Как можно определить молекулярную и структурную формулы органического вещества, если его масса составляет 7,2 г, плотность паров по водороду равна 36, а в результате сжигания получены углекислый газ массой 22 г и вода массой 10,8 г?

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула структурная формула органическое вещество масса 7,2 г плотность паров углекислый газ вода химические реакции определение формул Новый

Для определения молекулярной и структурной формул органического вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение количества углерода и водорода

Сначала мы можем определить, сколько углерода и водорода содержится в образовавшихся продуктах сжигания: углекислом газе (CO2) и воде (H2O).

• Количество углерода (C) в углекислом газе:

Молярная масса CO2 = 12 (C) + 2*16 (O) = 44 г/моль.

Количество CO2 = 22 г / 44 г/моль = 0,5 моль.

Так как в 1 моле CO2 содержится 1 моль углерода, то количество углерода в образце равно 0,5 моль.

• Количество водорода (H) в воде:

Молярная масса H2O = 2*1 (H) + 16 (O) = 18 г/моль.

Количество H2O = 10,8 г / 18 г/моль = 0,6 моль.

Так как в 1 моле H2O содержится 2 моль водорода, то количество водорода в образце равно 0,6 моль * 2 = 1,2 моль.

Шаг 2: Определение эмпирической формулы

Теперь у нас есть количество углерода и водорода:

• C = 0,5 моль
• H = 1,2 моль

Для нахождения эмпирической формулы, делим количество каждого элемента на наименьшее количество моль:

• C: 0,5 / 0,5 = 1
• H: 1,2 / 0,5 = 2,4

Так как мы не можем иметь дробные значения в формуле, умножим все коэффициенты на 5, чтобы получить целые числа:

• C: 1 * 5 = 5
• H: 2,4 * 5 = 12

Таким образом, эмпирическая формула будет C5H12.

Шаг 3: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно найти молекулярную формулу. Для этого найдем молярную массу эмпирической формулы C5H12:

• Молярная масса = 5*12 (C) + 12*1 (H) = 60 + 12 = 72 г/моль.

Теперь мы используем данные о плотности паров по водороду. Плотность паров = 36, что означает, что молярная масса нашего вещества в 36 раз больше, чем молярная масса водорода (H2, 2 г/моль):

Молярная масса = 36 * 2 г/моль = 72 г/моль.

Поскольку молярная масса эмпирической формулы (72 г/моль) равна найденной молярной массе, мы можем заключить, что молекулярная формула совпадает с эмпирической формулой.

Ответ:

Молекулярная и структурная формула органического вещества - C5H12.