Вопрос школьника
При сгорании 7,5 г органического вещества, образовалось 11,2 л (н.у.) оксида углерода (IV) и 13,5 г воды. Плотность этого вещества по метану составляет 1,875. О каком органическом веществе идет речь? Назовите это вещество
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы и соотношение между объемом и количеством вещества при нормальных условиях (н.у.).
Согласно закону сохранения массы, масса продуктов сгорания должна равняться массе исходного органического вещества.
Масса оксида углерода (IV) равна молярной массе (44 г/моль) умноженной на количество вещества (11,2 л/22,4 л/моль = 0,5 моль):
масса CO2 = 44 г/моль × 0,5 моль = 22 г
Масса углерода в CO2 равна массе углерода в исходном органическом веществе, так как он является единственным источником углерода в реакции сгорания:
масса углерода = 22 г
Масса воды равна молярной массе (18 г/моль) умноженной на количество вещества (13,5 г/18 г/моль = 0,75 моль):
масса H2O = 18 г/моль × 0,75 моль = 13,5 г
Масса водорода в H2O равна массе водорода в исходном органическом веществе, так как он является единственным источником водорода в реакции сгорания:
масса водорода = 13,5 г/2 = 6,75 г
Масса органического вещества равна сумме масс углерода и водорода:
масса органического вещества = 22 г + 6,75 г = 28,75 г
Для определения названия органического вещества необходимо знать его формулу. Однако, можно оценить его тип, исходя из массового соотношения углерода и водорода.
Массовое соотношение углерода и водорода в метане (CH4) равно 12 г/г : 1 г/г.
Массовое соотношение углерода и водорода в исходном органическом веществе равно:
массовое соотношение C:H = 22 г : 6,75 г ≈ 3,3 : 1
Это соотношение близко к массовому соотношению углерода и водорода в пропане (C3H8), что указывает на то, что исходное органическое вещество скорее всего является пропаном.
Таким образом, исходное органическое вещество — пропан (C3H8).
