При сгорании 4,95 г органического вещества было получено 4,4 г углекислого газа, 0,9 г воды и 2,24 л (н. у.) хлороводорода. Плотность паров этого вещества по воздуху составляет 3,414. Оно реагирует с водным раствором щелочи, при этом продукт не образует серебряное зеркало. На основании этих данных необходимо выполнить расчеты, чтобы определить молекулярную формулу органического вещества. Какая структура содержится в исходном органическом веществе? Пожалуйста, составьте свой ответ.
Исчерпывающий ответ:
Объяснение:
Для расчета молекулярной формулы органического вещества, нам понадобятся данные о его составе и свойствах. В данной задаче у нас есть информация о массах продуктов сгорания органического вещества и объеме полученного газа.
Сначала мы вычислим количество вещества каждого продукта сгорания, используя их молярные массы. Отношение количеств вещества углекислого газа и воды будет равно отношению их масс. Остаток массы органического вещества после вычитания масс продуктов сгорания будет соответствовать массе хлороводорода. Затем мы переведем объем хлороводорода из нормальных условий в стандартные условия и вычислим количество вещества хлороводорода.
Далее мы рассчитаем количество вещества углерода и водорода в органическом веществе. Зная количество вещества каждого элемента, мы вычислим их отношение и найдем простейшую формулу органического вещества. Затем, зная плотность паров этого органического вещества по воздуху, мы можем определить его молярную массу. Сравнивая молярную массу с известными молярными массами органических веществ, мы можем установить молекулярную формулу.
Пример использования:
Исходя из данных задачи, мы вычисляем количество вещества каждого продукта сгорания:
— Углекислый газ: n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 4.4 г / 44 г/моль = 0.1 моль
— Вода: n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 0.9 г / 18 г/моль = 0.05 моль
— Хлороводород: n(HCl) = V(HCl) / Vm(HCl) = 2.24 л / 22.4 л/моль = 0.1 моль
Затем мы рассчитываем количество вещества углерода и водорода в органическом веществе:
— Углерод: n(C) = n(CO2) = 0.1 моль
— Водород: n(H) = 2 * n(H2O) — n(HCl) = 2 * 0.05 моль — 0.1 моль = 0 моль
Отношение количества вещества углерода к водороду равно 0:0. Это означает, что в органическом веществе нет водорода. Следовательно, простейшая формула этого вещества будет С.
Совет:
При решении задачи по определению молекулярной формулы органического вещества, внимательно проанализируйте данные и используйте все известные свойства вещества, чтобы получить максимально точный результат.
Упражнение:
Найдите молекулярную формулу органического вещества, если при его сгорании было получено 8 г углекислого газа и 1.8 г воды, а плотность его паров по воздуху составляет 4.485.