Молекулярная формула вещества по данным сгорания и плотности пара
При сжигании 7,5 г органического вещества (н. у.) образуется 4,5 г водяного пара и 11 г оксида углерода (IV). Найдите молекулярную формулу вещества и назовите его, если известно, что плотность его пара по водороду равна 15.
Дано
`m(C_xH_yO_z) = 7.5 text{ г}`
`m(H_2O) = 4.5 text{ г}`
`m(CO_2) = 11 text{ г}`
`D_(H_2)(C_xH_yO_z) = 15`
Найти
`C_xH_yO_z text{ — } ?`
Решение
Найдём молярную массу вещества по плотности его паров по водороду:
`M(C_xH_yO_z) = D_(H_2)(C_xH_yO_z)*M(H_2) = 15*2 = 30 text{ г/моль}`
Найдём количество вещества углекислого газа и массу углерода в нём:
`n(CO_2) = (m(CO_2))/(M(CO_2)) = 11/44 = 0.25 text{ моль}`
`n(C) = n(CO_2) = 0.25 text{ моль}`
`m(C) = n(C)*M(C) = 0.25*12 = 3 text{ г}`
Найдём количество вещества воды и массу водорода в ней:
`n(H_2O) = (m(H_2O))/(M(H_2O)) = 4.5/18 = 0.25 text{ моль}`
`n(H) = 2*n(H_2O) = 2*0.25 = 0.5 text{ моль}`
`m(H) = n(H)*M(H) = 0.5*1 = 0.5 text{ г}`
Проверим, есть ли в веществе кислород:
`m(O) = m(C_xH_yO_z) - m(C) - m(H) = 7.5 - 3 - 0.5 = 4 text{ г}`
Найдём количество вещества кислорода:
`n(O) = (m(O))/(M(O)) = 4/16 = 0.25 text{ моль}`
Найдём соотношение атомов C, H и O в веществе:
`n(C) : n(H) : n(O) = 0.25 : 0.5 : 0.25`
`n(C) : n(H) : n(O) = 1 : 2 : 1`
Простейшая формула вещества — `CH_2O`.
Ответ
`CH_2O`
Дополнительно
Вещество — формальдегид (метаналь).