При згорянні невідомої органічної речовини масою 17,6 г утворилося 22,4 л вуглекислого газу та 21,6 г води. Густина парів цієї речовини за вуглекислим газом дорівнює 2. Визначте молекулярну формулу цієї речовини​

Відповідь:

Молекулярна формула цієї речовини буде С₃Н₆О₂.

Пояснення:

Складемо рівняння реакції згоряння органічної речовини, що містить вуглець, водень та кисень:

CₓHᵧOᵤ + O₂ → CO₂ + H₂O

Для речовини масою 17,6 г, що згоріла повністю, кількість вуглекислого газу, який утворився, дорівнює:

n(CO₂) = V(CO₂) / Vm(CO₂) = (22,4 л * 101,3 кПа) / (0,0821 л * К⁻¹ * моль⁻¹ * 298 К) = 0,93 моль

Для тієї ж речовини кількість води, яка утворилась, дорівнює:

n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 21,6 г / 18,02 г/моль = 1,20 моль

Запишемо стехіометричне співвідношення між кількістю утвореного вуглекислого газу та кількістю утвореної води:

n(CO₂) = n(H₂O) / 2

0,93 моль = n(H₂O) / 2

n(H₂O) = 1,86 моль

Таким чином, ми знаємо, що кількість атомів водню та кисню у речовині повинна бути такою, щоб задовольнити стехіометричне співвідношення між вуглекислим газом та водою. Оскільки густина парів цієї речовини за вуглекислим газом дорівнює 2, то молекулярна маса речовини складатиме 2 * 44,01 г/моль = 88,02 г/моль.

Отже, розглядаючи склад молекули органічної речовини, ми можемо визначити, що вона містить 3 атоми вуглецю, 6 атомів водню та 2 атоми кисню. Таким чином, молекулярна формула цієї речовини буде С₃Н₆О₂.