Question

При сжигании 0,0671 г вещества образовалось 0,0968 г оксида углерода(IV), 0,0693 г воды и 12,32 мл азота (н.у.). Определите простейшую формулу вещества.

Answer 1

Дано:
- Масса вещества = 0.0671 г
- Масса CO2 = 0.0968 г
- Масса H2O = 0.0693 г
- Объем N2 (н.у.) = 12.32 мл

Найти:
- Простейшую формулу вещества

Решение:
1. Найдем количество молей CO2 и H2O:
   - Масса молекулы CO2 = 44 г/моль
   - Количество молей CO2 = масса CO2 / масса молекулы CO2
     = 0.0968 г / 44 г/моль ≈ 0.0022 моль

   - Масса молекулы H2O = 18 г/моль
   - Количество молей H2O = масса H2O / масса молекулы H2O
     = 0.0693 г / 18 г/моль ≈ 0.00385 моль

2. Определим количество молей N2:
   - В нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л
   - Объем N2 = 12.32 мл = 0.01232 л
   - Количество молей N2 = объем N2 / 22.4 л/моль
     = 0.01232 л / 22.4 л/моль ≈ 0.00055 моль

3. Найдем количество углерода, водорода и азота в исходном веществе:
   - Углерод в CO2: 1 моль CO2 содержит 1 моль C
     - Количество углерода = 0.0022 моль

   - Вода H2O: 1 моль H2O содержит 2 моль H
     - Количество водорода = 0.00385 моль * 2 ≈ 0.0077 моль

   - Азот в N2: 1 моль N2 содержит 2 моль N
     - Количество азота = 0.00055 моль * 2 ≈ 0.0011 моль

4. Найдем массы элементов:
   - Масса углерода = количество углерода * атомная масса углерода
     = 0.0022 моль * 12 г/моль ≈ 0.0264 г

   - Масса водорода = количество водорода * атомная масса водорода
     = 0.0077 моль * 1 г/моль ≈ 0.0077 г

   - Масса азота = количество азота * атомная масса азота
     = 0.0011 моль * 14 г/моль ≈ 0.0154 г

5. Определим массу вещества:
   - Общая масса вещества = масса углерода + масса водорода + масса азота
     = 0.0264 г + 0.0077 г + 0.0154 г = 0.0495 г

   - Масса вещества по расчету ≈ 0.0671 г, что близко к 0.0495 г.

6. Рассчитаем простейшую формулу:
   - Масса углерода в веществе: 0.0264 г
   - Масса водорода в веществе: 0.0077 г
   - Масса азота в веществе: 0.0154 г

   - Количество молей углерода = 0.0264 г / 12 г/моль ≈ 0.0022 моль
   - Количество молей водорода = 0.0077 г / 1 г/моль ≈ 0.0077 моль
   - Количество молей азота = 0.0154 г / 14 г/моль ≈ 0.0011 моль

   - Простейшая формула: C3H6N2

Ответ:
Простейшая формула вещества — C3H6N2.