Какова формула органического вещества, если при его сгорании получили 8,96 л углекислого газа и 5,4 г воды

Тема: Формула органического вещества

Инструкция: Для нахождения формулы органического вещества, необходимо воспользоваться стехиометрическими пропорциями и данными о продуктах сгорания и плотности по углекислому газу.

Из условия задачи известно, что при сгорании органического вещества получили 8,96 л углекислого газа и 5,4 г воды. Также дано, что плотность по углекислому газу составляет 1,227.

Сначала найдем количество вещества углекислого газа. Для этого воспользуемся уравнением Гей-Люссака: V = n * Vm, где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях равен 22,4 л/моль). Подставляя значения из задачи, получим: n = V / Vm = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль.

Далее посчитаем массу углерода в углекислом газе. Масса углерода равна массе углекислого газа, умноженной на массовую долю углерода в углекислом газе: m(углерод) = m(углекислый газ) * (12 г / 44 г), где 12 г - молярная масса углерода, 44 г - молярная масса углекислого газа. Подставляя значения из задачи, получим: m(углерод) = 0,4 * (12 г / 44 г) = 0,109 г.

Таким образом, масса углерода в органическом веществе равна 0,109 г.

Чтобы определить формулу органического вещества, необходимо знать массовую долю углерода в нем. Допустим, что массовая доля углерода составляет x. Тогда массовая доля водорода будет (12 - x). Составим пропорцию между массами углерода и водорода в органическом веществе: 0,109 г / x = 5,4 г / (12 - x).

Решая данную пропорцию, мы получаем x = 0,755 г. Это значит, что массовая доля углерода в органическом веществе составляет 0,755 г, а массовая доля водорода равна 11,245 г.

Теперь, чтобы определить формулу органического вещества, мы должны найти количество молей углерода и водорода. Для этого воспользуемся молярными массами углерода и водорода: 12 г/моль для углерода и 1 г/моль для водорода.

Количество молей углерода равно: n(углерод) = m(углерод) / M(углерод) = 0,109 г / 12 г/моль = 0,009 моль.

Количество молей водорода равно: n(водород) = m(водород) / M(водород) = 11,245 г / 1 г/моль = 11,245 моль.

Теперь нужно найти простейшую относительную формулу, разделив количество молей каждого элемента на их наименьшее значение. В данном случае, наименьшее количество молей углерода составляет 0,009 моль, и наименьшее количество молей водорода составляет также 0,009 моль.

Таким образом, формула органического вещества будет C₀.₀₀₉H₁.₁₅.

Совет: Чтобы определить формулу органического вещества, необходимо внимательно анализировать данные из условия задачи и использовать знания о молярных массах элементов и стехиометрии химических реакций.

Практика: Какова формула органического вещества, если при его сгорании получили 10 л углекислого газа и 6 г воды, а его плотность по углекислому газу составляет 1,615?