Решатор Сервисы

Определение формулы вещества по 13,44 л углекислого газа и 14,4 г воды

При сгорании 12 г органического вещества образовался углекислый газ объёмом 13,44 л (н. у.) и вода массой 14,4 г. Пары этого вещества в 2 раза тяжелее этана. Найдите молекулярную формулу органического вещества, составьте структурные формулы его изомеров и назовите их.

Дано

`m(C_xH_yO_z) = 12 text{ г}`

`V(CO_2) = 13.44 text{ л}`

`m(H_2O) = 14.4 text{ г}`

`D_(C_2H_6)(C_xH_yO_z) = 2`

Найти

`C_xH_yO_z = text{ ?}`

Решение

Найдём молярную массу органического вещества по относительной плотности по этану:

`M(C_xH_yO_z) = D_(C_2H_6)(C_xH_yO_z)*M(C_2H_6) = 2*30 = 60 text{ г/моль}`

Найдём количество вещества углекислого газа и массу углерода в нём:

`n(CO_2) = (V(CO_2))/(V_m) = 13.44/22.4 = 0.6 text{ моль}`

`n(C) = n(CO_2) = 0.6 text{ моль}`

`m(C) = n(C)*M(C) = 0.6*12 = 7.2 text{ г}`

Найдём количество вещества воды и массу водорода в ней:

`n(H_2O) = (m(H_2O))/(M(H_2O)) = 14.4/18 = 0.8 text{ моль}`

`n(H) = 2*n(H_2O) = 2*0.8 = 1.6 text{ моль}`

`m(H) = n(H)*M(H) = 1.6*1 = 1.6 text{ г}`

Проверим, есть ли в веществе кислород:

`m(O) = m(C_xH_yO_z) - m(C) - m(H) = 12 - 7.2 - 1.6 = 3.2 text{ г}`

Найдём количество вещества кислорода:

`n(O) = (m(O))/(M(O)) = 3.2/16 = 0.2 text{ моль}`

Найдём соотношение атомов C, H и O в веществе:

`n(C) : n(H) : n(O) = 0.6 : 1.6 : 0.2`

Разделим на наименьшее (0.2):

`n(C) : n(H) : n(O) = 3 : 8 : 1`

Простейшая формула:

`C_3H_8O`

Молярная масса простейшей формулы:

`M(C_3H_8O) = 60 text{ г/моль}`

Молярная масса простейшей формулы совпадает с молярной массой вещества, следовательно, молекулярная формула:

`C_3H_8O`

Ответ

`C_3H_8O`

Дополнительно

Структурные формулы изомеров пропанола.

1
1