Дано кислородсодержащее вещество m(вещества) = 1,8 г m(СО2) = 3,96 г m(Н2О) = 2,16 г DН2 (вещества)...

Для определения молекулярной формулы вещества, содержащего кислород, на основе данных о массах продуктов его сгорания (CO₂ и H₂O) и относительной плотности по водороду (D_H2), следуем следующим шагам:

1. Определение количества углерода (C):

   Известно, что вся масса углерода в веществе перешла в CO₂. Массовая доля углерода в CO₂ составляет: [ \text{w}_{\text{C}}(\text{CO}_2) = \frac{12}{44} = \frac{3}{11} ]

   Следовательно, масса углерода в веществе: [ m_{\text{C}} = m(\text{CO}2) \times \text{w}{\text{C}}(\text{CO}_2) = 3.96 \, \text{г} \times \frac{3}{11} = 1.08 \, \text{г} ]

   Количество молей углерода: [ n_{\text{C}} = \frac{1.08}{12} = 0.09 \, \text{моль} ]

2. Определение количества водорода (H):

   Вся масса водорода в веществе перешла в H₂O. Массовая доля водорода в H₂O составляет: [ \text{w}_{\text{H}}(\text{H}_2\text{O}) = \frac{2}{18} = \frac{1}{9} ]

   Следовательно, масса водорода в веществе: [ m_{\text{H}} = m(\text{H}2\text{O}) \times \text{w}{\text{H}}(\text{H}_2\text{O}) = 2.16 \, \text{г} \times \frac{1}{9} = 0.24 \, \text{г} ]

   Количество молей водорода: [ n_{\text{H}} = \frac{0.24}{1} = 0.24 \, \text{моль} ]

3. Определение количества кислорода (O):

   Масса кислорода в исходном веществе находится по разности: [ m{\text{O}} = m(\text{вещества}) - m{\text{C}} - m_{\text{H}} = 1.8 \, \text{г} - 1.08 \, \text{г} - 0.24 \, \text{г} = 0.48 \, \text{г} ]

   Количество молей кислорода: [ n_{\text{O}} = \frac{0.48}{16} = 0.03 \, \text{моль} ]

4. Определение соотношения атомов:

   Соотношение количеств атомов C, H и O: [ \frac{n{\text{C}}}{n{\text{O}}} = \frac{0.09}{0.03} = 3 ] [ \frac{n{\text{H}}}{n{\text{O}}} = \frac{0.24}{0.03} = 8 ]

   Таким образом, эмпирическая формула вещества: ( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} ).

5. Определение молекулярной формулы:

   Относительная молекулярная масса вещества, исходя из относительной плотности по водороду: [ M(\text{вещества}) = D_{H_2} \times M(\text{H}_2) = 30 \times 2 = 60 ]

   Молекулярная масса эмпирической формулы ( \text{C}_3\text{H}8\text{O} ) равна: [ M{\text{C}_3\text{H}_8\text{O}} = 3 \times 12 + 8 \times 1 + 16 = 60 ]

   Поскольку молекулярная масса совпадает с эмпирической, молекулярная формула вещества также будет ( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} ).

Таким образом, молекулярная формула вещества — ( \text{C}_3\text{H}_8\text{O} ), что соответствует пропанолу.

Для того чтобы найти молекулярную формулу вещества, нам необходимо определить количество молей каждого элемента в соединении. Начнем с расчета количества молей каждого продукта, образовавшегося при сгорании данного вещества.

1. Рассчитаем количество молей углерода в углекислом газе (СО2): m(CO2) = 3,96 г M(CO2) = 12,01 г/моль n(C) = m(CO2) / M(CO2) = 3,96 г / 44,01 г/моль ≈ 0,09 моль

2. Рассчитаем количество молей водорода в воде (H2O): m(H2O) = 2,16 г M(H2O) = 18,02 г/моль n(H) = 2 * m(H2O) / M(H2O) = 2,16 г / 18,02 г/моль ≈ 0,12 моль

3. Найдем количество молей кислорода, оставшегося в веществе после сгорания: n(O) = n(CO2) 2 + n(H2O) = 0,09 моль 2 + 0,12 моль = 0,3 моль

4. Рассчитаем молекулярную массу вещества: m(вещества) = 1,8 г M(вещества) = m(вещества) / n(O) = 1,8 г / 0,3 моль = 6 г/моль

Таким образом, молекулярная формула вещества будет С6Н10О5.