при сгорании порции ароматического углеводорода массой 42,4 г образовалось 71,68 дм³ углекислого газа и 36 г воды. Определи молекулярную формулу вещества Вычисли и запиши в ответе…

Для определения молекулярной формулы ароматического углеводорода и его относительной молекулярной массы, начнем с анализа данных о продуктах сгорания.

1. Углекислый газ (CO₂): Объем 1 моль CO₂ при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) равен 22,4 дм³. Это значит, что количество молей углекислого газа можно найти по формуле: \[ n_{CO₂} = \frac{V_{CO₂}}{V_{m}} = \frac{71,68 \, \text{дм³}}{22,4 \, \text{дм³/моль}} \approx 3,2 \, \text{моля} \]

2. Вода (H₂O): Молярная масса воды (H₂O) составляет 18 г/моль. Количество молей воды вычислим так: \[ n_{H₂O} = \frac{m_{H₂O}}{M_{H₂O}} = \frac{36 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моля} \]

3. Анализ уравнения реакции: Обобщая, при сгорании углеводорода происходит следующая реакция: \[ C_xH_y + O₂ \rightarrow CO₂ + H₂O \] Из уравнения видно, что на 1 моль углеводорода образуется x моль CO₂ и y/2 моль H₂O. Из наших расчетов мы можем записать:

   • x = 3,2 (количество молей углекислого газа)
   • y/2 = 2 → y = 4 (количество молей воды)

4. Определяем формулу: Теперь мы можем определить, что молекулярная формула ароматического углеводорода имеет вид \(C_{3,2}H_4\). Поскольку молекулы должны быть целыми, мы умножим формулу на 2, получая: \[ C_7H_8 \]

5. Молярная масса: Рассчитаем относительную молекулярную массу этого вещества:

   • Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
   • Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль \[ M = 7 \times 12 + 8 \times 1 = 84 + 8 = 92 \, \text{г/моль} \]

Таким образом, молекулярная формула вещества - \(C_7H_8\), а его относительная молекулярная масса составляет 92 г/моль.