Question

Некоторое количество соли органической кислоты сожгли в 3,136 л (н. у.) кислорода. После приведения продуктов сгорания к н. у. выделилось 2,52 г воды и осталось 2,912 л газовой смеси, которую пропустили через избыток раствора гидроксида кальция, в результате чего выпало 8 г осадка. Предложите структурную формулу соли, если известно, что оставшаяся азотно-кислородная смесь имеет плотность по водороду 15,2.

Answer 1

Дано:
- Объем кислорода: 3,136 л (н. у.)
- Масса воды: 2,52 г
- Объем газовой смеси после реакции: 2,912 л
- Масса осадка (гидроксида кальция): 8 г
- Плотность газовой смеси по водороду: 15,2

Найти:
- Структурную формулу соли органической кислоты.

Решение:

1. Рассчитаем количество прореагировавшего кислорода:
   n(O2) = V / V0 = 3,136 л / 22,4 л/моль ≈ 0,14 моль.

2. Определим массу образовавшейся воды и количество молей:
   M(H2O) = 18 г/моль, следовательно,
   n(H2O) = 2,52 г / 18 г/моль ≈ 0,14 моль.

3. Определим объем оставшейся газовой смеси:
   n(газовая смесь) = 2,912 л / 22,4 л/моль ≈ 0,13 моль.

4. Найдем состав газовой смеси (N2 + O2):
   n(N2 + O2) = 0,14 - 0,14 + 0,13 = 0,05 моль.
   Состав смеси N2 и O2:
   (n(N2) + n(O2)) = 0,05 моль,
   ставим уравнение для плотности:
   (28a + 32b) / (a + b) = 30,4 г/моль.

5. Подставим значения и решим систему уравнений:
   a + b = 0,05,
   (28a + 32b) = 30,4(0,05).
   Решаем: a = 0,02 моль, b = 0,03 моль.

6. Теперь составляем уравнение материального баланса по количеству атомов кислорода:
   n(O в исходном веществе) + n(O в O2) = n(O в H2O) + n(O в CO2) + n(O в оставшемся O2).
   n(O в исходном веществе) = 0,14 + 0,08 * 2 + 0,03 * 2 - 0,14 * 2.
   Получаем n(O в исходном веществе) = 0,08 моль.

7. Определяем формулу вещества:
   x : y : z : k = 0,08 : 0,28 : 0,08 : 0,04 = 2 : 7 : 2 : 1.
   Формула вещества C2H7O2N.

Ответ: CH3COONH4 или HCOONH3CH3.