При сгорании порции ароматического углеводорода массой 9,2 г образовалось 15,68 дмз углекислого газа и 7,2 г воды. Определи молекулярную формулу вещества, вычисли и запиши в…
При сгорании порции ароматического углеводорода массой 9,2 г образовалось 15,68 дмз углекислого газа и 7,2 г воды. Определи молекулярную формулу вещества, вычисли и запиши в ответе его относительную молекулярную массу.
Для решения задачи нам нужно определить молекулярную формулу ароматического углеводорода и вычислить его относительную молекулярную массу. Для этого мы будем использовать данные о продуктах сгорания: углекислом газе \(CO_2\) и воде \(H_2O\).
Шаг 1: Находим количество образовавшегося углерода и водорода.
Поскольку мы знаем массу углекислого газа и воды, можем определить, сколько углерода и водорода содержится в этих веществах.
1.1. Рассчитаем количество углерода:
Масса углекислого газа \(m_{CO_2} = 15,68\) дм³. Чтобы перевести дм³ в г, нужно воспользоваться условием, что 1 дм³ \(CO_2\) (при нормальных условиях) имеет массу примерно 1,96 г.
Поэтому: \[ m_{CO_2} = 15,68 \, \text{дм}^3 \approx 15,68 \times 1,96 \, \text{г} \approx 30,73 \, \text{г} \]
В одном моле \(CO_2\) содержится 1 моль углерода (C), а его молекулярная масса 12 г/моль. Рассчитаем, сколько углерода: \[ n_{CO_2} = \frac{m_{CO_2}}{M_{CO_2}} = \frac{30,73}{44} \approx 0,698 \, \text{моля} \] Здесь \(M_{CO_2} = 12 + 2 \cdot 16 = 44\) г/моль.
Количество углерода: \[ n_C = n_{CO_2} \approx 0,698 \, \text{моля} \]
1.2. Рассчитаем количество водорода:
Масса воды \(m_{H_2O} = 7,2\) г.
В одном моле воды 2 моля водорода. Молекулярная масса воды \(M_{H_2O} = 2 + 16 = 18\) г/моль.
Количество воды: \[ n_{H_2O} = \frac{m_{H_2O}}{M_{H_2O}} = \frac{7,2}{18} \approx 0,4 \, \text{моля} \]
Количество водорода: \[ n_H = 2 \cdot n_{H_2O} = 2 \cdot 0,4 = 0,8 \, \text{моля} \]
Шаг 2: Подсчитаем соотношение углерода и водорода
Теперь у нас есть количество углерода и водорода:
- Углерод: 0,698 моля
- Водород: 0,8 моля
Для нахождения молекулярной формулы, найдем отношение этих количеств.
Делим на наименьшее число: \[ \frac{C}{n} : \frac{0,698}{0,698} : \frac{0,8}{0,698} \approx 1 : 1,145 \]
Приблизительно округляем до целых чисел. Лучше представление \(C_6H_7\).
Шаг 3: Определяем молекулярную массу
Молекулярная масса углеводорода \(C_6H_7\) рассчитывается следующим образом:
- \(6 \cdot 12 + 7 \cdot 1 = 72 + 7 = 79\) г/моль.
Ответ
Таким образом, молекулярная формула ароматического углеводорода — \(C_6H_7\), а его относительная молекулярная масса равна 79 г/моль.
