При полном сгорании 6,9 г вещества образуется 13,2 г углекислого газа и 8,1 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,59. Установите молекулярную формулу вещества. Предложите его возможную структурную формулу
от

1 Ответ

дано:  
- масса вещества (m) = 6,9 г  
- масса углекислого газа (m(CO2)) = 13,2 г  
- масса воды (m(H2O)) = 8,1 г  
- относительная плотность паров по воздуху (d) = 1,59  

найти:  
молекулярную формулу вещества.  

решение:  

1. Найдем количество молей углекислого газа и воды. Молярная масса углекислого газа (M(CO2)) составляет 44 г/моль, а молярная масса воды (M(H2O)) равна 18 г/моль.

n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 13,2 г / 44 г/моль ≈ 0,3 моль.  
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 8,1 г / 18 г/моль ≈ 0,45 моль.  

2. Из уравнения реакции сгорания:

C_xH_y + O2 → xCO2 + y/2 H2O.

Из этого уравнения видно, что количество углерода (x) равно количеству образовавшегося углекислого газа, а количество водорода (y) равняется двойному количеству образовавшейся воды.

x = n(CO2) = 0,3 моль.  
y = 2 * n(H2O) = 2 * 0,45 моль = 0,9 моль.  

3. Определим отношение атомов углерода и водорода:

C(x)H(y) = C(0,3)H(0,9).

4. Чтобы получить целые числа, умножим каждое значение на 10:

C(3)H(9).

5. Теперь найдем молекулярную массу органического вещества. Молекулярная масса C3H9:

M(C3H9) = 12*3 + 1*9 = 36 + 9 = 45 г/моль.

6. Однако, мы знаем, что относительная плотность паров по воздуху равна 1,59. Плотность газов определяется следующим образом:

M = d * M(воздуха) / 29, где M(воздуха) ≈ 29 г/моль.

M = 1,59 * 29 г/моль ≈ 46,11 г/моль.

7. Сравним значения молекулярной массы:

Полученная молекулярная масса (46 г/моль) приблизительно соответствует C3H9, но она не совпадает. Необходимо проверить, какое может быть структурное соответствие.

8. Проверим, какие структуры могут удовлетворять этому значению. Возможные молекулы:

- Алканы:
   1. C3H8 (пропан)
   
- Алкены/циклы:
   1. C3H6 (пропен, циклопропан и т.д.)

Учитывая, что 46 г/моль задействует одну дополнительную группу в молекуле, можно предположить, что это может быть изомер пропана или включать другие элементы.

ответ:  
Молекулярная формула вещества может быть C3H8 (пропан) или C3H6 (пропен).

Возможная структурная формула:  
1. Для пропана: CH3-CH2-CH3  
2. Для пропена: CH2=CH-CH3.
от