Помогите пожалуйста 🙏
При сжигании органического вещества, молярная масса ко-торого в 29 раз больше молярной массы водорода, образовалось 6,72 л углекислого газа и 5,4 г воды. При исследовании химических свойств этого вещества установ лено, что оно может взаимодействовать с водородом и не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра (І). Составьте формулу. и решение
1. Определение молярной массы органического вещества:
Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль
Молярная масса органического вещества = 29 * 2 г/моль = 58 г/моль
2. Определение количества вещества углекислого газа и воды:
Объем углекислого газа (CO₂) = 6,72 л
Молярный объем газа при н.у. = 22,4 л/моль
Количество вещества CO₂ = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль
Масса воды (H₂O) = 5,4 г
Молярная масса воды = 18 г/моль
Количество вещества H₂O = 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль
3. Определение количества атомов углерода и водорода в органическом веществе:
В одной молекуле CO₂ содержится 1 атом углерода, следовательно, в 0,3 моль CO₂ содержится 0,3 моль атомов углерода.
В одной молекуле H₂O содержится 2 атома водорода, следовательно, в 0,3 моль H₂O содержится 0,3 * 2 = 0,6 моль атомов водорода.
4. Предварительная формула органического вещества:
Предварительная формула вещества - C₀.₃H₀.₆. Чтобы получить целые числа, разделим индексы на наименьший из них (0,3):
C₁H₂
5. Определение количества атомов кислорода в органическом веществе:
Масса углерода в 0,3 моль = 0,3 моль * 12 г/моль = 3,6 г
Масса водорода в 0,6 моль = 0,6 моль * 1 г/моль = 0,6 г
Масса органического вещества в 1 моль = 58 г
Масса кислорода в 1 моль органического вещества = 58 г - 3,6 г - 0,6 г = 53,8 г
Количество вещества кислорода = 53,8 г / 16 г/моль ≈ 3,36 моль
Поскольку количество вещества кислорода не является целым числом, нужно проверить, правильно ли определена молярная масса вещества или количество вещества продуктов сгорания. Скорее всего, в вычислениях была допущена неточность.
Давайте предположим, что вещество состоит только из углерода, водорода и кислорода (CₓHᵧO₂).
Нам известно, что CₓHᵧO₂ + O₂ -> xCO₂ + y/2 H₂O. По нашим данным, x = 0.3 моль, y/2 = 0.3 моль, следовательно y=0.6 моль. Значит, формула вещества должна быть C₀.₃H₀.₆O₂
Разделив индексы на 0,3, получим простейшую формулу CH₂Oₐ. Молярная масса этой формулы равна 12 + 2 + 16a = 14 + 16a.
Нам известно, что молярная масса вещества равна 58 г/моль. Попробуем умножить простейшую формулу на целое число n, чтобы получить молярную массу около 58 г/моль.
Если n = 1, то молярная масса CH₂Oₐ = 58 г/моль. 14 + 16a = 58 => 16a = 44 => a = 2.75 (не целое число)
Если n = 2, то молярная масса C₂H₄O₂ = 58 г/моль. Получается, что молярная масса равна 2 * (12+2+16a) = 58. Тогда 14 + 16a = 29 => 16a = 15 => a = 0.9375 (не целое число)
Однако, мы точно знаем, что молярная масса вещества равна 58 г/моль. Давайте предположим, что в формуле вещества содержится целое число атомов кислорода.
Наиболее вероятная формула C₃H₆O
Молярная масса: 3 * 12 + 6 * 1 + 1 * 16 = 36 + 6 + 16 = 58 г/моль (совпадает!)
6. Анализ химических свойств и определение структуры:
Вещество взаимодействует с водородом (значит, есть кратная связь).
Не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра (І) (значит, это не альдегид).
Учитывая все эти факты, наиболее вероятной структурой является циклопропанол или пропеналь. Пропеналь исключаем, так как он будет реагировать с аммиачным раствором оксида серебра.
Ответ:
Формула вещества: C₃H₆O. Наиболее вероятное строение: циклопропанол
C₂H₄O