Какая молекулярная формула у неизвестного органического вещества, если при его сгорании в избытке кислорода получили 1,12 л СО2 и 1,26 мл Н2О (объемы приведены к н.у.), а в остатке осталось 1,06 г карбоната натрия? Напишите уравнение реакции получения этого органического вещества.
Medvezhonok_1600
Для решения данной задачи, мы можем использовать метод активного балансирования реакций сгорания органических веществ.
Пусть неизвестное органическое вещество обозначено формулой \(C_xH_y\), где \(x\) и \(y\) - некоторые неизвестные числа.
Сперва составим уравнение реакции сгорания данного органического вещества:
\[C_xH_y + aO_2 \rightarrow bCO_2 + cH_2O\]
где \(a\), \(b\) и \(c\) - коэффициенты соответствующих реагентов и продуктов реакции, а \(O_2\) - кислород.
Так как масса неизвестного органического вещества неизвестна, мы не можем использовать массовые коэффициенты в уравнении реакции. Однако, мы можем использовать объёмные коэффициенты, так как объём вещества пропорционален его количеству вещества в газовой фазе при н.у. (нормальных условиях - 0°C и 1 атм давления).
Следуя принципу сохранения массы и объёма вещества, составим систему уравнений, основанную на данных задачи:
\[\begin{cases} b = 1.12 \, \text{л} \\ c = 1.26 \, \text{мл} \end{cases}\]
Преобразуем полученные значения объёмов вещества к молярным количествам, используя объёмные соотношения при н.у.:
\[\begin{cases} b = 1.12 \, \text{л} = 1.12 \, \text{моль СО}_2 \\ c = 1.26 \, \text{мл} = 1.26 \, \text{моль Н}_2\text{О} \end{cases}\]
Поскольку мы знаем, что в остатке осталось 1,06 г карбоната натрия, а мольная масса карбоната натрия равна 105.99 г/моль, мы можем выразить количество моль остатка:
\[m(\text{остаток}) = \frac{1.06 \, \text{г}}{105.99 \, \text{г/моль}} = 0.01 \, \text{моль карбоната натрия}\]
Поскольку в реакции образуется 1 моль органического вещества, мы можем выразить количество моль органического вещества через количество моль остатка:
\[0.01 \, \text{моль карбоната натрия} = 1 \, \text{моль органического вещества}\]
Теперь мы можем составить балансированное уравнение реакции сгорания данного органического вещества:
\[C_xH_y + \frac{11}{2}O_2 \rightarrow CO_2 + \frac{y}{2}H_2O\]
где коэффициенты были получены следующим образом: для углерода \(b = 1.12 \, \text{моль СО}_2\), для водорода \(c = 1.26 \, \text{моль Н}_2\text{О}\).
Таким образом, молекулярная формула для данного органического вещества будет \(C_xH_y\), где \(x\) и \(y\) согласно данному уравнению реакции примут значения, соответствующие коэффициентам \(b\) и \(c\) предварительно подобранного уравнения реакции. Ответом будет уравнение реакции сгорания:
\[C_xH_y + \frac{11}{2}O_2 \rightarrow CO_2 + \frac{y}{2}H_2O\]
Пусть неизвестное органическое вещество обозначено формулой \(C_xH_y\), где \(x\) и \(y\) - некоторые неизвестные числа.
Сперва составим уравнение реакции сгорания данного органического вещества:
\[C_xH_y + aO_2 \rightarrow bCO_2 + cH_2O\]
где \(a\), \(b\) и \(c\) - коэффициенты соответствующих реагентов и продуктов реакции, а \(O_2\) - кислород.
Так как масса неизвестного органического вещества неизвестна, мы не можем использовать массовые коэффициенты в уравнении реакции. Однако, мы можем использовать объёмные коэффициенты, так как объём вещества пропорционален его количеству вещества в газовой фазе при н.у. (нормальных условиях - 0°C и 1 атм давления).
Следуя принципу сохранения массы и объёма вещества, составим систему уравнений, основанную на данных задачи:
\[\begin{cases} b = 1.12 \, \text{л} \\ c = 1.26 \, \text{мл} \end{cases}\]
Преобразуем полученные значения объёмов вещества к молярным количествам, используя объёмные соотношения при н.у.:
\[\begin{cases} b = 1.12 \, \text{л} = 1.12 \, \text{моль СО}_2 \\ c = 1.26 \, \text{мл} = 1.26 \, \text{моль Н}_2\text{О} \end{cases}\]
Поскольку мы знаем, что в остатке осталось 1,06 г карбоната натрия, а мольная масса карбоната натрия равна 105.99 г/моль, мы можем выразить количество моль остатка:
\[m(\text{остаток}) = \frac{1.06 \, \text{г}}{105.99 \, \text{г/моль}} = 0.01 \, \text{моль карбоната натрия}\]
Поскольку в реакции образуется 1 моль органического вещества, мы можем выразить количество моль органического вещества через количество моль остатка:
\[0.01 \, \text{моль карбоната натрия} = 1 \, \text{моль органического вещества}\]
Теперь мы можем составить балансированное уравнение реакции сгорания данного органического вещества:
\[C_xH_y + \frac{11}{2}O_2 \rightarrow CO_2 + \frac{y}{2}H_2O\]
где коэффициенты были получены следующим образом: для углерода \(b = 1.12 \, \text{моль СО}_2\), для водорода \(c = 1.26 \, \text{моль Н}_2\text{О}\).
Таким образом, молекулярная формула для данного органического вещества будет \(C_xH_y\), где \(x\) и \(y\) согласно данному уравнению реакции примут значения, соответствующие коэффициентам \(b\) и \(c\) предварительно подобранного уравнения реакции. Ответом будет уравнение реакции сгорания:
\[C_xH_y + \frac{11}{2}O_2 \rightarrow CO_2 + \frac{y}{2}H_2O\]
Знаешь ответ?