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:

$m(\ce{C_xH_yO_z})=6.9\,г;$

$m(\ce{CO2})=13.2\,г;$

$m(\ce{H2O})=8.1\,г;$

$D_{возд.}(\ce{C_xH_yO_z})=1.586\,г;$

$M(возд.)=29\,г/моль.$

Найти:

$\ce{C_xH_yO_z}.$

Решение:

$M(\ce{CO2})=44\,г/моль;$

$M(\ce{H2O})=18\,г/моль.$

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

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

Определим массу и количество вещества для водорода и углерода:

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

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

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

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

Найдём массу кислорода в веществе:

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

$m(\ce{O})=6.9-3.6-0.9=2.4\,г.$

Химическое количество кислорода будет равно:

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

Составим пропорцию:

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

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

Ответ: $\ce{C2H6O}.$