При сжигании органического вещества массой 14,8 грамм получили 35,2 грамм углекислого газа и 18 грамм воды. Известно, что относительная плотность плотность водороду равна. Установите формулу вещества

Цель: Понять решение подробно и по шагам. Условия задачи: при сжигании 14,8 g органического вещества получено 35,2 g CO2 и 18 g H2O. Нужно установить формулу вещества. (Замечание: в ходе расчета не требуется значение «относительной плотности водорода» — используем обычные атомно-молекулярные массы: C = 12, H = 1, O = 16.) Шаги решения 1) Найдем количество молей углерода, образовавшегося как CO2 - Молярная масса CO2 ≈ 44 g/mol. - n(CO2) = 35,2 g / 44 g/mol ≈ 0,80 mol. - В одной молекуле CO2 содержится 1 атом C, значит n(C) = 0,80 mol. 2) Найдем количество молей водорода - Молярная масса H2O ≈ 18 g/mol. - n(H2O) = 18 g / 18 g/mol ≈ 1,00 mol. - В одной молекуле H2O содержится 2 атома H, значит n(H) = 2 × 1,00 = 2,00 mol. 3) Найдем массу кислорода в исходном веществе - Масса C: m(C) = n(C) × M(C) ≈ 0,80 × 12 ≈ 9,60 g. - Масса H: m(H) ≈ 2,00 g. - Масса O в органическом веществе: m(O) = m(вещества) − [m(C) + m(H)] ≈ 14,8 − (9,60 + 2,00) ≈ 3,20 g. - Молярная масса O: 16 g/mol. - n(O) ≈ 3,20 g / 16 g/mol ≈ 0,20 mol. 4) Определим эмпирическую формулу по отношению C:H:O - n(C) : n(H) : n(O) ≈ 0,80 : 2,00 : 0,20. - Делим на наименьшее значение 0,20: - C: 0,80 / 0,20 = 4 - H: 2,00 / 0,20 = 10 - O: 0,20 / 0,20 = 1 - Эмпирическая формула вещества: C4H10O. 5) Определим молярную массу эмпирической формулы - M(emp) ≈ 4×12 + 10×1 + 16 = 48 + 10 + 16 = 74 g/mol (точнее ≈ 74,12 g/mol). 6) Определим молекулярную формулу - Моль вещества в образце: n(образца) = m(образца) / M(образца). - По содержанию C в образце можно определить число молекул (эмп. формула имеет 4 атома C): n(образца) по C = n(C) = 0,80 mol = 4 × n(молекул). Значит n(молекул) = 0,80 / 4 = 0,20 mol. - Тогда M(образца) = m(образца) / n(молекул) = 14,8 g / 0,20 mol = 74 g/mol. - Так как M(образца) совпадает с M(emp) (практически), целесообразно считать, что молекула вещества равна эмпирической формуле: C4H10O. Ответ: эмпирическая формула вещества — C4H10O; молекулярная формула вещества — C4H10O (то есть молекула массы ≈ 74 г/моль).