Решай бо 1.42 объясни подробно с кратким записом

Краткий ответ: молекулярная формула вещества — \(\boxed{\mathrm{C_2H_6O}}\).

Краткая запись

Дано:
\(m(\text{вещества})=2{,}3\) г;
\(m(\mathrm{CO_2})=4{,}4\) г;
\(m(\mathrm{H_2O})=2{,}7\) г;
\(T=40^\circ\mathrm C=313\) К;
\(p=1{,}5\) атм;
\(V=0{,}855\) л.

1. \(n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{4{,}4}{44}=0{,}10\) моль \(\Rightarrow n(\mathrm C)=0{,}10\) моль.

2. \(n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{2{,}7}{18}=0{,}15\) моль \(\Rightarrow n(\mathrm H)=2\cdot0{,}15=0{,}30\) моль.

3. Массы элементов в навеске: \[ m(\mathrm C)=0{,}10\cdot12=1{,}2\text{ г}, \] \[ m(\mathrm H)=0{,}30\cdot1=0{,}30\text{ г}. \] Тогда на кислород приходится: \[ m(\mathrm O)=2{,}3-1{,}2-0{,}3=0{,}8\text{ г}, \] \[ n(\mathrm O)=\frac{0{,}8}{16}=0{,}05\text{ моль}. \]

4. Отношение атомов: \[ n(\mathrm C):n(\mathrm H):n(\mathrm O)=0{,}10:0{,}30:0{,}05=2:6:1. \] Простейшая формула — \(\mathrm{C_2H_6O}\), её молярная масса: \[ M=2\cdot12+6\cdot1+16=46\text{ г/моль}. \]

5. Молярную массу паров находим по уравнению газового состояния: \[ n=\frac{pV}{RT} =\frac{1{,}5\cdot0{,}855}{0{,}0821\cdot313}\approx0{,}0499\text{ моль}. \] \[ M=\frac{m}{n}=\frac{2{,}3}{0{,}0499}\approx46\text{ г/моль}. \]

6. Значит, множитель: \[ k=\frac{46}{46}=1. \] Поэтому молекулярная формула: \[ \boxed{\mathrm{C_2H_6O}}. \]

Почему так

При сгорании весь углерод из вещества переходит в \(\mathrm{CO_2}\), а весь водород — в \(\mathrm{H_2O}\). Поэтому:

• количество углерода считают по \(\mathrm{CO_2}\);
• количество водорода — по \(\mathrm{H_2O}\), умножая на 2;
• кислород в продуктах частично пришёл из воздуха, поэтому его массу в исходном веществе находят по разности масс.

Затем получают простейшую формулу. Но она показывает только отношение атомов, поэтому нужна настоящая молярная масса — её и дают данные о парах: \(p,V,T,m\).

Проверка

Для \(\mathrm{C_2H_6O}\): \[ \mathrm{C_2H_6O}+3\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{CO_2}+3\mathrm{H_2O}. \]

Из \(0{,}05\) моль вещества должно получиться \(0{,}10\) моль \(\mathrm{CO_2}\) и \(0{,}15\) моль \(\mathrm{H_2O}\), то есть \(4{,}4\) г \(\mathrm{CO_2}\) и \(2{,}7\) г воды. Это совпадает с условием.