Присоединиться

Химия·Органическая химия·10 класс

При сжигании 4,3 г вещества получили 13,2 г CO2 и 6,3 г H2O — найдите формулу

Условие

При полном сгорании 4,3 г органического вещества образовалось 13,2 г углекислого газа и 6,3 г воды. Относительная плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Выведите молекулярную формулу вещества, докажите, что оно не содержит кислорода, укажите класс соединения и назовите изомер с неразветвлённой цепью. Сколько всего структурных изомеров отвечает найденной формуле?

Ответ

C6H14C_6H_{14} — алкан, неразветвлённый изомер гексан; всего 5 структурных изомеров

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Находим количества углерода и водорода

    Весь углерод сгоревшего вещества ушёл в CO2CO_2, весь водород — в H2OH_2O.

    n(CO2)=13,244=0,3n(CO_2) = \frac{13{,}2}{44} = 0{,}3 моль n(C)=0,3\Rightarrow n(C) = 0{,}3 моль.

    n(H2O)=6,318=0,35n(H_2O) = \frac{6{,}3}{18} = 0{,}35 моль n(H)=20,35=0,7\Rightarrow n(H) = 2 \cdot 0{,}35 = 0{,}7 моль (в каждой молекуле воды два атома водорода).

  2. Шаг 2. Проверяем, есть ли в веществе кислород

    Считаем массы углерода и водорода в образце:

    m(C)=0,312=3,6m(C) = 0{,}3 \cdot 12 = 3{,}6 г, m(H)=0,71=0,7m(H) = 0{,}7 \cdot 1 = 0{,}7 г.

    Сумма: 3,6+0,7=4,33{,}6 + 0{,}7 = 4{,}3 г — ровно масса взятого образца.

    Значит, на кислород массы не остаётся: m(O)=4,34,3=0m(O) = 4{,}3 - 4{,}3 = 0. Вещество — углеводород. Этот шаг делать обязательно: без него нельзя утверждать, что кислорода нет.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Простейшая формула
  • Шаг 4. Переходим к молекулярной формуле
  • Шаг 5. Считаем изомеры и делаем контрольную проверку
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Принимают n(H)=n(H2O)=0,35n(H) = n(H_2O) = 0{,}35 моль, забыв удвоить: получается отношение C:H=6:7C : H = 6 : 7 и бессмысленная формула.

  • Пропускают проверку массы и «дописывают» в формулу кислород, которого в веществе нет.

  • Останавливаются на простейшей формуле C3H7C_3H_7 и выдают её за ответ, не используя плотность по водороду.

  • Умножают плотность по водороду на 29 вместо 2 и получают M=1247M = 1247 г/моль.

  • Насчитывают лишние изомеры C6H14C_6H_{14} — например, «2-этилбутан» или «3-метилпентан и 4-метилпентан» как разные вещества.

Другие задачи по теме «Органическая химия»