Question

При сгорании органического вещества массой 6,2 г образовалось 4,48 л оксида углерода(IV) (н.у.), 9 г воды, 2,24л азота (н.у.). Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 15,5. Вычислите молекулярную формулы этого вещества.

Answer 1

Х + О2 → N2 + СО2 + Н2О
Х содержит атомы N, С, Н и, возможно, О.

1 моль СO2 (M=44 г/моль) содержит 1 моль С (M=12 г/моль)
n(C) = n(СO2) = V(СO2) / Vm = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
m(C) = n(C) ∙ M(C) = 0,2 ∙ 12 = 2,4 г

1 моль Н2О (M=18 г/моль) содержит 2 моль H (M=1 г/моль)
n(H) = 2n(Н2О) = 2m(Н2О) / M(Н2О)=2 ∙ 9 / 18 = 1,0 моль
m(H) = n(H) ∙ M(H) = 1 ∙ 1 = 1,0 г

1 моль N2 (M=28 г/моль) содержит 2 моль N (M=14 г/моль)
n(N) = 2n(N2) = 2V(N2) / Vm= 2 ∙ 2,24 / 22,4 = 0,2 моль
m(N) = n(N) ∙ M(N) = 0,2 ∙ 14 = 2,8 г

m(O) = m(Х) - m(C) - m(Н) - m(N) = 6,2 - 2,4 г - 1,0 - 2,8 = 0 г - в-во Х не содержит кислород.

Отношение молей С, Н и N равно отношению их атомов в простейшей (эмпирической) формуле в-ва Х:
n(C) : n(H) : n(N) = 0,2 : 1 : 0,2 = 1:5:1
Получим простейшую (эмпирическую) ф-лу СН5N.

М(СН5N) = 31 г/моль
М(Х) = D (Х/Н2) ∙ М(Н2) = 15,5 ∙ 2 = 31 г/моль
М(Х) = М(СН5N), поэтому молекулярная формула Х = СН5N- метиламин