При реакции разложения 22,2 г некоторого вещества получили 16 г CuO и 22,4 л CO2. Определить: формулу взятого вещества

Задача сводится к распаду вещества A → CuO + CO2 с получением 16 г CuO и CO2 объёмом 22,4 л.

1. Найдём число молей CuO

• Молярная масса CuO ≈ 63,55 + 16,00 = 79,55 г/моль
• n(CuO) = 16 г / 79,55 г/моль ≈ 0,201 моль

2. Пусть исходное вещество имеет формулу Cu_a C_b O_c и распадается по схеме

• Cu_a C_b O_c → a CuO + b CO2 Тогда число молей CuO и CO2 равно:
• n(CuO) = a · n0
• n(CO2) = b · n0 где n0 — число молей исходной формулы.

3. Из условия дано объём CO2 22,4 л. При нормальных условиях 1 моль CO2 занимает 22,4 л, значит

• n(CO2) = 22,4 л / 22,4 л/моль = 1,00 моль

4. Отношение коэффициентов даёт соотношение карбонов:

• b · n0 = 1,0
• a · n0 = 0,201 Разделим: (b · n0) / (a · n0) = b / a ≈ 1 / 0,201 ≈ 4,98 ≈ 5 Значит b/a = 5. Наименьшее целое решение: a = 1, b = 5.

5. Определим количество кислорода в формуле исходного вещества. При распаде в продуктах кислород находится в CuO и в CO2:

• CuO содержит 1 O на одну моль CuO
• CO2 содержит 2 O на одну моль CO2 За одну формульную единицу исходного вещества формула Cu_a C_b O_c даёт:
• всего O в продуктах = a·1 + b·2 = 1·1 + 5·2 = 11 Следовательно, в исходной формуле должно быть c = 11 атомов O.

6. Таким образом, искомая формула исходного вещества (с учётом минимального целочисленного коэффициента) имеет вид:

• CuC5O11

Ответ: формула взятого вещества — CuC5O11 (эмпирическая формула).