Определение формулы вещества по 25,2 г вещества и продуктам сгорания
При сгорании 25,2 г органического вещества образовалось 40,32 л (н. у.) углекислого газа и 32,4 г воды. Плотность паров этого вещества по кислороду составляет 2,63. Найдите его молекулярную формулу и составьте структурные формулы его изомеров. Дайте им названия.
Дано
`m(C_xH_y) = 25.2 text{ г}`
`V(CO_2) = 40.32 text{ л}`
`m(H_2O) = 32.4 text{ г}`
`D_(O_2)(C_xH_y) = 2.63`
Найти
`C_xH_y = text{ ?}`
Решение
Найдём молярную массу углеводорода по относительной плотности по кислороду:
`M(C_xH_y) = D_(O_2)(C_xH_y)*M(O_2) = 2.63*32 = 84.16 text{ г/моль}`
Найдём количество вещества углекислого газа и массу углерода в нём:
`n(CO_2) = (V(CO_2))/(V_m) = 40.32/22.4 = 1.8 text{ моль}`
`n(C) = n(CO_2) = 1.8 text{ моль}`
`m(C) = n(C)*M(C) = 1.8*12 = 21.6 text{ г}`
Найдём количество вещества воды и массу водорода в ней:
`n(H_2O) = (m(H_2O))/(M(H_2O)) = 32.4/18 = 1.8 text{ моль}`
`n(H) = 2*n(H_2O) = 2*1.8 = 3.6 text{ моль}`
`m(H) = n(H)*M(H) = 3.6*1 = 3.6 text{ г}`
Проверим, есть ли в веществе кислород:
`m(O) = m(C_xH_y) - m(C) - m(H) = 25.2 - 21.6 - 3.6 = 0 text{ г}`
Кислорода нет. Соотношение атомов C и H:
`n(C) : n(H) = 1.8 : 3.6 = 1 : 2`
Простейшая формула:
`CH_2`
Проверим молярную массу простейшей формулы:
`M(CH_2) = 12 + 2*1 = 14 text{ г/моль}`
Определим, сколько раз простейшая формула содержится в молекуле:
`n = (M(C_xH_y))/(M(CH_2)) = 84.16/14 = 6`
Следовательно, молекулярная формула углеводорода:
`C_6H_12`
Ответ
`C_6H_12`