При сгорании органического вещества массой 1,3 г получили 4,4 г углекислого газа(н.у) и 0,9 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 2,786. Установите молекулярную формулу вещества.

Дано:

m(в-ва) = 1,3г

m(CO₂) = 4,4г

m(H₂O) = 0,9г

D(в-ва) по азоту = 2,786

Найти: молекулярную формулу вещества.

Решение:

Для начала найдём количества вещества углекислого газа и воды:

ᅠᅠ[tex]\tt n(CO_2) = \dfrac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \dfrac{4,4}{44} = 0,1[/tex] моль

ᅠᅠ[tex]\tt n(H_2O) = \dfrac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \dfrac{0,9}{18} = 0,05[/tex] моль

Переведём количества вещества воды и углекислого газа в количества вещества водорода и кислорода в искомом веществе:

ᅠᅠ[tex]\tt n(C) = n(CO_2) = 0,1[/tex] моль

ᅠᅠ[tex]\tt n(H) = 2n(H_2O) = 0,05 \cdot 2 = 0,1[/tex] моль

Найдём массы углерода и кислорода, и проверим органическое вещество на содержание атомов кислорода:

ᅠᅠ[tex]\tt m(C) = n(C) \cdot M(C) = 0,1 \cdot 12 = 1,2[/tex] грамм

ᅠᅠ[tex]\tt m(H) = n(H) \cdot M(H) = 0,1 \cdot 1 = 0,1[/tex] грамм

ᅠᅠ[tex]\tt m(O) = m(B-Ba) - m(C) - m(H) = 1,3 - 1,2 - 0,1 = 0[/tex]

Вещество не содержит кислорода.

Найдём соотношение между количествами вещества атомов углерода и кислорода:

ᅠᅠ[tex]\tt n(C) : n(H) = 0,1 : 0,1 = 1 : 1[/tex]

Простейшая молекулярная формула вещества - CH. Такого вещества не существует. Молекулярная масса данного соединения равна 13 г/моль. Найдём молекулярную массу искомого вещества, зная плотность его паров по воздуху:

ᅠᅠ[tex]\tt M(B-Ba) = M(N_2) \cdot D_N_2(B-Ba) = 28 \cdot 2,786 = 78[/tex]

ᅠᅠM(CH) < M(в-ва) в 6 раз, следовательно домножим все атомы в простейшей формуле на 6 и получим истинную молекулярную формулу вещества: C₆H₆.

Ответ: молекулярная формула вещества: C₆H₆