Контрольные задания > С2. При сгорании органического вещества массой 6,9г образовалось 13,2г углекислого газа и 8,1г воды. Плотность этого вещества по воздуху 1,59. Определите молекулярную формулу вещества, напишите структурные формулы возможных изомеров.
Вопрос:
С2. При сгорании органического вещества массой 6,9г образовалось 13,2г углекислого газа и 8,1г воды. Плотность этого вещества по воздуху 1,59. Определите молекулярную формулу вещества, напишите структурные формулы возможных изомеров.
Ответ:
Решение:
1. Определение молярной массы вещества:
* Плотность по воздуху = 1,59.
* M(вещества) = 1,59 * M(воздуха) = 1,59 * 29 г/моль ≈ 46 г/моль.
2. Определение количества вещества CO2 и H2O:
* n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 13,2 г / 44 г/моль = 0,3 моль.
* n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 8,1 г / 18 г/моль = 0,45 моль.
3. Определение количества вещества C и H:
* n(C) = n(CO2) = 0,3 моль.
* n(H) = 2 * n(H2O) = 2 * 0,45 моль = 0,9 моль.
4. Определение массы C и H:
* m(C) = n(C) * M(C) = 0,3 моль * 12 г/моль = 3,6 г.
* m(H) = n(H) * M(H) = 0,9 моль * 1 г/моль = 0,9 г.
5. Определение массы кислорода в веществе:
* m(O) = m(вещества) - m(C) - m(H) = 6,9 г - 3,6 г - 0,9 г = 2,4 г.
6. Определение количества вещества кислорода:
* n(O) = m(O) / M(O) = 2,4 г / 16 г/моль = 0,15 моль.
7. Определение соотношения C : H : O:
* C : H : O = 0,3 : 0,9 : 0,15 = 2 : 6 : 1.
8. Определение эмпирической формулы:
* Эмпирическая формула: C2H6O.
9. Определение молекулярной формулы:
* M(C2H6O) = 2 * 12 + 6 * 1 + 1 * 16 = 46 г/моль. Так как молярная масса вещества равна 46 г/моль, то молекулярная формула совпадает с эмпирической.
* Молекулярная формула: **C2H6O**.
10. Возможные изомеры:
* **Этанол (CH3-CH2-OH)**
* **Диметиловый эфир (CH3-O-CH3)**
**Развернутый ответ для школьника:**
В этой задаче нам нужно определить молекулярную формулу органического вещества и написать структурные формулы возможных изомеров. Для начала, мы находим молярную массу вещества, используя его плотность по воздуху. Затем, по массам углекислого газа и воды, образовавшихся при сгорании, определяем количество вещества углерода и водорода. После этого находим массу кислорода в веществе и его количество вещества. Зная соотношение количеств веществ C, H и O, определяем эмпирическую формулу. В данном случае, молекулярная формула совпадает с эмпирической: C2H6O. Наконец, пишем структурные формулы возможных изомеров: этанол и диметиловый эфир.