Вывод формулы соединения по относительной плотности и количествам продуктов горения

Вывод молекулярной формулы по продуктам сгорания

2. Вывод формулы соединения по относительной плотности и количествам продуктов горения

Теория

Рассмотрим пример решения задачи, если известны масса и относительная плотность органического соединения, а также массы продуктов горения.

Для определения простейшей (эмпирической) формулы соединения нужно вычислить количества атомов каждого элемента и определить, содержится ли в веществе кислород. Затем можно найти соотношение индексов в простейшей формуле.

Чтобы установить молекулярную (истинную) формулу, нужно по относительной плотности вещества рассчитать его относительную молекулярную массу.

Формулы для расчётов:

n = \frac{m}{M};

M_{r} (в - ва) = Dгаз \cdot M_{r} (газа) .

Пример:

При полном сгорании 8,8 г органического вещества образовалось 17,6 г углекислого газа и 7,2 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 22. Определи молекулярную формулу вещества.

1. Определим количества углерода в углекислом газе и водорода в воде:

n (C) = n ({CO}_{2}) = \frac{17,6 г}{44 г / моль} = 0,4 моль;

n (H) = 2 n (H_{2} O) = 2 \cdot \frac{7,2 г}{18 г / моль} = 0,8 моль .

2. Определим, содержится ли в веществе кислород:

m (O) = m (в - ва) - m (C + H) = 8,8 - (0,4 \cdot 12 + 0,8 \cdot 1) = 3,2 г .

Значит, в сгоревшем веществе есть кислород и формулу можно записать так:

{{C_{x} H}_{y} O}_{z}

3. Найдём количество кислорода:

n (O) = \frac{3,2 г}{16 г / моль} = 0,2 моль .

4. Отношение индексов в молекуле:

x : y : z = 0,4 моль : 0,8 моль : 0,2 моль = 4 : 8 : 2 = 2 : 4 : 1 .

Значит, простейшая формула вещества —

{C_{2} H}_{4} O

5. Определим относительную молекулярную массу вещества по его плотности и сравним с массой

{C_{2} H}_{4} O

M_{r} ({{C_{x} H}_{y} O}_{z}) = D_{H_{2}} \cdot M_{r} (H_{2}) = 22 \cdot 2 = 44 .

M_{r} ({C_{2} H}_{4} O) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 44 .

Следовательно, простейшая и молекулярная формулы совпадают.

Ответ:

{C_{2} H}_{4} O

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующее задание