Какова формула вещества, если после сжигания 2,4 г органического вещества образовалось 5,28 г углекислого газа и 2,88 г воды, и его относительная плотность по водороду равна?
Magnitnyy_Marsianin
Для решения данной задачи нам необходимо определить химическую формулу органического вещества, исходя из данных о его сжигании и образовавшихся продуктах.
Для начала, давайте рассмотрим уравнение реакции сжигания органического вещества:
\( C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \)
Из условия задачи мы знаем, что после сжигания органического вещества образуется 5,28 г углекислого газа (CO2) и 2,88 г воды (H2O). Давайте найдем количество вещества продуктов сгорания, используя их массы и молярные массы:
Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Молярная масса H2O = 18 г/моль
Количество вещества CO2:
\( n_{CO2} = \frac{m_{CO2}}{M_{CO2}} = \frac{5,28}{44} \) моль
Количество вещества H2O:
\( n_{H2O} = \frac{m_{H2O}}{M_{H2O}} = \frac{2,88}{18} \) моль
Если мы предположим, что все атомы углерода из органического вещества окажутся в углекислом газе, а все атомы водорода - в воде, то мы можем определить количество углерода и водорода в органическом веществе.
Количество углерода:
\( n_C = n_{CO2} \) моль
Количество водорода:
\( n_H = 2n_{H2O} \) моль (поскольку в каждой молекуле воды содержится 2 атома водорода)
Затем мы можем найти мольные соотношения между углеродом и водородом:
\( \frac{n_C}{n_H} = \frac{1}{2} \)
Нам также известно, что относительная плотность органического вещества по водороду равна некоторому числу \( x \). Относительная плотность определяется отношением массы органического вещества к массе водорода в нем:
\( \frac{m_{\text{орг}}}{m_{H}} = x \)
Молярная масса водорода равна 1 г/моль. Таким образом, масса водорода будет равна количеству вещества водорода (найденному ранее) помноженному на молярную массу водорода:
\( m_{H} = n_H \cdot M_{H} \)
Теперь мы можем выразить массу органического вещества через количество углерода и водорода:
\( m_{\text{орг}} = x \cdot m_{H} \)
Подставляя значения, получим:
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (n_H \cdot M_{H}) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (2n_{H2O} \cdot M_{H}) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (2 \cdot \frac{2,88}{18} \cdot 1) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot \frac{16}{18} \)
Наконец, учитывая, что масса органического вещества равна 2,4 г, мы можем записать следующее уравнение:
\( 2,4 = x \cdot \frac{16}{18} \)
Теперь мы можем решить это уравнение относительно параметра \( x \):
\( x = \frac{2,4 \cdot 18}{16} \)
\( x = 2,7 \)
Таким образом, формула органического вещества, учитывая, что его относительная плотность по водороду равна, - \( C_{2.7}H_{5.4} \)
Для начала, давайте рассмотрим уравнение реакции сжигания органического вещества:
\( C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \)
Из условия задачи мы знаем, что после сжигания органического вещества образуется 5,28 г углекислого газа (CO2) и 2,88 г воды (H2O). Давайте найдем количество вещества продуктов сгорания, используя их массы и молярные массы:
Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Молярная масса H2O = 18 г/моль
Количество вещества CO2:
\( n_{CO2} = \frac{m_{CO2}}{M_{CO2}} = \frac{5,28}{44} \) моль
Количество вещества H2O:
\( n_{H2O} = \frac{m_{H2O}}{M_{H2O}} = \frac{2,88}{18} \) моль
Если мы предположим, что все атомы углерода из органического вещества окажутся в углекислом газе, а все атомы водорода - в воде, то мы можем определить количество углерода и водорода в органическом веществе.
Количество углерода:
\( n_C = n_{CO2} \) моль
Количество водорода:
\( n_H = 2n_{H2O} \) моль (поскольку в каждой молекуле воды содержится 2 атома водорода)
Затем мы можем найти мольные соотношения между углеродом и водородом:
\( \frac{n_C}{n_H} = \frac{1}{2} \)
Нам также известно, что относительная плотность органического вещества по водороду равна некоторому числу \( x \). Относительная плотность определяется отношением массы органического вещества к массе водорода в нем:
\( \frac{m_{\text{орг}}}{m_{H}} = x \)
Молярная масса водорода равна 1 г/моль. Таким образом, масса водорода будет равна количеству вещества водорода (найденному ранее) помноженному на молярную массу водорода:
\( m_{H} = n_H \cdot M_{H} \)
Теперь мы можем выразить массу органического вещества через количество углерода и водорода:
\( m_{\text{орг}} = x \cdot m_{H} \)
Подставляя значения, получим:
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (n_H \cdot M_{H}) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (2n_{H2O} \cdot M_{H}) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot (2 \cdot \frac{2,88}{18} \cdot 1) \)
\( m_{\text{орг}} = x \cdot \frac{16}{18} \)
Наконец, учитывая, что масса органического вещества равна 2,4 г, мы можем записать следующее уравнение:
\( 2,4 = x \cdot \frac{16}{18} \)
Теперь мы можем решить это уравнение относительно параметра \( x \):
\( x = \frac{2,4 \cdot 18}{16} \)
\( x = 2,7 \)
Таким образом, формула органического вещества, учитывая, что его относительная плотность по водороду равна, - \( C_{2.7}H_{5.4} \)
Знаешь ответ?