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.