при сгорании 1,45 г орг. вещества образовалось 2,2 г CO2 и 0.9 г H2O. Плотность по водороду 45. найдите молекулярную формулу
Задача: при сгорании 1,45 г вещества образовлось 2,2 г CO2 и 0,90 г H2O. Плотность по водороду (D_H) = 45. Найдите молекулярную формулу.
Пояснение по методу: сначала по данным о CO2 и H2O найдём эмпирическую формулу, затем по D_H найдём молекулярную формулу.
Шаг 1. Найдём количества вещества из продуктов сгорания
- n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 2,2 g / 44,0 g/mol ≈ 0,050 mol
- n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 0,90 g / 18,0 g/mol ≈ 0,050 mol
Шаг 2. Определим количество вещества C и H в исходном веществе
- moles C = n(CO2) ≈ 0,050 mol → n_C = 0,050 mol
- moles H = 2 · n(H2O) ≈ 2 · 0,050 = 0,100 mol → n_H = 0,100 mol
Шаг 3. Определим количество O и массы элементов
- масса C: m_C = n_C · 12 ≈ 0,050 · 12 = 0,60 г
- масса H: m_H = n_H · 1 ≈ 0,100 · 1 = 0,10 г
- масса O в исходном веществе: m_O = m_вещества − (m_C + m_H) = 1,45 − (0,60 + 0,10) = 0,75 г
- количество O: n_O = m_O / 16 ≈ 0,75 / 16 ≈ 0,0469 mol
Шаг 4. Определим эмпирическую формулу
- Разделим mоли C, H, O на наименьшее число из них: 0,0469
- C: 0,050 / 0,0469 ≈ 1,07 ≈ 1
- H: 0,100 / 0,0469 ≈ 2,13 ≈ 2
- O: 0,0469 / 0,0469 = 1
- Эмпирическая формула ≈ CH2O
Шаг 5. Эмпирическая масса
- M_emp = 12 (C) + 2·1 (H) + 16 (O) = 30 г/моль
Шаг 6. Определим молекулярную формулу по плотности по водороду
- По условию D_H = 45. Плотность по водороду обычно трактуется как отношение молекулярной массы к молекулярной массе водорода (H2), то есть M = 2 · D_H.
- M = 2 · 45 = 90 г/моль
Шаг 7. Найдём множитель к эмпирической формуле
- n = M / M_emp = 90 / 30 = 3
- Молекулярная формула = (CH2O)3 = C3H6O3
Ответ: молекулярная формула вещества — C3H6O3.
