Для решения данной задачи сначала найдем молярную массу неизвестного органического вещества. Так как относительная плотность паров вещества по водороду (H₂) равна 43, а молекулярная масса водорода равна примерно 2 г/моль, то молекулярная масса неизвестного вещества будет:
М = 43 * 2 г/моль = 86 г/моль.
Теперь определим количества углерода и водорода в исходном веществе, используя данные о продуктах сгорания.
Определение количества углерода:
Масса CO₂ = 13,2 г. Молекулярная масса CO₂ = 44 г/моль.
Количество молей CO₂ = 13,2 г / 44 г/моль = 0,3 моль.
Каждый моль CO₂ содержит 1 моль атомов углерода, следовательно, в органическом веществе было 0,3 моль углерода.
Масса углерода = 0,3 моль * 12 г/моль = 3,6 г.
Определение количества водорода:
Масса H₂O = 6,3 г. Молекулярная масса H₂O = 18 г/моль.
Количество молей H₂O = 6,3 г / 18 г/моль = 0,35 моль.
Каждый моль H₂O содержит 2 моль атомов водорода, следовательно, в органическом веществе было 0,7 моль водорода.
Масса водорода = 0,7 моль * 1 г/моль = 0,7 г.
Определение наличия кислорода в веществе:
Общая масса углерода и водорода = 3,6 г + 0,7 г = 4,3 г, что равно массе исходного вещества. Это означает, что кислорода в молекуле нет.
Подсчет атомных отношений и определение молекулярной формулы:
Мольное соотношение C:H в веществе: C (0,3 моль) : H (0,7 моль).
Соотношение атомов водорода к углероду: 0,7 / 0,3 ≈ 2,33.
Поскольку молекулярная формула должна выражаться целыми числами, и молекулярная масса вещества составляет 86 г/моль, можно предположить простейшую формулу CH₂, так как:
12 (углерод) + 2 * 1 (водород) = 14 г/моль.
Тогда молекулярная формула может быть (CH₂)n, где n = 86 / 14 ≈ 6.
Таким образом, молекулярная формула вещества C₆H₁₂.