Яка є формула сполуки, яка утворилася в результаті спалювання органічної сполуки і маємо 1,76 г арбон (4) оксиду і 0,72

Артур

12

В данной задаче нам предстоит вычислить формулу органического соединения, которое образовалось в результате сгорания. У нас есть данные о массе углеродного (4) оксида и воды, а также о соотношении густоты водорода и азота. Для начала, давайте рассмотрим реакцию сгорания органического соединения:

\[
\text{{Углерод (C)}} + \text{{Кислород (O)}} \longrightarrow \text{{Углеродный (4) оксид (CO}_2\text{{)}}
\]

\[
\text{{Водород (H)}} + \text{{Кислород (O)}} \longrightarrow \text{{Вода (H}_2\text{{O)}}
\]

Из уравнения реакции видно, что при сгорании углерода выделяется углеродный (4) оксид, а при сгорании водорода образуется вода.

Теперь, чтобы найти формулу органического соединения, сначала найдём количество молей углерода и водорода в исходных веществах.

1 моль углеродного (4) оксида содержит 1 моль углерода, а масса 1 моля углеродного (4) оксида равна молярной массе углерода, которая составляет около 12,01 г/моль.

Таким образом, масса углерода содержится в 1,76 г углеродного (4) оксида равна:

\[
\text{{Масса углерода}} = \frac{{1,76 \, \text{{г}}}}{{12,01 \, \text{{г/моль}}}} \approx 0,146 \, \text{{моль углерода}}
\]

Аналогично поступаем с водой. 1 моль воды содержит 2 моля водорода, а масса 1 моля воды равна молярной массе водорода (примерно 1,008 г/моль).

Таким образом, масса водорода, содержащаяся в 0,72 г воды, составляет:

\[
\text{{Масса водорода}} = \frac{{0,72 \, \text{{г}}}}{{1,008 \, \text{{г/моль}}}} \approx 0,714 \, \text{{моль водорода}}
\]

Теперь посмотрим на соотношение густоты водорода к азоту. По определению относительной густоты:

\[
\text{{Относительная густота водорода}} = \frac{{\text{{Масса водорода}}}}{{\text{{Масса азота}}}}
\]

Подставим значения:

\[
\text{{Относительная густота водорода}} = \frac{{0,714}}{{\text{{Масса азота}}}}
\]

Теперь, чтобы найти массу азота, необходимо знать массу водорода. Поэтому нам нужно найти массу азота. Давайте обозначим массу азота как \(x\).

Теперь мы можем записать уравнение:

\[
\frac{{0,714}}{{x}} = \text{{Относительная густота водорода}}
\]

Известно, что относительная густота водорода равна 1/14. Тогда:

\[
\frac{{0,714}}{{x}} = \frac{{1}}{{14}}
\]

Домножим обе части уравнения на \(x\):

\[
0,714 = \frac{{x}}{{14}}
\]

Умножим обе части на 14:

\[
x \approx 9,996 \, \text{{г азота}}
\]

Таким образом, масса азота составляет примерно 9,996 г.

Теперь мы можем определить массовую долю каждого элемента в органическом соединении. Массовая доля углерода равна:

\[
\text{{Массовая доля углерода}} = \frac{{\text{{Масса углерода}}}}{{\text{{Масса органического соединения}}}}
\]

Подставим значения:

\[
\text{{Массовая доля углерода}} = \frac{{0,146 \, \text{{моль углерода}}}}{{0,146 \, \text{{моль углерода}} + 9,996 \, \text{{г азота}}}}
\]

Вычисляем:

\[
\text{{Массовая доля углерода}} \approx 0,014 \, \text{{моль углерода}}
\]

Следовательно, массовая доля азота равна:

\[
\text{{Массовая доля азота}} = 1 - \text{{Массовая доля углерода}} \approx 1 - 0,014 = 0,986
\]

Таким образом, формула органического соединения, образовавшегося в результате сгорания, будет \(C_{0,014}N_{0,986}\). В этой формуле массовая доля углерода равна 0,014, а массовая доля азота равна 0,986.