Question

Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г CO2, 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду — 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

Answer 1

1.    Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества. Схема реакции горения:
СхНуNz + O2 → CO2 + H2O + N2
2.    Находим количества веществ CO2 и H2O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:
ν(CO2) = m / M = 17,6 / 44 = 0,4 моль.
ν(C) = 0,4 моль.
ν(Н2О) = m / M = 12,6 / 18 = 0,7 моль.
ν(H) = 0,7 • 2 = 1,4 моль.
3.    Находим массу азота в исходном веществе.
Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.
m(C) = 0,4 • 12 = 4,8 г,
m(H) = 1,4 • 1 = 1,4 г
Масса всего вещества 9,8 г.
m(N) = 9 − 4,8 − 1,4 = 2,8 г ,
ν(N) = m /M = 2,8 / 14 = 0,2 моль.
4.    C : H : N = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 : 7 : 1
Простейшая формула — С2Н7N.
Истинная молярная масса
М = Dпо Н2 • М(Н2) = 22,5 • 2 = 45 г/моль.
Она совпадает с молярной массой, рассчитанной для простейшей формулы. То есть это и есть истинная формула вещества.
Ответ: С2Н7N.