Задача 3. При сгорании органического вещества массой 1,3 г полу- чили 4,4 г углекислого газа (н.у.) и 0,9 г воды. Плотность паров вещества по азоту равна 2,786. Установите молекулярную формулу вещества. Решение:

Решение:

1. Шаг 1: Определяем молярную массу вещества:
   Плотность паров по азоту равна 2,786, молярная масса азота (N₂) равна 28 г/моль. Следовательно, молярная масса вещества: \[ M = 2.786 \times 28 \approx 78 \text{ г/моль} \]
2. Шаг 2: Определяем количество вещества CO₂ и H₂O:
   • Количество вещества CO₂: \[ n(CO_2) = \frac{4.4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} \]
   • Количество вещества H₂O: \[ n(H_2O) = \frac{0.9 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль} \]
3. Шаг 3: Определяем количество вещества C и H:
   • Количество вещества C равно количеству вещества CO₂: \[ n(C) = 0.1 \text{ моль} \]
   • Количество вещества H равно удвоенному количеству вещества H₂O: \[ n(H) = 2 \times 0.05 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль} \]
4. Шаг 4: Определяем массы C и H:
   • Масса C: \[ m(C) = 0.1 \text{ моль} \times 12 \text{ г/моль} = 1.2 \text{ г} \]
   • Масса H: \[ m(H) = 0.1 \text{ моль} \times 1 \text{ г/моль} = 0.1 \text{ г} \]
5. Шаг 5: Определяем массу кислорода в веществе: Масса кислорода равна разности массы вещества и масс C и H: \[ m(O) = 1.3 \text{ г} - 1.2 \text{ г} - 0.1 \text{ г} = 0 \text{ г} \] Кислорода в веществе нет.
6. Шаг 6: Определяем соотношение C : H: Соотношение C : H равно 0.1 : 0.1, или 1 : 1.
7. Шаг 7: Определяем эмпирическую формулу: Эмпирическая формула вещества — CH.
8. Шаг 8: Определяем молекулярную формулу: Молярная масса эмпирической формулы CH составляет 13 г/моль. Чтобы узнать, сколько раз эмпирическая формула повторяется в молекулярной, делим молярную массу вещества на молярную массу эмпирической формулы: \[ \frac{78 \text{ г/моль}}{13 \text{ г/моль}} = 6 \] Следовательно, молекулярная формула вещества — C₆H₆.

Ответ: C₆H₆