Дано:
Масса оксида углерода (IV): m_CO2 = 18,48 г
Масса воды: m_H2O = 3,78 г
Относительная плотность паров вещества по воздуху: d = 2,69
Найти:
Формулу органического вещества.
Решение:
1. Найдем массу углерода в оксиде углерода (IV):
m_C = m_CO2 / (2 * M_C + M_O),
где M_C - молярная масса углерода, M_O - молярная масса кислорода.
Молярная масса углерода:
M_C = 12 г/моль
Молярная масса кислорода:
M_O = 16 г/моль
m_C = 18,48 г / (2 * 12 г/моль + 16 г/моль) = 18,48 г / (24 г/моль + 16 г/моль) = 18,48 г / 40 г/моль = 0,462 г
2. Найдем количество вещества углерода в органическом веществе:
n_C = m_C / M_C
n_C = 0,462 г / 12 г/моль = 0,0385 моль
3. По уравнению сгорания органического вещества выделяется 1 моль CO2 на каждый моль углерода:
C_xH_y + (x + y/4)O2 -> xCO2 + (y/2)H2O
4. Найдем массу органического вещества:
m_орг = m_CO2 / (n_C * (M_C + 2 * M_O)),
где M_C - молярная масса углерода, M_O - молярная масса кислорода.
m_орг = 18,48 г / (0,0385 моль * (12 г/моль + 2 * 16 г/моль)) = 18,48 г / (0,0385 моль * (12 г/моль + 32 г/моль)) = 18,48 г / (0,0385 моль * 44 г/моль) ≈ 18,48 г / 1,694 г ≈ 10,91 г
5. Определим молярную массу органического вещества:
M_орг = m_орг / n_орг
M_орг = 10,91 г / n_орг
6. Рассчитаем отношение массы вещества к его объему:
m_орг = n_орг * V_орг * d,
где V_орг - объем органического вещества в моль/л.
Отсюда:
V_орг = m_орг / (n_орг * d)
Подставим найденные значения:
V_орг = 10,91 г / (n_орг * 2,69)
7. Подставим это значение объема обратно в уравнение молярной массы:
M_орг = m_орг / (n_орг * V_орг)
Полученная масса органического вещества равна:
M_орг = 10,91 г / (n_орг * (10,91 г / (n_орг * 2,69)))
8. Упростим это уравнение и найдем значение n_орг:
M_орг = 2,69
Ответ:
Формула органического вещества - C5H12.