дано:
- Относительная плотность паров соединения X по водороду = 8,50
- Масса соединения X = 6,80 г
- Масса воды (H2O), образовавшейся при сжигании = 10,8 г
- Объем азота (N2), образовавшегося при сжигании = 4,48 дм³
найти:
- Молекулярную формулу вещества X.
решение:
1. Рассчитаем молярную массу воды (H2O):
Молярная масса H2O = 2 * 1 + 16 = 18 г/моль
Количество моль H2O = масса / молярная масса = 10,8 г / 18 г/моль = 0,6 моль
2. Из уравнения сгорания, где соединение X содержит углерод (C), водород (H) и, возможно, азот (N):
C_x H_y + O2 → CO2 + H2O + N2
3. На каждую моль H2O требуется 2 моль H, соответственно, для 0,6 моль H2O нужно:
Количество моль H = 0,6 моль H2O * 2 = 1,2 моль H
4. Рассчитаем количество моль азота (N2):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Количество моль N2 = объем / 22,4 л/моль = 4,48 дм³ / 22,4 дм³/моль = 0,2 моль
5. Подсчитаем количество углерода (C) в соединении X:
Из реакции видно, что на 1 моль C образуется 1 моль CO2. Так как в реакции не указано образование CO2, то можем принять, что весь углерод идет на его образование в нужных пропорциях с кислородом.
6. Запишем уравнение для общего количества элементов:
C + H + N = X
7. Учитывая, что у нас 1,2 моль H и 0,2 моль N, подставим значения:
x + 1,2 + 0,2 = X
x + 1,4 = X
8. Теперь найдем молекулярную массу соединения X, используя относительную плотность паров.
Относительная плотность паров по водороду = 8,50 означает, что
Молярная масса X = 8,50 * 2 = 17 г/моль
9. Подставим в уравнение:
x + 1,4 + 0,2 = 17
x + 1,6 = 17
x = 17 - 1,6 = 15,4 г/моль (это приближенно соответствует 15 моль углерода)
10. Определяем соотношение:
С учетом того, что количество атомов водорода было ранее найдено равным 1,2 моль, а азота 0,2 моль, получаем:
C_nH_mN_k = C_1H_3N_0
ответ:
Молекулярная формула вещества X - C2H6N.