Какая формула данного вещества, если при его сжигании выделилось 876 мл (н. у.) углекислого газа, 0,54 г воды и 0,73

Тема: Химия - Расчет молекулярной формулы

Пояснение: Для решения задачи нам нужно определить молекулярную формулу вещества на основе данных о его составе и свойствах. Перед началом решения, обратимся к химическому уравнению сжигания вещества: CxHy + zO2 → xCO2 + (y/2)H2O. Согласно задаче, мы знаем количество выделившегося углекислого газа (876 мл), количество воды (0,54 г) и количество хлороводорода (0,73 г).

1. Начнем с углекислого газа: по химическому уравнению, 1 моль углекислого газа (CO2) образуется при сгорании 1 моль углерода (C). Рассчитаем количество молей углекислого газа, зная его объем и условия нормальных условий (н.у.). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление. При н.у., T = 273 K и P = 1 атм, поэтому: 1 моль газа занимает 22,4 литра. Рассчитаем количество молей углекислого газа: n(CO2) = V/22,4.

2. Перейдем к воде: 1 моль воды (H2O) образуется при сгорании 1 моль водорода (H). Рассчитаем количество молей воды, зная ее массу. Используем соотношение массы и количество вещества по молярной массе: n(H2O) = m(H2O)/M(H2O), где m(H2O) - масса воды, M(H2O) - молярная масса воды (2 г/моль).

3. Рассчитаем количество молей хлороводорода: 1 моль хлороводорода (HCl) образуется при сгорании 1 моль водорода (H). Используем аналогичное соотношение: n(HCl) = m(HCl)/M(HCl), где m(HCl) - масса хлороводорода, M(HCl) - молярная масса хлороводорода (36,5 г/моль).

4. Определим соотношение между количеством молей вещества: n(CxHy) : n(CO2) : n(H2O) : n(HCl).

5. Найдем наименьшее целое значение x и y, делая соотношение целочисленным. Полученные значения x и y будут соответствовать постоянным коэффициентам в глобальном химическом уравнении.

6. Найдем молекулярную массу наилучшего варианта химической формулы (CxHy), используя молярные массы углерода (12 г/моль) и водорода (1 г/моль): M(CxHy) = x * M(C) + y * M(H).

7. Найдем количество молей азота, зная плотность пара вещества и плотность азота: n(N2) = плотность пара вещества / плотность азота.

8. Выразим молекулярную формулу вещества, соотнося количество молей вещества (n(CxHy)), молекулярную массу (M(CxHy)) и количество молей азота (n(N2)): формула = (M(CxHy) / M(N2)) * n(CxHy) / n(N2).

Пример использования: Вычислим молекулярную формулу данного вещества, используя заданные данные. Плотность его паров по азоту равна 4,536. Количество выделившегося углекислого газа составляет 876 мл (н.у.), вода - 0,54 г и хлороводород - 0,73 г.

Совет: Для более точных результатов, убедитесь, что все единицы измерения приведены к одной системе, такой как СИ (метрическая система).

Упражнение: Если при сжигании данного вещества выделилось 1120 мл (н.у.) углекислого газа, 0,75 г воды и 1,2 г хлороводорода, а плотность паров вещества по азоту составляет 3,804, определите молекулярную формулу вещества.