Определение формулы по продуктам сгорания

Разберите и перепишите образец решения задачи в тетрадь.

 

Задача. При сгорании 10,5 г органического вещества получили 16,8 л углекислого газа (н.у.)  и 13,5 г воды. Плотность этого вещества при н.у. равна 1,875 г/л. Определите молекулярную формулу вещества.

Дано:                                           

m(вещества) = 10,5 г

V(CO2) = 16,8 л

m(H2O) = 13,5 г

ρ(вещества) = 1.875 г/л
_________________

Найти:

Химическую формулу

Решение:

1*. Находим молярную массу вещества и его количество вещества:

 

M(вещества)  = ρ· Vm = 1.875 г/л · 22,4 л/моль = 42 г/моль

υ(вещества ) = m / M = 10,5 г / 42 г/моль = 0,25 моль

 

2. Найдём количества вещества C, H по формулам:

υ =  V/Vm    или        υ = m/M

 

υ(C) = υ(CO2)= V/Vm =16,8 л / 22,4 л/моль=0,75 моль

υ(H) = 2 · υ(H2O) = 2 · m/M = (2 · 13,5 г) / 18 г/моль = 1,5 моль

 

3. Определим наличие кислорода в формуле вещества:

 

m(C) = υ(C) · M(C) = 0,75 моль · 12 г/моль = 9 г

m(H) = υ(H) · M(H) = 1,5 моль · 1 г/моль = 1,5 г

 

m(O) = m(вещества) – (m(C) + m(H)) = 10.5 г – (9 г + 1,5 г) = 0 г, следовательно кислород отсутствует и это углеводород - CxHy

 

4. Находим формулу

υ(CxHy) : υ(С) : υ(Н) = 0,25 : 0,75 : 1,5 = 1 : 3 : 6    

(здесь к целым числам пришли путём деления всех чисел на меньшее из них, т.е. на 0,25)

 

Следовательно, 1 моль вещества содержит 3 моль углерода и 6 моль водорода, таким образом, искомая формула С3Н6.

____________________________________________________

* Если в условии задачи дана относительная плотность органического вещества, то его молекулярную массу определяем согласно формулам:

D(O2) = Mr(газа)/Mr(O2)=Mr(газа)/32;

D(H2) = Mr(газа)/Mr(H2)=Mr(газа)/2;

D(воздуха)=Mr(газа)/Mr(воздуха)=Mr(газа)/29.