Установите формулу соединения при сгорании 2,40г которого было получено 1,44г H2O, 896 мл CO2, 1,12г N2

Задача: по данным сгорания 2,40 г неизвестного соединения получить его формулу, зная, что после сгорания получено 1,44 г H2O, 896 мл CO2 и 1,12 г N2. Условия и используемые допущения: - CO2 дан при нормальных условиях, поэтому объём 1 моля CO2 равен 22,4 л. - Методы: из объёмов CO2 и масс H2O определяется содержание C и H; из массы N2 – содержание N; остаток массы через баланс массы даёт массу O в виде элемента в исходном веществе. 1) Определяем количество вещества, полученного из CO2 и H2O: - CO2: n(CO2) = 0,896 л / 22,4 л/моль = 0,0400 моль. Это означает, что количество атомов C равно моль CO2: n(C) = 0,0400 моль. Масса углерода: m(C) = 0,0400 моль × 12,01 г/моль ≈ 0,480 г. - H2O: n(H2O) = 1,44 г / 18,02 г/моль ≈ 0,0800 моль. В воде на 1 моль H2O приходится 2 моль H, поэтому n(H) = 2 × 0,0800 моль = 0,160 моль. Масса водорода: m(H) = 0,160 моль × 1,008 г/моль ≈ 0,161 г. - N2: n(N2) = 1,12 г / 28,02 г/моль ≈ 0,0400 моль. В молекуле N2 содержится 2 атома N, значит n(N) = 2 × 0,0400 моль = 0,0800 моль. Масса азота: m(N) = 0,0800 моль × 14,01 г/моль ≈ 1,12 г. 2) Определяем содержание кислорода в исходном соединении: Сумма масс C, H, N в образце: m(C) + m(H) + m(N) ≈ 0,480 + 0,161 + 1,12 ≈ 1,761 г. Масса кислорода в исходном соединении: m(O) = 2,40 г − 1,761 г ≈ 0,639 г. Молярная масса O: 16,00 г/моль, значит n(O) ≈ 0,639 / 16,00 ≈ 0,0399 моль. 3) Получаем эмпирическую формулу по отношению количеств атомов: Моли C : H : N : O ≈ 0,0400 : 0,160 : 0,0800 : 0,0399. Делим на наименьшее число (≈ 0,0399): C ≈ 1.01 ≈ 1 H ≈ 0,160 / 0,0399 ≈ 4.00 ≈ 4 N ≈ 0,0800 / 0,0399 ≈ 2.01 ≈ 2 O ≈ 0,0399 / 0,0399 = 1 Итого эмпирическая формула: CH4N2O. 4) Комментарий о молекулярной формуле: Мазары эмпирической формулы CH4N2O равны примерно 60,06 г/моль. По данным задачи можно определить только эмпирическую формулу. Однако для CH4N2O это и есть формула молекулы мочевины (urea). Следовательно, целевая формула соединения: CH4N2O (и это молекула мочевины). Ответ: формула CH4N2O (эмпирическая формула; соответствует мочевине).