При полном сгорании 4,6 г газообразного органического вещества получено 8,8 г CO2 и 5,4 г воды. Относительная...

Для определения молекулярной формулы органического вещества, начнем с анализа данных сгорания и определения молекулярной массы.

1. Нахождение количества углерода и водорода:

   • Масса углерода в CO2: масса CO2 × (молекулярная масса углерода / молекулярная масса CO2). Молекулярная масса CO2 = 12 + 16×2 = 44. [ n_{C} = \frac{8.8 \, \text{г} \times \frac{12 \, \text{г/моль}}{44 \, \text{г/моль}}}{12 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моль} ]
   • Масса водорода в H2O: масса H2O × (2 × молекулярная масса водорода / молекулярная масса H2O). Молекулярная масса H2O = 1×2 + 16 = 18. [ n_{H} = \frac{5.4 \, \text{г} \times \frac{2 \, \text{г/моль}}{18 \, \text{г/моль}}}{1 \, \text{г/моль}} = 0.6 \, \text{моль} ]

2. Проверка наличия кислорода:

   • Исходя из закона сохранения массы, масса кислорода (если он есть) в органическом веществе = общая масса - масса углерода - масса водорода. [ mO = 4.6 \, \text{г} - (0.2 \, \text{моль} \times 12 \, \text{г/моль}) - (0.6 \, \text{моль} \times 1 \, \text{г/моль}) = 1.8 \, \text{г} ] [ n{O} = \frac{1.8 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} = 0.1125 \, \text{моль} ]

3. Относительная плотность паров по воздуху:

   • Молекулярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль.
   • Молекулярная масса органического вещества = 1,589 × 29 г/моль = 46.081 г/моль.

4. Определение эмпирической формулы:

   • Отношение мольного количества углерода, водорода и кислорода: [ C : H : O = \frac{0.2}{0.2} : \frac{0.6}{0.2} : \frac{0.1125}{0.2} \approx 1 : 3 : 0.56 ]
   • Наименьшее целое число, которое приводит к целым числам атомов, умножаем все на 2 (для упрощения): [ C_2H_6O ]

5. Проверка молекулярной массы:

   • Молекулярная масса C2H6O = 2×12 + 6×1 + 16 = 46 г/моль, что совпадает с рассчитанной молекулярной массой.

Таким образом, молекулярная формула органического вещества, вероятно, будет C2H6O, что соответствует этанолу или диметиловому эфиру.

Для начала определим количество молей каждого из продуктов сгорания. Молярная масса CO2 = 44 г/моль, молярная масса H2O = 18 г/моль. Масса CO2 = 8,8 г, масса H2O = 5,4 г. Количество молей CO2 = 8,8 г / 44 г/моль = 0,2 моль. Количество молей H2O = 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль.

Из уравнения реакции сгорания можно определить, что количество молей углерода в CO2 равно количеству молей в газообразном органическом веществе. Таким образом, количество молей углерода = 0,2 моль.

Рассмотрим массовую долю углерода в газообразном органическом веществе: Массовая доля углерода = (12 г/моль * 0,2 моль) / 4,6 г = 0,52. Так как массовая доля углерода равна 0,52, то массовая доля водорода будет равна 1 - 0,52 = 0,48.

Теперь определим мольную массу органического вещества: Мольная масса углерода = 12 г/моль, мольная масса водорода = 1 г/моль. Мольная масса органического вещества = (12 г/моль количество молей углерода) + (1 г/моль количество молей водорода) Мольная масса органического вещества = (12 г/моль 0,2 моль) + (1 г/моль 0,3 моль) = 2,7 г/моль.

Относительная плотность паров органического вещества по воздуху равна 1,589. Это означает, что молекулярная масса органического вещества в 1,589 раз больше мольной массы воздуха (29 г/моль). Молекулярная масса органического вещества = 1,589 * 29 г/моль = 46,081 г/моль.

Так как мольная масса органического вещества равна 2,7 г/моль, а молекулярная масса равна 46,081 г/моль, то можно сделать вывод, что молекулярная формула органического вещества C2H6, что соответствует этилену.

Для решения данной задачи необходимо использовать метод анализа сгорания органического вещества. После расчетов получится, что молекулярная формула вещества - C3H6.