Під час згоряння органічної речовини, масою 45 г, утворилися вуглекислий газ, об'ємом 44,8 л, вода, масою 63,0 г, та азот, об'ємом 11,2 л. Визначте молекулярну формулу органічної…

При розв'язанні цієї задачі ми скористаємося законом збереження маси і масово-об'ємними співвідношеннями для газів.

Спочатку знайдемо кількість молей кожного компонента, використовуючи їх густино та об'єми:

1. Кількість молей CO2 (вуглекислого газу): m = 45 г M(СО2) = 44 g/mol n(CO2) = m / M = 45 g / 44 g/mol = 1,0227 моль

2. Кількість молей H2O (води): m = 63 г M(H2O) = 18 g/mol n(H2O) = m / M = 63 g / 18 g/mol = 3,5 моль

3. Кількість молей N2 (азоту): V = 11,2 л Тому що ідеальний газ має об'єм 22,4 л на 1 моль при нормальних умовах, ми розрахуємо кількість молей азоту: n(N2) = V / Vm = 11,2 л / 22,4 л = 0,5 моль

Тепер для знаходження молекулярної формули органічної речовини, розрахуємо масові фракції кожного елементу:

1. Вуглець (C): m(C) = 44 g/mol * 1,0227 моль = 44,91 г

2. Водень (H): m(H) = 18 g/mol * 3,5 моль = 63 г

3. Азот (N): m(N) = 14 g/mol * 0,5 моль = 7 г

Тепер порівняємо масові фракції і визначимо молекулярну формулу, відносно густина випарів якої дорівнює 22,5. Припустимо, що молекула складається з 'а' атомів вуглецю, 'b' атомів водню та 'c' атомів азоту:

22,5 = (44,91 / 12a) + (63 / b) + (7 / 14c)

Далі, вирішуємо отримане рівняння та знаходимо 'a', 'b' та 'c' для визначення молекулярної формули речовини.