Question

При сгорании 24.6 г. органического вещества, образовалось 26.88 л. СО2, 9 г. H2О, и 2.24 л. N2. Известно, что 1 л. паров вещества имеет массу = 5.491 г. Найдите Молекулярную формулу.

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=26,88 / 22,4 = 1,2 моль
m(C) = n(C) ∙ M(C) = 1,2 ∙ 12 = 14,4 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) = 1 г

1 моль N2(M=28 г/моль) содержит 2 моль H (M=14 г/моль)
n(N) = 2n(N2) = 2V(N2) / M(N2)=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) = 24,6 - 14,4 г - 1 - 2,8 = 6,4 г
n(O) = m(O) / М(О) = 6,4 / 16 = 0,4 моль

Отношение молей С, Н, О и N равно отношению их атомов в простейшей (эмпирической) формуле в-ва Х:
n(C) : n(H) : n(N) : n(О) = 1,2 : 1,0 : 0,2 : 0,4 = 6:5:1:2
Получим прост. ф-лу С6Н5NО2.
М(С6Н5NО2) = 123 г/моль
1 л паров вещества Х имеет массу = 5,491 г, поэтому М(Х)= 5,491 г ∙ 22,4 л/моль= 123 г/моль
Поэтому молек. формула Х = простейшей: С6Н5NО2.