Условие: при сгорании углеводорода получили 18,48 г CO₂ и 3,78 г H₂O. Плотность по воздуху 2,69. Определить формулу.
Дано:
углеводород CxHy;
m (CO₂) = 18,48 г;
m (H₂O) = 3,78 г.
D (по возд.) = 2,69.
Найти:
x, y (формулу) — ?
1. Найдём количества веществ углекислого газа и воды. По формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).
n (CO₂) = 18,48 г ÷ 44 г/моль = 0,42 (моль).
n (H₂O) = 3,78 г ÷ 18 г/моль = 0,21 (моль).
2. Теперь нужно вычислить количество вещества каждого элемента в углеводороде. Решаем далее по данному правилу:
n (C в CxHy) = n (CO₂) ⇒ 0,42 (моль).
n (H в CxHy) = 2n (H₂O) ⇒ 0,42 (моль).
Водород умножили на 2, так как в формуле воды 2 атома водорода.
3. Мы видим, что соотношения атомов углерода и водорода относятся как 1 : 1. Значит, простейшая формула соединения — CH.
4. Нам дана плотность углеводорода по воздуху. Она нам дана для того, чтобы мы нашли истинную молярную массу соединения. Находим молярную массу по формуле: M (соед.) = M (газа) · D; где: M (соед.) - молярная масса соединения (г/моль), M (газа) - молярная масса газа (г/моль), D - относительная плотность (безразмерная величина).
Молярная масса воздуха = 29.
M (CxHy) = 29 г/моль · 2,69 = 78 (г/моль).
5. Так как соотношение атомов C и H в углеводороде 1 : 1, значит истинная формула — C₆H₆.
Проверяем молярную массу.
M (C₆H₆) = 6 · 12 + 6 = 78 (г/моль) - так же, как мы вычисляли исходя из плотности по воздуху.
ответ: C₆H₆.
