2025-11-18
При сжигании органического вещества, состоящего только из углерода и водорода, получилось 3,08 мг оксида углерода (IV) и 1,44 мг воды. Найдите простейшую формулу вещества.
Решение:
Сначала записываем уравнение реакции:
$C_{x}H_{y} + (x + \frac{y}{4})O_{2} = xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O$
$m_{CO_{2}} = 3,08 \cdot 10^{-3} \text{ г} \qquad m_{H_{2}O} = 1,44 \cdot 10^{-3} \text{ г}$
Нам необходимо найти $n_{C}$ и $n_{H}$. Это можно сделать, поскольку весь углерод перешел в оксид углерода (IV), а весь водород - в воду. Учитываем, что в молекуле оксида углерода (IV) содержится один атом углерода, а в молекуле воды - два атома водорода:
$n_{C} = n_{CO_{2}}, \qquad n_{H} = 2n_{H_{2}O}$
Для определения $n_{CO_{2}}$ и $n_{H_{2}O}$ применяем основное соотношение:
$n = \frac{m}{M}$
$n_{CO_{2}} = \frac{3,08 \cdot 10^{-3} \text{ г}}{44 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 7 \cdot 10^{-5} \text{ моль}$
$n_{H_{2}O} = \frac{1,44 \cdot 10^{-3} \text{ г}}{18 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 8 \cdot 10^{-5} \text{ моль}$
Отсюда
$n_{C} = 7 \cdot 10^{-5} \text{ моль}$
$n_{H} = 2 \cdot 8 \cdot 10^{-5} \text{ моль} = 16 \cdot 10^{-5} \text{ моль}$
Находим простейшую формулу:
$x:y = n_{C}:n_{H} = 7 \cdot 10^{-5} : 16 \cdot 10^{-5} = 7:16$
Ответ. Простейшая формула вещества $C_{7}H_{16}$.