Какова молекулярная формула органического соединения, если его относительная плотность паров по гелию составляет 15, при сжигании 18 г этого соединения образуется 26,4 г углекислого газа и 10,8 г воды?
Medvezhonok
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать концепцию мольной массы и составить уравнение реакции сгорания органического соединения.
1. Найдем количество вещества углекислого газа (CO2), используя мольную массу этого вещества. Мольная масса CO2 равна сумме массы атомов углерода (С) и двух атомов кислорода (О). Мы знаем, что из 18 г органического соединения получается 26,4 г CO2. Таким образом, масса CO2 равна массе органического соединения, которое сгорает полностью. Выразим количество вещества CO2, используя его мольную массу.
\[ \text{Мольная масса CO2} = (\text{масса углерода} + 2 \times \text{масса кислорода}) = (12 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} \times 2) = 44 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество вещества CO2} = \frac{\text{масса CO2}}{\text{мольная масса CO2}} = \frac{26,4 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \]
2. Аналогично, найдем количество вещества воды (H2O), используя мольную массу воды. Масса воды, образующейся при сгорании органического соединения, равна 10,8 г.
\[ \text{Мольная масса H2O} = (\text{масса водорода} + \text{масса кислорода}) = (1 \, \text{г/моль} \times 2 + 16 \, \text{г/моль}) = 18 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество вещества H2O} = \frac{\text{масса H2O}}{\text{мольная масса H2O}} = \frac{10,8 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \]
3. Теперь, чтобы узнать количество углерода (C) и водорода (H) в органическом соединении, сравним количество углерода и водорода в уравнении реакции сгорания.
Уравнение реакции сгорания выглядит следующим образом:
\[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO2 + H2O \]
Сравнивая количество углерода и водорода на обеих сторонах уравнения реакции, можем сказать, что количество углерода и водорода в соединении равно количеству углерода и водорода в продуктах сгорания.
Таким образом, количество углерода равно количеству углерода в CO2, а количество водорода равно количеству водорода в H2O.
4. Рассчитаем количество углерода и водорода в органическом соединении.
\[ \text{Количество углерода} = \frac{\text{Количество вещества CO2} \times 12}{1} \]
\[ \text{Количество водорода} = \frac{\text{Количество вещества H2O} \times 2}{1} \]
5. Итак, теперь у нас есть количество углерода и водорода в органическом соединении. Чтобы определить его молекулярную формулу, нам необходимо найти соотношение числа атомов углерода и водорода в соединении.
6. Предположим, что у нас в молекуле органического соединения \(C_aH_b\). Сравнивая количество углерода и водорода в органическом соединении, получаем:
\[ \frac{\text{Количество углерода}}{\text{Количество водорода}} = \frac{a}{b} \]
7. Теперь подставим значения количества углерода и водорода, рассчитанные на предыдущем шаге, и найдем молекулярную формулу органического соединения.
\[ \frac{\text{Количество углерода}}{\text{Количество водорода}} = \frac{a}{b} \]
\[ \frac{\frac{\text{Количество вещества CO2} \times 12}{1}}{\frac{\text{Количество вещества H2O} \times 2}{1}} = \frac{a}{b} \]
\[ \frac{\frac{\frac{26,4 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \times 12}{1}}{\frac{\frac{10,8 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \times 2}{1}} = \frac{a}{b} \]
8. Решив данное уравнение на \(a\) и \(b\), мы сможем узнать молекулярную формулу органического соединения.
Данная процедура может быть весьма сложной и требовать некоторых допущений, поэтому я могу повторить расчеты для вас, если вам это интересно.
1. Найдем количество вещества углекислого газа (CO2), используя мольную массу этого вещества. Мольная масса CO2 равна сумме массы атомов углерода (С) и двух атомов кислорода (О). Мы знаем, что из 18 г органического соединения получается 26,4 г CO2. Таким образом, масса CO2 равна массе органического соединения, которое сгорает полностью. Выразим количество вещества CO2, используя его мольную массу.
\[ \text{Мольная масса CO2} = (\text{масса углерода} + 2 \times \text{масса кислорода}) = (12 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} \times 2) = 44 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество вещества CO2} = \frac{\text{масса CO2}}{\text{мольная масса CO2}} = \frac{26,4 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \]
2. Аналогично, найдем количество вещества воды (H2O), используя мольную массу воды. Масса воды, образующейся при сгорании органического соединения, равна 10,8 г.
\[ \text{Мольная масса H2O} = (\text{масса водорода} + \text{масса кислорода}) = (1 \, \text{г/моль} \times 2 + 16 \, \text{г/моль}) = 18 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Количество вещества H2O} = \frac{\text{масса H2O}}{\text{мольная масса H2O}} = \frac{10,8 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \]
3. Теперь, чтобы узнать количество углерода (C) и водорода (H) в органическом соединении, сравним количество углерода и водорода в уравнении реакции сгорания.
Уравнение реакции сгорания выглядит следующим образом:
\[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO2 + H2O \]
Сравнивая количество углерода и водорода на обеих сторонах уравнения реакции, можем сказать, что количество углерода и водорода в соединении равно количеству углерода и водорода в продуктах сгорания.
Таким образом, количество углерода равно количеству углерода в CO2, а количество водорода равно количеству водорода в H2O.
4. Рассчитаем количество углерода и водорода в органическом соединении.
\[ \text{Количество углерода} = \frac{\text{Количество вещества CO2} \times 12}{1} \]
\[ \text{Количество водорода} = \frac{\text{Количество вещества H2O} \times 2}{1} \]
5. Итак, теперь у нас есть количество углерода и водорода в органическом соединении. Чтобы определить его молекулярную формулу, нам необходимо найти соотношение числа атомов углерода и водорода в соединении.
6. Предположим, что у нас в молекуле органического соединения \(C_aH_b\). Сравнивая количество углерода и водорода в органическом соединении, получаем:
\[ \frac{\text{Количество углерода}}{\text{Количество водорода}} = \frac{a}{b} \]
7. Теперь подставим значения количества углерода и водорода, рассчитанные на предыдущем шаге, и найдем молекулярную формулу органического соединения.
\[ \frac{\text{Количество углерода}}{\text{Количество водорода}} = \frac{a}{b} \]
\[ \frac{\frac{\text{Количество вещества CO2} \times 12}{1}}{\frac{\text{Количество вещества H2O} \times 2}{1}} = \frac{a}{b} \]
\[ \frac{\frac{\frac{26,4 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \times 12}{1}}{\frac{\frac{10,8 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \times 2}{1}} = \frac{a}{b} \]
8. Решив данное уравнение на \(a\) и \(b\), мы сможем узнать молекулярную формулу органического соединения.
Данная процедура может быть весьма сложной и требовать некоторых допущений, поэтому я могу повторить расчеты для вас, если вам это интересно.
Знаешь ответ?