Найдите CxHy, если при сжигании 3,2 г. его образовалось 9,9 г.Co2 и 4.5 г. H2O, плотность по водороду-64
Задача: найти формулу CxHy данного углеводорода по данным сгорания:
масса образца 3,2 г; при сгорании образовалось CO2 массой 9,9 г и H2O массой 4,5 г.
Пошаговое решение
1) Определяем количество вещества CO2
- Молярная масса CO2 = 44 г/моль.
- n_CO2 = 9,9 г / 44 г/моль ≈ 0,225 моль.
- В CO2 углерод: масса C = n_CO2 × 12 г/моль = 0,225 × 12 = 2,70 г.
2) Определяем количество вещества H2O
- Молярная масса H2O = 18 г/моль.
- n_H2O = 4,5 г / 18 г/моль ≈ 0,250 моль.
- В H2O водород: масса H = n_H2O × 2 г/моль = 0,250 × 2 = 0,50 г.
3) Проверка массы образца
- Массы C и H: 2,70 г + 0,50 г ≈ 3,20 г, что совпадает с массой исходного образца 3,2 г. Значит в образце содержатся только C и H.
4) Определяем отношение количеств атомов углерода и водорода
- nC = масса C / 12 ≈ 2,70 / 12 ≈ 0,225 моль.
- nH = масса H / 1 ≈ 0,50 / 1 ≈ 0,50 моль.
- Отношение H/C ≈ 0,50 / 0,225 ≈ 2,22.
5) Приводим к целым коэффициентам
- Умножим на такое число, чтобы получить целые числа: примерно 9 и 20.
- Таким образом атомная формула приближенно C9H20.
6) Проверка на конкретность молекулы
- Молярная масса эмпирической формулы C9H20: 9×12 + 20×1 = 108 + 20 = 128 г/моль.
- Масса образца 3,2 г соответствует количеству молекул: n = 3,2 / 128 ≈ 0,025 моль.
- При такой формуле при полном сгорании получим:
- CO2: 0,025 моль × 9 = 0,225 моль, масса CO2 = 0,225 × 44 ≈ 9,9 г.
- H2O: 0,025 моль × 10 = 0,250 моль, масса H2O = 0,250 × 18 = 4,5 г.
Условия совпадают с данными задачи, значит молекула действительно C9H20.
Ответ
CxHy = C9H20 (пентанон? точнее неонан—неан: C9H20). Это эквивалентная молекулярная формула, соответствующая эмпирической формуле C9H20.