В результате сгорания кислородосодержащего органического вещества собрано 1,584 г углекислого газа и 0,972 мл воды. Плотность пара этого вещества по воздуху 1.5865. Выведите формулу этого соединения, если оно содержит два одноименных радикала.

Вопрос школьника по предмету Химия

В результате сгорания кислородосодержащего органического вещества собрано 1,584 г углекислого газа и 0,972 мл воды. Плотность пара этого вещества по воздуху 1.5865. Выведите формулу этого соединения, если оно содержит два одноименных радикала.

Ответ учителя по предмету Химия

РешениеСоставим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно:CxHyOz+ Oz→CO2 + H2OОпределим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]/M(C);m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)]×M(H);m(H) =[2×V(H2O)×M(H) / M(H2O)×1 (г/мл)]Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/мольТогда,m(C) = [1,584 / 44]/12 = 0,432 г;m(H) = [2×0,971 ×1 / 18 ×1 (г/мл)] = 0,108 гЗначение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по воздуху:Msubstance = Mair × Dair;Msubstance = 29 × 1,5862 = 46 г/мольНайдем число атомов углерода и водорода в соединении:x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H);x:y = 0,432/12 :0,108/1;x:y = 0,036 : 0,108 = 1: 3Значит простейшая формула углеводородного радикала этого соединения имеет вид CH3и молярную массу 15 г/моль [M(CH) = Ar(C) + 3×Ar(H)= 12 + 3×1 = 12 + 3 = 15 г/моль]. Это означает, что на кислород приходится [46-15 = 31 г/моль], что невозможно.Учитывая условие задачи про два одноименных радикала 2×М(CH3) = 2×15 = 30 г/моль, получаем, что на кислород приходится [46-30 = 16 г/моль], т.е. органическое кислородсодержащее соединение имеет вид CH3-O-CH3. Это ацетон (диметилкетон).ОтветCH3-O-CH3