При 200 °С и 0,1 МПа 0,716 г органического вещества в парообразном состоянии занимают объем 242,6 см3. Мольное соотношение элементов C:H:O = 3:6:1. Определите молярную массу и молекулярную формулу органического вещества.
1) Если вещество находится в парообразном состоянии (т.е. это газ), то для него будет справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона: [tex]\boxed{pV=\frac{m}{M} RT}[/tex], где p - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Значит, молекулярная формула органического вещества будет иметь вид: [tex]\boldsymbol{C_xH_yO_z}=C_{3 n}H_{6n}O_{1 n}=C_{3\cdot 2}H_{6\cdot 2}O_{1\cdot 2}=\boldsymbol{C_6H_{12}O_2}[/tex].
Answers & Comments
Ответ:
Объяснение:
Дано:
p=0,1 МПа = 0,1·10⁶ Па
m=0,716 г
V=242,6 см³ = 242,6·10⁻⁶ м³
T=t°+273=200 °С +273 = 473 К
n(C):n(H):n(O) = 3:6:1
Найти: [tex]M(C_xH_yO_z)[/tex]; [tex]C_xH_yO_z[/tex] - ?
Решение:
1) Если вещество находится в парообразном состоянии (т.е. это газ), то для него будет справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона: [tex]\boxed{pV=\frac{m}{M} RT}[/tex], где p - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Тогда молярная масса вещества:
[tex]\displaystyle \boldsymbol{M(C_xH_yO_z)}=\frac{mRT}{pV} =\frac{0,716\cdot 8,31\cdot 473}{0,1\cdot 10^6\cdot 242,6\cdot 10^{-6}}\approx \boldsymbol{116 }[/tex] г/моль
([M]=г · Дж/(моль·К) · К / (Па · м³) = г/моль)
2) Найдем молекулярную массу простейшей формулы:
[tex]\boldsymbol{Mr(C_3H_6O_1)}=3\cdot Ar(C)+6\cdot Ar(H)+1\cdot Ar(O)=3\cdot 12+6\cdot 1+1\cdot 16=\boldsymbol{58}[/tex]
А молекулярная масса органического вещества соответственно равна [tex]\boldsymbol{Mr(C_xH_yO_z)=116}[/tex].
Тогда коэффициент истинной формулы:
[tex]\displaystyle \boldsymbol{n}=\frac{Mr(C_xH_yO_z)}{Mr(C_3H_6O_1)} =\frac{116}{58} =\boldsymbol{2}[/tex]
Значит, молекулярная формула органического вещества будет иметь вид: [tex]\boldsymbol{C_xH_yO_z}=C_{3 n}H_{6n}O_{1 n}=C_{3\cdot 2}H_{6\cdot 2}O_{1\cdot 2}=\boldsymbol{C_6H_{12}O_2}[/tex].
#SPJ1