10. Решите задачу: при полном сгорании 4,8г кислородосодержащего органического вещества образовалось 3,36л углекислого газа и 5,4г паров воды. Какое вещество сожгли, если относительная плотность его паров по водороду составила 16.

Для решения этой задачи, нам нужно сначала определить, что за органическое вещество сгорело, а затем проверить его соответствие полученным продуктам сгорания (углекислый газ и пар воды). 1. **Определение молекулярной массы вещества**: Дано, что относительная плотность паров вещества по водороду составляет 16. Это значит, что молекулярная масса искомого вещества в 16 раз больше молекулярной массы водорода (H₂), которая равна 2 г/моль. Следовательно, молекулярная масса органического вещества составит: \[ M = 16 \times 2 = 32 \text{ г/моль} \] 2. **Расчет количества углекислого газа и воды**: - Углекислый газ (CO₂): 3,36 л. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л, следовательно, количество моль CO₂: \[ n_{CO₂} = \frac{3,36 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,15 \text{ моль} \] - Вода (H₂O): Масса воды 5,4 г. Молярная масса H₂O составляет 18 г/моль, следовательно, количество моль H₂O: \[ n_{H₂O} = \frac{5,4 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль} \] 3. **Запись уравнения реакции сгорания**: Общая реакция сгорания органического вещества (C, H и O) выглядит следующим образом: \[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO₂ + H₂O \] Из уравнения видно, что для получения 0,15 моль CO₂ образуется 0,15 моль углерода (C) и для 0,3 моль H₂O требуется 0,3 моль водорода (H). 4. **Определение количества углерода и водорода**: - Углерод: 0,15 моль CO₂ содержат 0,15 моль C. - Водород: 0,3 моль H₂O содержат 0,6 моль H (поскольку в одной молекуле H₂O два атома водорода). 5. **Составление формулы вещества**: Теперь мы знаем, что в веществе есть 0,15 моль углерода и 0,6 моль водорода. Соотношение: \[ C_{0,15}H_{0,6} \] Упрощая это соотношение, получаем: \[ C_{1}H_{4} \] Это указывает на то, что органическое вещество — это метан (CH₄). 6. **Проверка данных**: Подсчитаем полной массы исходного вещества. Для метана (добавим также необходимость кислорода): Для Кислорода, степен взаимодействия выглядит следующим образом, где 1 моль метана (16 г) требует 2 моль кислорода (32 г): В итоге, органическое вещество, которое сожгли — это метан (CH₄), а общая масса образовавшихся продуктов (углекислого газа и воды) соответствует данному количеству исходного вещества с принятыми данными. Таким образом, органическое вещество, которое сожгли, это **метан (CH₄)**.