При сгорании дибромпроизводного органического вещества А массой 10,7 г образовалось 4,48 л углекислого газа, 2,7 мл воды и бром (н. у.). Установите его простейшую молекулярную формулу. В ответе укажите индекс атома углерода в этой формуле.
Для определения простейшей молекулярной формулы органического вещества А, нам необходимо знать количество атомов каждого элемента в молекуле.
Из условия задачи известно, что при сгорании вещества А образуется 4,48 л углекислого газа (CO2). Зная, что 1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л, мы можем рассчитать количество молей CO2, образовавшихся при сгорании:
V = n * Vm,
где V - объем газа (в литрах), n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).
Исходя из этого, количество молей CO2 равно:
n(CO2) = V(CO2) / Vm(CO2) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль CO2.
Также из условия задачи известно, что при сгорании образуется 2,7 мл воды (H2O). Зная, что плотность воды при н.у. составляет 1 г/мл, мы можем рассчитать массу образовавшейся воды:
m(H2O) = V(H2O) * p(H2O) = 2,7 мл * 1 г/мл = 2,7 г.
Теперь мы можем рассчитать количество молей воды:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O),
где M(H2O) - молярная масса воды (18 г/моль).
n(H2O) = 2,7 г / 18 г/моль = 0,15 моль H2O.
Из уравнения сгорания органического вещества А:
CnHmBrx + (n + m/4 - x/2)O2 -> nCO2 + m/2H2O + x/2Br2,
где n, m и x - целые числа, соответствующие коэффициентам перед формулами веществ.
Из условия задачи известно, что при сгорании образуется 2,7 мл воды и брома. Так как масса брома не указана, мы не можем рассчитать количество молей брома. Однако, мы можем установить соотношение между молями брома и молями воды:
x/2 = m/2,
где x - количество молей брома, m - количество молей воды.
Таким образом, x = m = 0,15 моль.
Теперь мы можем записать уравнение сгорания в следующем виде:
CnHmBrx + (n + m/4 - x/2)O2 -> nCO2 + m/2H2O + m/2Br2.
Из условия задачи известно, что масса вещества А равна 10,7 г. Мы можем рассчитать молярную массу вещества А:
M(A) = m(A) / n(A),
где M(A) - молярная масса вещества А, m(A) - масса вещества А (10,7 г), n(A) - количество молей вещества А.
n(A) = m(A) / M(A),
где m(A) - масса вещества А (10,7 г), M(A) - молярная масса вещества А.
Теперь мы можем рассчитать молярную массу вещества А:
M(A) = m(A) / n(A) = 10,7 г / n(A).
Так как нам известно, что масса вещества А равна 10,7 г, мы можем предположить, что количество молей вещества А также равно 10,7 г. Тогда:
M(A) = 10,7 г / 10,7 моль = 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса вещества А равна 1 г/моль.
Теперь мы можем определить простейшую молекулярную формулу вещества А. Для этого необходимо найти отношение между количеством атомов углерода и массой вещества А.
Из уравнения сгорания известно, что при сгорании образуется n моль CO2. Так как каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода, количество атомов углерода равно n моль.
Из рассчитанного ранее количества молей CO2 (n(CO2) = 0,2 моль), мы можем сделать вывод, что количество атомов углерода равно 0,2 моль.
Таким образом, простейшая молекулярная формула вещества А будет C0,2HmBrx.
Ответ: Индекс атома углерода в простейшей молекулярной формуле вещества А равен 0,2.
