10. При сжигании органического вещества массой 6.9 г образовались оксид углерода(IV) массой 13.2 г и вода массой 8.1 г. Определите молекулярную формулу вещества, если его относительная плотность по воздуху равна 1.586.

При сжигании органического вещества массой 6.9 г образовались оксид углерода(IV) массой 13.2 г и вода массой 8.1 г. Определите молекулярную формулу вещества, если его относительная плотность по воздуху равна 1.586.

Дано:

m(CXxHXyOXz)=6.9г;m(\ce{C_xH_yO_z})=6.9\,г;

m(COX2)=13.2г;m(\ce{CO2})=13.2\,г;

m(HX2O)=8.1г;m(\ce{H2O})=8.1\,г;

Dвозд.(CXxHXyOXz)=1.586г;D_{возд.}(\ce{C_xH_yO_z})=1.586\,г;

M(возд.)=29г/моль.M(возд.)=29\,г/моль.

Найти:

CXxHXyOXz.\ce{C_xH_yO_z}.

Решение:

M(COX2)=44г/моль;M(\ce{CO2})=44\,г/моль;

M(HX2O)=18г/моль.M(\ce{H2O})=18\,г/моль.

Из формулы относительной плотности вещества по воздуху найдём молекулярную массу искомого вещества:

M(CXxHXyOXz)=Dвозд.(CXxHXyOXz)M(возд.)=1.58629=46г/моль.M(\ce{C_xH_yO_z})=D_{возд.}(\ce{C_xH_yO_z})\cdot M(возд.)=1.586\cdot 29=46\,г/моль.

Определим массу и количество вещества для водорода и углерода:

n(C)=n(COX2)=m(COX2)M(COX2)=13.244=0.3моль;n(\ce{C})=n(\ce{CO2})=\dfrac{m(\ce{CO2})}{M(\ce{CO2})}=\dfrac{13.2}{44}=0.3\,моль;

m(C)=n(C)M(C)=0.312=3.6г;m(\ce{C})=n(\ce{C})\cdot M(\ce{C})=0.3\cdot 12=3.6\,г;

n(H)=2n(HX2O)=m(HX2O)M(HX2O)=28.118=0.9моль;n(\ce{H})=2\cdot n(\ce{H2O})=\dfrac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})}=\dfrac{2\cdot 8.1}{18}=0.9\,моль;

m(H)=n(H)M(H)=0.91=0.9г.m(\ce{H})=n(\ce{H})\cdot M(\ce{H})=0.9\cdot 1=0.9\,г.

Найдём массу кислорода в веществе:

m(O)=m(CXxHXyOXz)m(C)m(H);m(\ce{O})=m(\ce{C_xH_yO_z})-m(\ce{C})-m(\ce{H});

m(O)=6.93.60.9=2.4г.m(\ce{O})=6.9-3.6-0.9=2.4\,г.

Химическое количество кислорода будет равно:

n(O)=m(O)M(O)=2.416=0.15моль.n(\ce{O})=\dfrac{m(\ce{O})}{M(\ce{O})}=\dfrac{2.4}{16}=0.15\,моль.

Составим пропорцию:

x:y:z=0.3:0.9:0.15=2:6:1.x:y:z=0.3:0.9:0.15=2:6:1.

Следовательно, искомое вещество: CX2HX6O\ce{C2H6O} — этанол.

Ответ: CX2HX6O.\ce{C2H6O}.