реши задачу.При сжигании без остатка неизвестного углеводорода получили 13,2г оксида углерода ( IV) и 6,3г воды. относительная плотность паров углеводорода по водорода равна 43.…
Реши задачу.При сжигании без остатка неизвестного углеводорода получили 13,2г оксида углерода ( IV) и 6,3г воды. относительная плотность паров углеводорода по водорода равна 43. выведите молекулярную формулу этого вещества.
Чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, необходимо выполнить несколько шагов.
Определим количество вещества, образовавшегося при сжигании.
Для этого используем уравнения для расчета молекулярной массы, основываясь на полученных продуктах сгорания.
Молекулярная масса CO₂: \[ \text{Molar mass of CO₂} = 12 (C) + 2 \times 16 (O) = 44 \, \text{г/моль} \] Молекулярная масса H₂O: \[ \text{Molar mass of H₂O} = 2 \times 1 (H) + 16 (O) = 18 \, \text{г/моль} \]
Теперь вычислим количество вещества CO₂ и H₂O:
\[ n_{CO₂} = \frac{m_{CO₂}}{M_{CO₂}} = \frac{13.2 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 0.3 \, \text{моль} \] \[ n_{H₂O} = \frac{m_{H₂O}}{M_{H₂O}} = \frac{6.3 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0.35 \, \text{моль} \]
Определим соотношение углерода и водорода.
Из уравнения реакции сгорания: \[ C_xH_y + O_2 \rightarrow xCO₂ + \frac{y}{2}H₂O \]
Таким образом, количество углерода в углеводороде будет равно количеству молей CO₂, а количество водорода будет равно количеству молей H₂O умноженному на 2:
- Углерод (C): \( n_{C} = n_{CO₂} = 0.3 \, \text{моль} \)
- Водород (H): \( n_{H} = 2 \cdot n_{H₂O} = 2 \cdot 0.35 \approx 0.7 \, \text{моль} \)
Найдем отношение «углерод:водород». \[ \frac{C}{H} = \frac{0.3}{0.7} = \frac{3}{7} \]
Это значит, что на каждые 3 атома углерода идет 7 атомов водорода.
Сравним с относительной плотностью. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 43, что означает, что молекулярная масса углеводорода составляет: \[ M_{углеводорода} = 43 \cdot 2 = 86 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем возможные молекулярные формулы. Поскольку соотношение C:H = 3:7, это соответствует формуле \( C_3H_7 \). Вычисляем молекулярную массу: \[ M_{C_3H_7} = 3 \cdot 12 + 7 \cdot 1 = 36 + 7 = 43 \, \text{г/моль} \] Эта формула не соответствует нашей вычисленной, поскольку она слишком мала.
Поскольку мы нашли соотношение 3 к 7, увеличим его в два раза, чтобы соответствовать молекулярной массе 86:
- \( C_6H_{14} \) Проверим: \[ M_{C_6H_{14}} = 6 \cdot 12 + 14 \cdot 1 = 72 + 14 = 86 \, \text{г/моль} \]
Таким образом, молекулярная формула данного углеводорода: \(\mathbf{C_6H_{14}}\) (гексан).
