Помогите, ребята. При сгорании 7,26 г органического вещества Х было получено 5,38 л (при н.у.) углекислого газа и 4,38 г хлороводорода. Известно, что при нитровании вещества Х смесью азотной и серной кислот образуется только одно мононитропроизводное. На основании данной информации: 1. Выполните необходимые расчеты и определите молекулярную формулу неизвестного вещества Х. Укажите единицы измерения искомых физических величин. 2. Составьте структурную формулу вещества Х, которая четко отражает порядок связей атомов в его молекуле. 3. Запишите уравнение реакции нитрования вещества Х, используя
Sladkaya_Babushka
Для решения данной задачи, воспользуемся законом сохранения массы и информацией о количестве образовавшихся продуктов реакции.
Шаг 1: Расчет молекулярной формулы неизвестного вещества Х.
Из условия задачи, мы знаем следующие данные:
- Масса сгоревшего вещества Х: 7,26 г
- Объем углекислого газа (при н.у.): 5,38 л
- Масса хлороводорода: 4,38 г
1.1. Расчет числа молей CO2 (углекислого газа):
Найдем число молей CO2 по уравнению идеального газа:
\[n_{CO2} = \frac{V_{CO2}}{V_m}\]
где \(V_{CO2}\) - объем углекислого газа, \(V_m\) - молярный объем идеального газа при н.у. (22,4 л/моль).
Подставляя значения, получаем:
\[n_{CO2} = \frac{5,38\,л}{22,4\,л/моль} \approx 0,24\,моль\]
1.2. Расчет числа молей HCl (хлороводорода):
Найдем число молей HCl по уравнению идеального газа:
\[n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}}\]
где \(m_{HCl}\) - масса хлороводорода, \(M_{HCl}\) - молярная масса хлороводорода (36,46 г/моль).
Подставляя значения, получаем:
\[n_{HCl} = \frac{4,38\,г}{36,46\,г/моль} \approx 0,12\,моль\]
1.3. Расчет числа молей одноатомного углерода, образовавшегося при сгорании вещества Х:
Найдем число молей одноатомного углерода, зная, что он является продуктом полного сгорания органического вещества:
\[n_C = n_{CO2} \cdot 1\]
где 1 - коэффициент перед CO2 в уравнении сгорания органического вещества.
Подставляя значения, получаем:
\[n_C \approx 0,24\,моль\]
1.4. Расчет числа молей водорода в веществе Х:
Найдем число молей водорода, зная его количество в молекуле HCl:
\[n_{H_2} = 2 \cdot n_{HCl}\]
где 2 - количество атомов водорода в молекуле HCl.
Подставляя значения, получаем:
\[n_{H_2} = 2 \cdot 0,12\,моль = 0,24\,моль\]
1.5. Расчет числа молей остаточного атомарного вещества Х:
Вычислим число молей остаточного атомарного вещества Х, вычитая количество молей углерода и водорода из общего количества молей продуктов:
\[n_X = n_{CO2} - n_C - n_{H_2}\]
Подставляя значения, получаем:
\[n_X \approx 0\,моль\]
Таким образом, получаем, что после сгорания вещества Х не остается остаточного атомарного вещества. Будучи новой информацией, это свидетельствует о том, что данное вещество является соединением (молекулой), а не отдельными атомами.
Шаг 2: Составление структурной формулы вещества Х.
Вещество Х в данной задаче образует мононитропроизводное при нитровании. Это означает, что в молекуле вещества Х осуществляется замена одного атома водорода на группу NO2 (нитрогруппу). Таким образом, вещество Х состоит из одного атома углерода и одной нитрогруппы NO2.
Структурная формула вещества Х: CNO2.
Шаг 3: Запись уравнения реакции нитрования вещества Х.
