4. Определите молекулярную формулу алкана, относительная плотность которого равна:
А) по водороду 29;
В) по воздуху 0,55;
С) по азоту 1,07.
Расчетная формула: D(H2) = M(CnH2n+2)/M(H2)
M(CnH2n+2) = D(H2) · M(H2), где D(H2) -относительная плотность алкана по водороду.
M(возд) =29 г/моль
SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃ + CO₂↑
M(SiO₂) = 60 г/моль
Рассчитаем количество вещества выделившегося углекислого газа.
Согласно уравнению реакции 1 моль (60 г) SiO₂ вытесняет 1 моль CO₂.
Тогда 12 г SiO₂ вытесняют х моль CO₂:
SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃ + CO₂↑
60 г 1 моль
12 г х моль
х = 12*1/60 = 0,2 моль
Рассчитаем количество вещества NaOH.
M(NaOH) = 40 г/моль.
Массовая доля w(NaOH) = 10% = 0,1.
Плотность раствора d = 1,11 г/мл.
Объем раствора V = 100 мл.
Масса раствора m = Vd = 100 мл * 1,11 г/мл = 111 г.
Масса m(NaOH) равна w(NaOH) * m = 0.1 * 111 г = 11,1 г.
Количество вещества n(NaOH) равно m(NaOH) / M(NaOH) =
= 11,1 г / 40 г/моль = 0,2775 моль
Углекислый газ реагирует с щелочью с образованием гидрокарбоната:
CO₂ + NaOH = NaHCO₃
Согласно уравнению, на 1 моль CO₂ должно приходиться 1 моль NaOH.
Соответственно, на 0,2 моль CO₂ - 0,2 моль NaOH.
Фактически, количество вещества NaOH - 0,2775 моль.
Значит, NaOH - в избытке. Расчеты ведем по CO₂.
CO₂ + NaOH = NaHCO₃ + [ NaOH избыток ]
0,2 моль 0,2775 моль 0,2 моль 0,0775 моль
0,2 моль CO₂ образуют 0,2 моль NaHCO₃. На это расходуются 0,2 моль NaOH. Остается избыток NaOH, он составляет 0,0775 моль.
Этот избыток NaOH реагирует с образовавшимся гидрокарбонатом натрия NaHCO₃ с образованием карбоната натрия Na₂CO₃:
NaOH + NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O
Согласно уравнению, 1 моль NaOH реагирует с 1 моль NaHCO₃ с образованием 1 моль Na₂CO₃
NaOH + NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O
0,0775 моль 0,0775 моль 0,0775 моль
Значит, количество вещества NaHCO₃ уменьшилось на 0,0775 моль и составляет 0,2 - 0,0775 = 0,1225 моль.
n(NaHCO₃) = 0,1225 моль.
Количество вещества образовавшегося Na₂CO₃ составляет 0,0775 моль.
n(Na₂CO₃) = 0,0775 моль
При упаривании раствора гидрокарбонат натрия разлагается с образованием карбоната натрия и выделением углекислого газа:
2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O
Согласно уравнению реакции из 2 моль NaHCO₃ образуется 1 моль Na₂CO₃
А из 0,1225 моль NaHCO₃ - х моль Na₂CO₃
2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O
2 моль 1 моль
0,1225 моль х моль
х = 0,1225*1/2 = 0,06125 моль - дополнительно образовалось Na₂CO₃
Всего же карбоната натрия Na₂CO₃ стало 0,0775 + 0,06125 = 0,13875 моль.
n(Na₂CO₃) = 0,13875 моль.
M(Na₂CO₃) = 106 г/моль.
Масса m(Na₂CO₃) = n(Na₂CO₃) * M(Na₂CO₃) = 0,13875 моль * 106 г/моль =
= 14,7075 г ≈ 14,7 г.
Карбонат натрия выделяется в виде кристаллогидратов:
до 32°С - Na₂CO₃*10 H₂O,
от 32 до 35°С - Na₂CO₃* 7 H₂O,
выше 35°С - Na₂CO₃* H₂O.
При 100...120 °С окончательно теряет воду и превращается в Na₂CO₃.
Поэтому при расчетах предполагается, что после упаривания осадок карбоната натрия в виде чистой соли, а не в виде кристаллогидрата.
ответ: 14,7 г
80% 20%
n(C) : n(H) = : = 6,67 : 20
12 1
Для перехода к целым числам, разделим на мЕньшее из получившихся чисел (в данном случае, на 6,67) и округляем до целых:
6,67 20
n(C) : n(H) = : = 1 : 3
6,67 6,67
Простейшая формула C₁H₃ или CH₃.
Молекулярная масса M(CH₃) = 15
Фактическую молекулярную массу найдем из относительной плотности по водороду:
M = 2*D(H₂) = 2*15 = 30
Как видно, фактическая молекулярная масса в два раза больше, значит в формуле индексы должны быть в два раза больше: C₂H₆
ответ: C₂H₆
(Можно предположить, что это этан)