2б) Масові частки Карбону та Гідрогену в сполуці, відповідно
дорівнюють 40 % та 6,7 , все інше –Оксиген. Відносна густина парів
речовини за воднем – 15. Яка формула речовини?
11(2б.) При повному згорянні парів карбонової кислоти масою 0,6 г утворилося 448 мл (н.у.) вуглекислого газу і 0,36 г води. Виведіть формулу сполуки.
Answers & Comments
Ответ:
1) Припустимо, що 100 г сполуки, яка містить 40 г Карбону, 6,7 г Гідрогену, а решта маси, 53,3 г, належить Оксигену.
Тоді ми можемо обчислити кількість молей кожного елемента наступним чином:
Кількість молей Карбону = = 40 г/ 12 г/моль = 3,33 моль
• Число молей Гідрогену = 6,7
g/1 g/mol = 6.7 mol
• Кількість молей кисню = 53,3 г / 16 г/моль = 3,33 моль
Тоді ми можемо знайти просте співвідношення цілих чисел між молями Карбону та Гідрогену: 3,33 / 6,7 = 0,497 → 1,5 (приблизно)
Це означає, що в кожній молекулі сполуки міститься 3 атоми Карбону та 2 атоми Гідрогену. Отже, емпірична формула сполуки C3H2O.
2)Розв'язуючи цю задачу, ми використовуємо закон збереження маси, який стверджує, що в хімічній реакції загальна маса реагентів дорівнює загальній масі продуктів.
Ми знаємо, що у цьому випадку реагентом є 0,6 г карбонової кислоти (H2CO3), а продуктами є 0,36 г води (H2O) та 448 мл вуглекислого газу (CO2) за стандартних умов температури та тиску (НУ).
Спочатку нам потрібно перевести об'єм CO2 з мілілітрів в молярну кількість. Для цього ми використовуємо ідеальний газовий закон, який пов'язує об'єм, тиск, температуру та кількість молекул газу. Під стандартними умовами температури та тиску об'ємна частка газу складає 22,4 л на моль. Тому ми маємо:
448 мл CO2 × 1 л/1000 мл × 1 м3/1000 л ÷ 0,0224 м3/моль = 0,02 моль CO2
0.02 mol H2O × 18.015 g/mol = 0.36 g H2O
1mol H2CO3 → 1 mol H2O ÷ 0.02 mol H2O = 1 mol H2CO3 ÷ 0.02 mol H2O = 50 mol H2CO3
можна зробити висновок, що формула карбонової кислоти (H2CO3).