Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, начнем с анализа данных о продуктах полного сгорания.
Углекислый газ (CO₂): Мы получили 4,48 л CO₂. При нормальных условиях (н.у) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, количество молей углекислого газа можно определить следующим образом:
\[ n(CO₂) = \frac{4,48 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,2 \, \text{моль} \]
Каждый моль углекислого газа содержит 1 моль углерода (C), следовательно, у нас 0,2 моль углерода.
Вода (H₂O): Объём воды, образовавшейся при сгорании, равен 3,6 г. Найдём количество молей воды:
Молярная масса воды H₂O = 2 × 1 + 16 = 18 г/моль.
\[ n(H₂O) = \frac{3,6 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} \]
Каждая моль воды содержит 2 моля водорода (H), соответственно, у нас 0,4 моль водорода.
Хлороводород (HCl): Мы получили 2,24 л HCl. Так же, как и в случае с углекислым газом, найдем количество молей HCl:
\[ n(HCl) = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]
Каждый моль HCl содержит 1 моль хлора (Cl), значит, у нас 0,1 моль хлора.
Теперь у нас есть количество атомов для каждого элемента:
- Углерод (C): 0,2 моль
- Водород (H): 0,4 моль
- Хлор (Cl): 0,1 моль
Чтобы представить это в виде простой формулы, найдем соотношение между элементами. Для этого делим количество молей каждого элемента на наименьшее значение из них, которым является 0,1:
- C: \( \frac{0,2}{0,1} = 2 \)
- H: \( \frac{0,4}{0,1} = 4 \)
- Cl: \( \frac{0,1}{0,1} = 1 \)
Таким образом, получаем, что наименьшее целое число соотношение элементов следующее:
- C: 2
- H: 4
- Cl: 1
Итак, молекулярная формула органического вещества, которое сгорело, будет C₂H₄Cl.