При полном сжигании углеводорода образовалось 0,72 г воды и 1,12 л оксида углерода (IV). Относительная...

Для начала определим количество молей воды (H2O) и оксида углерода (CO2), образовавшихся при сжигании углеводорода:

Масса воды (H2O) = 0,72 г Молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль Количество молей воды = масса воды / молярная масса воды = 0,72 г / 18 г/моль = 0,04 моль

Масса оксида углерода (CO2) = ? (должна быть определена) Молярная масса оксида углерода (CO2) = 44 г/моль Количество молей оксида углерода = масса оксида углерода / молярная масса оксида углерода

Объем оксида углерода (CO2) = 1,12 л Относительная плотность паров оксида углерода = 2,32 (по отношению к воздуху) Молярная масса оксида углерода = 44 г/моль Относительная молекулярная масса оксида углерода (CO2) = 212 + 16 = 44 Масса оксида углерода = объем плотность молярная масса = 1,12 л 2,32 * 44 г/моль = 115,93 г

Теперь определим количество молей углерода (C) и водорода (H) в углеводороде:

Масса углерода в CO2 = 12 г/моль Количество молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода = 12 г / 12 г/моль = 1 моль Количество молей водорода в H2O = 2 г/моль Количество молей водорода = масса водорода / молярная масса водорода = 2 г / 2 г/моль = 1 моль

Таким образом, моль соотношение в углеводороде будет C1H1. Учитывая, что массы углерода и водорода равны молям, то молекулярная формула углеводорода будет CH4, что соответствует метану.

Для решения задачи о нахождении молекулярной формулы углеводорода начнем с анализа продуктов полного сжигания.

1. Определение количества воды: Масса воды, полученной при сжигании, составляет 0,72 г. Молярная масса воды (H₂O) равна 18 г/моль. Вычислим количество молей воды: [ n(H_2O) = \frac{0,72 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,04 \text{ моль} ] Каждая молекула воды содержит 2 атома водорода, следовательно, количество молей водорода: [ n(H) = 2 \times 0,04 = 0,08 \text{ моль} ]

2. Определение количества оксида углерода (IV): Объем оксида углерода (IV) (CO₂) составляет 1,12 л. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Вычислим количество молей CO₂: [ n(CO_2) = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль} ] Количество молей углерода будет равным количеству молей CO₂, поскольку в одной молекуле СО₂ содержится один атом углерода.

3. Определение эмпирической формулы углеводорода: У нас есть 0,08 моль водорода и 0,05 моль углерода. Эмпирическая формула определяется отношением этих количеств: [ \text{C}_x\text{H}_y, \quad x : y = 0,05 : 0,08 ] Делим оба значения на меньшее (0,05): [ x = 1, \quad y = \frac{0,08}{0,05} = 1,6 ] Для получения целых чисел умножим оба коэффициента на 5: [ \text{Эмпирическая формула: C}_5\text{H}_8 ]

4. Определение молекулярной формулы: Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 2,32. Относительная молярная масса воздуха приблизительно равна 29 г/моль. Следовательно, молярная масса углеводорода: [ M(\text{углеводорода}) = 2,32 \times 29 = 67,28 \text{ г/моль} ] Молярная масса эмпирической формулы C₅H₈ равна: [ M(C_5H_8) = 5 \times 12 + 8 \times 1 = 60 \text{ г/моль} ] Сравнивая молярные массы, видим, что они близки, но не идентичны. Поэтому молекулярная формула, скорее всего, совпадает с эмпирической: [ \text{Молекулярная формула: C}_5\text{H}_8 ]

Таким образом, молекулярная формула углеводорода — C₅H₈.