Уравнение реакции нитрования вещества Х может быть записано следующим образом:
\[CH + 2HNO3 -> CNO2 + 2H2O\]
В данной реакции атом водорода в органическом веществе заменяется атомами NO2 из азотной кислоты, образуя мононитропроизводное вещество Х (CNO2) и молекулярную воду.
Таким образом, мы выполнили все требуемые расчеты и определили молекулярную формулу неизвестного вещества Х, составили его структурную формулу, а также записали уравнение реакции нитрования.
Шаг 1: Расчет молекулярной формулы неизвестного вещества Х.
Из условия задачи, мы знаем следующие данные:
- Масса сгоревшего вещества Х: 7,26 г
- Объем углекислого газа (при н.у.): 5,38 л
- Масса хлороводорода: 4,38 г
1.1. Расчет числа молей CO2 (углекислого газа):
Найдем число молей CO2 по уравнению идеального газа:
\[n_{CO2} = \frac{V_{CO2}}{V_m}\]
где \(V_{CO2}\) - объем углекислого газа, \(V_m\) - молярный объем идеального газа при н.у. (22,4 л/моль).
Подставляя значения, получаем:
\[n_{CO2} = \frac{5,38\,л}{22,4\,л/моль} \approx 0,24\,моль\]
1.2. Расчет числа молей HCl (хлороводорода):
Найдем число молей HCl по уравнению идеального газа:
\[n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}}\]
где \(m_{HCl}\) - масса хлороводорода, \(M_{HCl}\) - молярная масса хлороводорода (36,46 г/моль).
Подставляя значения, получаем:
\[n_{HCl} = \frac{4,38\,г}{36,46\,г/моль} \approx 0,12\,моль\]
1.3. Расчет числа молей одноатомного углерода, образовавшегося при сгорании вещества Х:
Найдем число молей одноатомного углерода, зная, что он является продуктом полного сгорания органического вещества:
\[n_C = n_{CO2} \cdot 1\]
где 1 - коэффициент перед CO2 в уравнении сгорания органического вещества.
Подставляя значения, получаем:
\[n_C \approx 0,24\,моль\]
1.4. Расчет числа молей водорода в веществе Х:
Найдем число молей водорода, зная его количество в молекуле HCl:
\[n_{H_2} = 2 \cdot n_{HCl}\]
где 2 - количество атомов водорода в молекуле HCl.
Подставляя значения, получаем:
\[n_{H_2} = 2 \cdot 0,12\,моль = 0,24\,моль\]
1.5. Расчет числа молей остаточного атомарного вещества Х:
Вычислим число молей остаточного атомарного вещества Х, вычитая количество молей углерода и водорода из общего количества молей продуктов:
\[n_X = n_{CO2} - n_C - n_{H_2}\]
Подставляя значения, получаем:
\[n_X \approx 0\,моль\]
Таким образом, получаем, что после сгорания вещества Х не остается остаточного атомарного вещества. Будучи новой информацией, это свидетельствует о том, что данное вещество является соединением (молекулой), а не отдельными атомами.
Шаг 2: Составление структурной формулы вещества Х.
Вещество Х в данной задаче образует мононитропроизводное при нитровании. Это означает, что в молекуле вещества Х осуществляется замена одного атома водорода на группу NO2 (нитрогруппу). Таким образом, вещество Х состоит из одного атома углерода и одной нитрогруппы NO2.
Структурная формула вещества Х: CNO2.
Шаг 3: Запись уравнения реакции нитрования вещества Х.
Уравнение реакции нитрования вещества Х может быть записано следующим образом:
\[CH + 2HNO3 -> CNO2 + 2H2O\]
В данной реакции атом водорода в органическом веществе заменяется атомами NO2 из азотной кислоты, образуя мононитропроизводное вещество Х (CNO2) и молекулярную воду.
Таким образом, мы выполнили все требуемые расчеты и определили молекулярную формулу неизвестного вещества Х, составили его структурную формулу, а также записали уравнение реакции нитрования.
Знаешь ответ?