При сгорании органического вещества массой 4,8 г образовалось 3,36 л CO2 (н.у.) и 5,4 г воды. Плотность паров органического вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу исследуемого вещества.
Для определения молекулярной формулы исследуемого вещества, мы можем использовать данные о количестве образовавшегося CO2 и воды.
Сначала определим количество молей CO2, используя идеальный газовый закон. Объем CO2 можно перевести в моль, используя объемную константу для идеального газа (22,4 л/моль при нормальных условиях):
3,36 л CO2 * (1 моль CO2 / 22,4 л CO2) = 0,15 моль CO2
Затем определим количество молей воды, используя молярную массу воды (18 г/моль):
5,4 г воды * (1 моль воды / 18 г воды) = 0,3 моль воды
Теперь мы можем определить количество молей углерода в CO2, которое будет равно количеству молей CO2:
0,15 моль CO2 * (1 моль углерода / 1 моль CO2) = 0,15 моль углерода
Затем определим количество молей водорода в воде, которое будет равно количеству молей воды умноженному на 2 (так как в молекуле воды содержится 2 атома водорода):
0,3 моль воды * 2 моль водорода / 1 моль воды = 0,6 моль водорода
Теперь мы можем определить отношение между количеством молей углерода и водорода. Для этого разделим количество молей углерода на количество молей водорода:
0,15 моль углерода / 0,6 моль водорода = 0,25
Отношение между количеством молей углерода и водорода равно 0,25. Теперь нам нужно найти молекулярную формулу, зная это отношение.
Предположим, что молекула исследуемого вещества содержит один атом углерода и n атомов водорода. Тогда отношение между количеством молей углерода и водорода будет равно:
1 / n = 0,25
Решая это уравнение, мы получаем:
n = 4
Таким образом, молекулярная формула исследуемого вещества будет CH4, что соответствует метану.