При сгорании 9,2 г органического вещества А получили 15,68 л углекислого газа (н. у.) и 7,2 г воды. Известно, что вещество А содержит в молекуле шестичленный цикл. На основании…

Чтобы найти молекулярную формулу вещество А на основании данных о его сгорании, мы должны сначала определить количество углерода и водорода в этом веществе.

1. Выбор уравнения для расчетов:

Согласно данным задачи, при сгорании 9,2 г вещества получили:

• 15,68 л углекислого газа (CO₂) при нормальных условиях (н. у.)
• 7,2 г воды (H₂O)

2. Вычисление количества углерода:

Зная, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л, можем вычислить количество моль CO₂:

\[ n_{CO₂} = \frac{V_{CO₂}}{22,4 \, \text{л/моль}} = \frac{15,68}{22,4} \approx 0,699 \, \text{моль} \]

Каждая молекула CO₂ содержит 1 атом углерода, следовательно, количество углерода в веществе А равно количеству моль CO₂:

\[ C = n_{CO₂} \approx 0,699 \, \text{моль} \]

Переведем количество углерода в граммы, умножив на молярную массу углерода (12 г/моль):

\[ m_C = 0,699 \, \text{моль} \times 12 \, \text{г/моль} \approx 8,39 \, \text{г} \]

3. Вычисление количества водорода:

Теперь найдем количество моль воды:

\[ n_{H₂O} = \frac{m_{H₂O}}{M_{H₂O}} = \frac{7,2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0,4 \, \text{моль} \]

В каждой молекуле воды содержится 2 атома водорода. Поэтому:

\[ H = 0,4 \, \text{моль} \times 2 \approx 0,8 \, \text{моль} \]

Выражаем массу водорода:

\[ m_H = 0,8 \, \text{моль} \times 1 \, \text{г/моль} \approx 0,8 \, \text{г} \]

4. Определяем состав вещества:

Теперь проанализируем полученные данные:

\[ m_A = 9,2 \, \text{г} = m_C + m_H + m_O \]

Вычисляем массу кислорода:

\[ m_O = 9,2 \, \text{г} - 8,39 \, \text{г} - 0,8 \, \text{г} = 0,01 \, \text{г} \]

5. Подсчет атомов:

Найдем количество молей кислорода:

\[ n_O = \frac{0,01 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} \approx 0,000625 \, \text{моль} \]

Таким образом, имеем соотношение:

• C: 0,699 моль
• H: 0,8 моль
• O: 0,000625 моль

Теперь определим наименьшее целое соотношение для получения формулы.

Приводим к целым числам (округлим до ближайшего целого):

C : H : O = 1 : 1.14 : 0.0009

Так как выражение с кислородом незначительное, можно завершить с:

C₆H₈.

Это указывает на то, что вещество А имеет молекулярную формулу C₆H₈.

Теперь выберем название вещества А из предложенных вариантов:

1. Этилциклопен - C₈H₁₄
2. Метилбензол (толуол) - C₇H₈
3. Метаксилол - C₈H₁₀

На основании молекулярной формулы C₆H₈, правильное название вещества А — метилцилопен.

Ответ:

1. C₆H₈
2. Метилциклопен.