Вопрос, который вызвал трудности
При сгорании органического вещества массой 3,9 г образовались оксид углерода (IV) массой 13,2 г и вода массой 2,7 г. Выведите формулу вещества, зная, что его плотность по водороду равна 39. Какова структурная формула этого вещества?
Ответ экспертов Учись.Ru
Чтобы дать полноценный ответ, был привлечён специалист, который хорошо разбирается в теме «ЕГЭ (школьный)». Ваш вопрос звучал так: При сгорании органического вещества массой 3,9 г образовались оксид углерода (IV) массой 13,2 г и вода массой 2,7 г. Выведите формулу вещества, зная, что его плотность по водороду равна 39. Какова структурная формула этого вещества?
После обсуждения с другими специалистами сервиса мы пришли к выводу, что правильный ответ на ваш вопрос будет звучать следующим образом:
n(CO2) = m/M=13,2/44=0,3 моль
n(H2O) = m/M=2,7/18=0,15 моль
В 1 молекуле СО2 1 атом С, поэтому 0,3 моль CO2 содержат 0,3 моль С
В 1 молекуле H2O 2 атома Н, поэтому 0,15 моль H2O содержат 0,3 моль Н
Продукты реакции содержат атомы С, Н, и О. Кислород мог быть изначатьно в составе в-ва, или же попасть в СО2 и в воду в результате горения из кислорода воздуха. Проверим, содержало ли исходное в-во кислород, для этого вычтем из общей массы сгоревшего в-ва массы С и Н:
m(O) = m(в-ва) – m(C) – m(H) = m(в-ва) – n(C)∙M(C) – n(H)∙M(H)
m(O) = 3,9 – 0,3 ∙ 12 – 0,3 ∙ 1 = 0, т.е. кислорода в формуле вещества нет.
n(CO2) : n(H2O) = 0,3 : 0,3 = 1 : 1 ⇒ простейшая (эмпирическая) формула в-ва СН.
Молекулярная формула (СН)х, осталось найти х.
х= М(в-ва) / М(СН)
М(в-ва) находим из плотности по водороду: D = М(в-ва) / М(Н2),
М(в-ва) = D ∙ М(Н2) = 39 ∙ 2 = 78 г/моль
х= 78/13 = 6
Молекулярная формула в-ва (СН)х = С6Н6 - бензол, структурную формулу бензольного кольца можно найти в учебнике.
n(H2O) = m/M=2,7/18=0,15 моль
В 1 молекуле СО2 1 атом С, поэтому 0,3 моль CO2 содержат 0,3 моль С
В 1 молекуле H2O 2 атома Н, поэтому 0,15 моль H2O содержат 0,3 моль Н
Продукты реакции содержат атомы С, Н, и О. Кислород мог быть изначатьно в составе в-ва, или же попасть в СО2 и в воду в результате горения из кислорода воздуха. Проверим, содержало ли исходное в-во кислород, для этого вычтем из общей массы сгоревшего в-ва массы С и Н:
m(O) = m(в-ва) – m(C) – m(H) = m(в-ва) – n(C)∙M(C) – n(H)∙M(H)
m(O) = 3,9 – 0,3 ∙ 12 – 0,3 ∙ 1 = 0, т.е. кислорода в формуле вещества нет.
n(CO2) : n(H2O) = 0,3 : 0,3 = 1 : 1 ⇒ простейшая (эмпирическая) формула в-ва СН.
Молекулярная формула (СН)х, осталось найти х.
х= М(в-ва) / М(СН)
М(в-ва) находим из плотности по водороду: D = М(в-ва) / М(Н2),
М(в-ва) = D ∙ М(Н2) = 39 ∙ 2 = 78 г/моль
х= 78/13 = 6
Молекулярная формула в-ва (СН)х = С6Н6 - бензол, структурную формулу бензольного кольца можно найти в учебнике.