литрах)}}}}
\]

\[
\text{{объем азота (в молях)}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05 \text{{ моль}}
\]

Теперь рассчитаем мольную массу органического вещества. Мольная масса определяется как масса одной моли вещества. Зная количество вещества и массу, мы можем использовать следующую формулу для расчета:

\[
\text{{мольная масса (в граммах)}} = \frac{{\text{{масса (в граммах)}}}}{{\text{{количество вещества (в молях)}}}}
\]

Так как масса вещества неизвестна, обозначим ее как х. То есть,

\[
\text{{мольная масса (в граммах)}} = \frac{x}{{0,05}}
\]

Мы знаем, что органическое вещество не содержит кислород, поэтому оно представляет собой соединение только углерода и водорода. Найдем соотношение их атомов в молекуле. Предположим, что молекула органического вещества содержит \(x\) атомов углерода и \(y\) атомов водорода.

Молекулярная формула органического вещества будет выглядеть как \(C_xH_y\). Рассмотрим количество атомов углерода и водорода в этой молекуле. Масса атома углерода равна 12 г/моль, а масса атома водорода равна 1 г/моль. Тогда масса молекулы органического вещества будет:

\[
\text{{молярная масса (в граммах)}} = x \times 12 + y \times 1
\]

Мы получили два уравнения, связанных между собой:

\[
\frac{x}{{0,05}} = x \times 12 + y \times 1
\]

\[
\text{{мольная масса (в граммах)}} = x \times 12 + y \times 1
\]

Решим систему уравнений для \(x\) и \(y\):

\[
\frac{x}{{0,05}} = x \times 12 + y \times 1
\]

В ответе нужно указать только число.