При сжигании 2,9 г органического вещества образовалось 6,6 г углекислого газа и 2,7 г воды. Определите молекулярную формулу этого вещества, если известно, что его плотность по водороду равна 29

Давайте решим задачу подробно. **Дано:** - Масса сгоревшего вещества \( m_ориг = 2,9 \) г - Образовалось: - углекислого газа \( m_{CO_2} = 6,6 \) г - воды \( m_{H_2O} = 2,7 \) г - Плотность вещества по водороду равна 29 **Цель:** Найти молекулярную формулу вещества. --- ### Шаг 1. Определим содержание элементов в образовавшихся продуктах **1. Массы атомов C, H в продуктовых веществах** - В углекислом газе \( CO_2 \): Молярная масса: \( M_{CO_2} = 12 + 2 \times 16 = 44 \) г/моль В одном моле \( CO_2 \): - C: 12 г - O: 2 × 16 = 32 г Масса \( CO_2 \): 6,6 г Количество молей \( CO_2 \): \[ n_{CO_2} = \frac{6,6}{44} \approx 0,15 \text{ моль} \] Тогда количество атомов C: \[ n_C = n_{CO_2} \times 1 = 0,15 \text{ моль} \] - В воде \( H_2O \): Молярная масса: \( M_{H_2O} = 2 \times 1 + 16 = 18 \) г/моль Количество молей воды: \[ n_{H_2O} = \frac{2,7}{18} \approx 0,15 \text{ моль} \] В воде содержится водород: по 2 атома на mole \( H_2O \): Количество атомов H: \[ n_H = 2 \times n_{H_2O} = 2 \times 0,15 = 0,30 \text{ моль} \] --- ### Шаг 2. Определим соотношение атомов в исходном веществе Поскольку масса веществ взята при полном сгорании, исходное вещество — это гидрид, у которого в основе — C, H, а кислород в нем не содержится (или он полностью преобразовался). - Масса атомов внутри исходного вещества: \[ m_C = n_C \times 12 = 0,15 \times 12 = 1,8 \text{ г} \] \[ m_H = n_H \times 1 = 0,30 \times 1 = 0,3 \text{ г} \] - Общая масса исходного вещества: 2,9 г, а сумма известных масс C и H: \[ 1,8 + 0,3 = 2,1 \text{ г} \] Тогда масса "незгоревших" элементов (например, кислорода или другого) равна: \[ 2,9 - 2,1 = 0,8 \text{ г} \] Анализ показывает, что в исходном веществе, возможно, присутствует некий остаток или кислород в составе, либо исходное вещество — это гидрид с кислородом. Но по типу задачи, скорее всего, мы ищем соотношение C и H в формуле исходного вещества. --- ### Шаг 3. Определим соотношение атомов Обратимся к соотношению по молям: \[ \frac{n_C}{n_H} = \frac{0,15}{0,30} = \frac{1}{2} \] Это указывает на формульное отношение C:H = 1:2. --- ### Шаг 4. Определим молекулярную формулу исходного вещества Обозначим эмпирическую формулу: \( CH_2 \) Для определения молекулярной формулы необходимо найти молекулярный коэффициент. Каким образом? --- ### Шаг 5. Используем плотность по водороду для определения молекулярной массы Дано: плотность по водороду равна 29. Что означает «плотность по водороду»? Обычно это соотношение молекулярной массы к молярной массе водорода \( H_2 \): \[ d_H = \frac{M_{молекулы}}{2} \] (так как молярная масса \( H_2 = 2 \) г/моль). Нужно найти \( M_{молекулы} \): \[ 29 = \frac{M_{молекулы}}{2} \implies M_{молекулы} = 29 \times 2 = 58 \text{ г/моль} \] --- ### **Ответ:** Молекулярная формула вещества — **\( C_{x}H_{2x} \)**, а молекулярная масса — 58 г/моль. Значит, для \( CH_2 \): \[ M_{emp} = 12 + 2 \times 1 = 14 \text{ г/моль} \] Молекулярный коэффициент: \[ n = \frac{58}{14} \approx 4.14 \] Округляем до ближайшего целого числа: 4 Следовательно, **молекулярная формула** это: \[ \boxed{C_4H_8} \] --- ### Итог: **Молекулярная формула вещества — \( C_4H_8 \).**