При полном сгорании 0,88 г органического соединения образовалось 896 мл СО2 (н.у.) и 0,72 г воды. Определите...

Для решения этой задачи нам необходимо определить количество молей углерода и водорода, содержащихся в данном органическом соединении.

1. Найдем количество молей углерода в образце:

Масса углерода, содержащаяся в образце = масса углерода в СО2 = масса СО2 - масса кислорода в СО2 Масса углерода = 44/44 * 0,88 = 0,88 г

Количество молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода = 0,88 г / 12 г/моль = 0,0733 моль

1. Найдем количество молей водорода в образце:

Масса водорода, содержащаяся в образце = масса воды = 0,72 г

Количество молей водорода = масса водорода / молярная масса водорода = 0,72 г / 1 г/моль = 0,72 моль

1. Теперь найдем отношение количества молей углерода к количеству молей водорода:

Отношение = количество молей углерода / количество молей водорода = 0,0733 моль / 0,72 моль ≈ 0,1018

1. Далее найдем молекулярную формулу, зная, что водород и углерод соединяются в пропорции 1:2:

Molecular formula = CxHy

Отношение C:H = 0,1018 ≈ 1:10

Подставив значение отношения в формулу, получаем, что молекулярная формула состава C11H20.

Таким образом, молекулярная формула данного органического соединения - C11H20.

Чтобы определить молекулярную формулу органического соединения, нужно выполнить несколько шагов:

1. Определение молекулярной массы вещества.

   Дана плотность паров вещества по водороду, равная 44. Это значит, что молекулярная масса вещества в 44 раза больше, чем молекулярная масса водорода (H₂), которая равна 2 г/моль. Таким образом, молекулярная масса вещества: [ M = 44 \times 2 = 88 \text{ г/моль} ]

2. Определение количества вещества СО₂ и H₂O.

   • Объем СО₂ при нормальных условиях составляет 896 мл, что соответствует 0,896 л. Используя уравнение состояния идеального газа, можем определить количество вещества: [ n(\text{CO}_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{0,896}{22,4} = 0,04 \text{ моль} ]

   • Масса воды (H₂O) составляет 0,72 г. Молекулярная масса воды равна 18 г/моль, поэтому количество вещества воды: [ n(\text{H}_2O) = \frac{0,72}{18} = 0,04 \text{ моль} ]

3. Определение количества атомов углерода и водорода.

   • В 0,04 молях СО₂ содержится 0,04 моль атомов углерода, так как на каждый моль СО₂ приходится один моль C.
   • В 0,04 молях H₂O содержится 0,08 моль атомов водорода, так как на каждый моль H₂O приходится два моля H.

4. Определение массы углерода и водорода.

   • Масса углерода в 0,04 молях C: [ m(\text{C}) = 0,04 \times 12 = 0,48 \text{ г} ]

   • Масса водорода в 0,08 молях H: [ m(\text{H}) = 0,08 \times 1 = 0,08 \text{ г} ]

5. Определение массы кислорода.

   Общая масса соединения равна 0,88 г. Следовательно, масса кислорода в соединении: [ m(\text{O}) = 0,88 - (m(\text{C}) + m(\text{H})) = 0,88 - (0,48 + 0,08) = 0,32 \text{ г} ]

   Количество вещества кислорода: [ n(\text{O}) = \frac{0,32}{16} = 0,02 \text{ моль} ]

6. Определение эмпирической формулы.

   Соотношение количеств атомов C:H:O равно 0,04:0,08:0,02. Делим все на наименьшее количество (0,02): [ \text{C} = \frac{0,04}{0,02} = 2, \quad \text{H} = \frac{0,08}{0,02} = 4, \quad \text{O} = \frac{0,02}{0,02} = 1 ]

   Таким образом, эмпирическая формула - C₂H₄O.

7. Проверка молекулярной формулы.

   Эмпирическая формула C₂H₄O имеет молекулярную массу: [ M(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}) = 2 \times 12 + 4 \times 1 + 16 = 44 \text{ г/моль} ]

   Поскольку молекулярная масса вещества равна 88 г/моль, молекулярная формула будет в два раза больше: [ \text{Молекулярная формула} = (\text{C}_2\text{H}_4\text{O})_2 = \text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2 ]

Следовательно, молекулярная формула вещества - C₄H₈O₂.