При полном сгорании 6 г органического вещества образовалось 13,2 г углекислого газа и 7,2 г воды. Относительная плотность паров это вещества по гелию равна 15. Определи…

Чтобы определить молекулярную формулу органического вещества, начнем с анализа образовавшихся продуктов - углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O).

1. Сначала определим количество углерода (C) и водорода (H) в образованных продуктах:

   • Молярная масса CO₂ = 12 (C) + 2*16 (O) = 44 г/моль
   • Количество молей CO₂, образовавшегося при сгорании: \[ n_{CO₂} = \frac{13,2 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 0,3 \, \text{моль} \]
   • Каждый моль CO₂ содержит 1 моль углерода, следовательно, количество углерода в веществе: \[ n_C = 0,3 \, \text{моль} \]
   • Молярная масса H₂O = 2*1 (H) + 16 (O) = 18 г/моль
   • Количество молей H₂O, образовавшегося при сгорании: \[ n_{H₂O} = \frac{7,2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0,4 \, \text{моль} \]
   • Каждый моль H₂O содержит 2 моля водорода, следовательно, количество водорода в веществе: \[ n_H = 2 * 0,4 \, \text{моль} = 0,8 \, \text{моль} \]

2. Теперь находим количество кислорода (O) в веществе:

   • Сначала найдем массу углерода и водорода, а затем массу кислорода:
     • Масса углерода: \[ m_C = n_C * 12 \, \text{г/моль} = 0,3 * 12 = 3,6 \, \text{г} \]
     • Масса водорода: \[ m_H = n_H * 1 \, \text{г/моль} = 0,8 * 1 = 0,8 \, \text{г} \]
   • Теперь определим массу кислорода, которая вытекает из полной массы: \[ m_O = m_{вещества} - (m_C + m_H) = 6 \, \text{г} - (3,6 \, \text{г} + 0,8 \, \text{г}) = 1,6 \, \text{г} \]

3. Теперь найдем количество молей кислорода:

   • Молярная масса O = 16 г/моль \[ n_O = \frac{1,6 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]

4. Составим эмпирическую формулу:

   • Теперь у нас есть:
     • C: 0,3 моль
     • H: 0,8 моль
     • O: 0,1 моль
   • Нормализуем по наименьшему значению (0,1):
     • C: \( \frac{0,3}{0,1} = 3 \)
     • H: \( \frac{0,8}{0,1} = 8 \)
     • O: \( \frac{0,1}{0,1} = 1 \)
   • Эмпирическая формула: \( C_3H_8O \)

5. Теперь найдем молекулярную формулу с учетом относительной плотности паров по гелию:

   • Относительная плотность паров = 15, значит, молярная масса нашего вещества = 15 * 4 (г/моль) = 60 г/моль.
   • Молярная масса эмпирической формулы \( C_3H_8O \): \[ M_{C_3H_8O} = 3*12 + 8*1 + 16 = 36 + 8 + 16 = 60 \, \text{г/моль} \]
   • Поскольку эмпирическая и молекулярная формулы совпадают по массе, молекулярная формула вещества также будет \( C_3H_8O \).

Таким образом, молекулярная формула органического вещества: C₃H₈O.