Чтобы решить задачу, нам нужно определить формулу вещества, сгорающего до сернистого газа (\(SO_2\)) и воды (\(H_2O\)). Мы начнем с вычисления количества вещества, образующегося при сгорании.
Шаг 1: Находим количество вещества сернистого газа
Объем сернистого газа (\(SO_2\)), образовавшегося при сгорании, составляет 8,96 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому можно рассчитать количество вещества \(n\) сернистого газа:
\[ n(SO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{8,96 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,4 \, \text{моля} \]
Шаг 2: Находим количество вещества воды
Теперь посчитаем количество вещества образовавшейся воды. Для этого воспользуемся формулой:
\[ n(H_2O) = \frac{m}{M} \]
где:
- \(m = 7,2 \, \text{г}\) - масса воды,
- \(M = 18 \, \text{г/моль}\) - молярная масса воды (\(H_2O\)).
Подставляем значения:
\[ n(H_2O) = \frac{7,2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,4 \, \text{моля} \]
Шаг 3: Определим количество вещества исходного соединения
Используем уравнения реакции сгорания. Сгорание соединения (обозначим его как \(C_xH_yS_z\)) можно представить следующим образом:
\[ C_xH_yS_z + O_2 \rightarrow SO_2 + H_2O + CO_2 \]
При этом, так как у нас есть \(0,4\) моль \(SO_2\) и \(0,4\) моль \(H_2O\), мы можем сделать вывод, что для реакции, вероятно, \(z = 1\) (один атом серы) и \(y / 2 = 0.4\) (два атома водорода на моль воды), то есть \(y = 2\).
Также считается, что количество углерода (\(x\)) равно количеству молей \(SO_2\) (в нашем случае требуется 0,4 моль углерода) — значит тоже \(x\) = 0,4.
Итак, исходное соединение можно выразить как:
\[ C_{0.4}H_{2}S \]
Шаг 4: Переводим формулу в целые числа
Для того чтобы представить формулу в целых числах, умножим все индексы на 5 (чтобы получить целые значения):
\[ C_2H_{10}S_5 \]
Шаг 5: Сумма индексов
Теперь мы можем найти сумму индексов:
\[ 2 + 10 + 1 = 13 \]
Ответ
Сумма индексов вещества, полученного при сгорании, составляет 13.