Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2. При сжигании 9,8 г этого соединения образуется 31 г углекислого газа (н. у) и 12,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Для решения задачи нам понадобится знание относительной молекулярной массы и плотности паров воды. Первым делом, найдем количество вещества углекислого газа (CO2) и воды (H2O), используя соотношение:

Масса вещества = количество вещества × молекулярная масса

Молекулярная масса CO2 = 12,01 г/моль (масса углерода) + 2 × 16,00 г/моль (масса кислорода) = 44,01 г/моль

Молекулярная масса H2O = 2 × 1,01 г/моль (масса водорода) + 16,00 г/моль (масса кислорода) = 18,02 г/моль

Количество вещества CO2 = 31 г / 44,01 г/моль ≈ 0,704 моль

Количество вещества H2O = 12,6 г / 18,02 г/моль ≈ 0,700 моль

Затем, найдем количество вещества органического соединения, сжигаемого в присутствии кислорода по уравнению:

2CхУу + (х + у/2)O2 → хСО2 + уН2О

Где х и у – коэффициенты, обозначающие количество атомов углерода и водорода в формуле органического соединения.

Используя данные из задачи, составим уравнения распада органического соединения:

2х + 2у = х + у/2 → х = у/2

Зная, что относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2, найдем молекулярную массу азота (N2):

Молекулярная масса N2 = (14,01 г/моль + 14,01 г/моль) = 28,02 г/моль

Отношение молекулярной массы азота к молярной массе органического соединения:

28,02 г/моль : (хС + уH) г/моль = 2

28,02 г/моль : (у/2С + уH) г/моль = 2

Умножим обе части равенства на (у/2):

28,02 г/моль × (у/2) : (у/2С + уH) г/моль = 2 × (у/2)

14,01 г/моль : (у/2С + уH) г/моль = у

Таким образом, молекулярная формула органического соединения имеет вид: С(у/2)Ну

Мы получили, что количество атомов углерода в формуле органического соединения (х) равно у/2. А также, количество атомов водорода (у) равно у. Значит, молекулярная формула органического соединения: C(у/2)Hу или CHу2.

Таким образом, молекулярная формула органического соединения – CHу2.