Для определения формулы вещества, которое сгорело, необходимо составить уравнение реакции сгорания.
Масса органического вещества = 3.9 г Масса воды = 2.7 г
Для начала нужно определить количество вещества оксида углерода 4 (CO2) и воды (H2O), которые образовались в результате сгорания.
Молярная масса CO2 = 12.01 г/моль + 2 * 16.00 г/моль = 44.01 г/моль Молярная масса H2O = 2 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль = 18.02 г/моль
Количество вещества CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 6.72 н у / 22.4 л/моль = 0.3 моль
Количество вещества H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 2.7 г / 18.02 г/моль ≈ 0.15 моль
Будем обозначать неизвестную формулу органического вещества ХСуOv.
Тогда уравнение сгорания будет выглядеть следующим образом:
ХСуOv + aO2 → bCO2 + cH2O
Избавимся от коэффициента a, поделив все коэффициенты на него:
ХСуOv / a + O2 → (b/a)CO2 + (c/a)H2O
Так как углерод исчезает при сгорании только в оксиде углерода (CO2), то v = 1.
Также известно, что относительная плотность паров органического вещества равна 2.69. По определению, относительная плотность равна отношению молярной массы к массе молекулы водорода (2 * 1.01 г/моль):
2.69 = молярная масса ХСуO / масса молекулы водорода 2.69 = (12.01 + 16.00 + 16.00) / (2 * 1.01) 2.69 = 44.01 / 2.02 2.69 = 21.8
Следовательно, массовая доля углерода в ХСуO равна:
(m(C) / M(ХСуO)) * 100% = (12.01 г/моль / 44.01 г/моль) * 100% ≈ 27.29%
Теперь мы можем сформулировать систему уравнений для получения коэффициентов уравнения реакции:
C: Х = b H: 2c = 2a O: v + 2b + c = a + 2b
Решая систему, получим следующие значения:
a = 4 b = 1 c = 2
Таким образом, формула органического вещества, сгоревшего в реакции, будет CH4O (метанол).
