Задача 2. При сжигании 2.2 г. вещества получили 4,4 г оксида углерода и 1,8 г. воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 44. Определите молекулярную формулу вещества.

Для решения этой задачи необходимо определить молекулярную формулу вещества, зная массы продуктов сгорания и относительную плотность по водороду. 1. Определение количества вещества продуктов сгорания: * Количество вещества оксида углерода (CO₂) $$n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{4.4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$$ * Количество вещества воды (H₂O) $$n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{1.8 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$$ 2. Определение количества вещества углерода и водорода: * $$n(C) = n(CO_2) = 0.1 \text{ моль}$$ * $$n(H) = 2 \cdot n(H_2O) = 2 \cdot 0.1 \text{ моль} = 0.2 \text{ моль}$$ 3. Определение массы углерода и водорода: * $$m(C) = n(C) \cdot M(C) = 0.1 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 1.2 \text{ г}$$ * $$m(H) = n(H) \cdot M(H) = 0.2 \text{ моль} \cdot 1 \text{ г/моль} = 0.2 \text{ г}$$ 4. Определение массы вещества: * $$m(\text{вещества}) = 2.2 \text{ г}$$ 5. Проверка на наличие кислорода в веществе: * $$m(C) + m(H) = 1.2 \text{ г} + 0.2 \text{ г} = 1.4 \text{ г}$$ * $$m(O) = m(\text{вещества}) - (m(C) + m(H)) = 2.2 \text{ г} - 1.4 \text{ г} = 0.8 \text{ г}$$ 6. Определение количества вещества кислорода: * $$n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{0.8 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$$ 7. Определение отношения C : H : O: * $$C:H:O = 0.1 : 0.2 : 0.05 = 2:4:1$$ * Простейшая формула: C₂H₄O 8. Определение молярной массы вещества: * Относительная плотность по водороду: 44 * $$M(\text{вещества}) = 44 \cdot M(H_2) = 44 \cdot 2 \text{ г/моль} = 88 \text{ г/моль}$$ 9. Определение истинной формулы вещества: * Молярная масса простейшей формулы C₂H₄O: $$2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 24 + 4 + 16 = 44 \text{ г/моль}$$ * $$n = \frac{M(\text{вещества})}{M(C_2H_4O)} = \frac{88 \text{ г/моль}}{44 \text{ г/моль}} = 2$$ * Истинная формула: (C₂H₄O)₂ = C₄H₈O₂ Ответ: C₄H₈O₂