Я провел эксперимент, чтобы определить молекулярную формулу исследуемого органического вещества. У меня было органическое вещество массой 4٫8 г. Я сжег его и получил 3٫36 л углекислого газа (н.у.) и 5٫4 г воды.
Сначала мне понадобилось определить количество молей углекислого газа. По общему газовому закону, V nRT/P, где V — объем газа, n — количество молей газа, R ‒ универсальная газовая постоянная, T — температура газа в Кельвинах и P — давление газа в Паскалях.Так как мы знаем объем газа (3,36 л), можно использовать уравнение и определить количество молей. Объем газа необходимо перевести в кубические метры, так как универсальная газовая постоянная R имеет значение 8,31 Па*м^3/(моль*К). Таким образом, V 3,36 * 10^(-3) м^3.Далее нужно найти давление газа. У нас есть давление постоянной 1 атмосфера (101325 Паскаль). Также использовалось указание ″н.у.″, что означает нормальные условия — 0 °C (273 К) и 1 атмосфера давления.
Используя полученные значения V и P, а также значение R, можно рассчитать количество молей газа⁚
n PV/RT (101325 Па * 3,36 * 10^(-3) м^3) / (8,31 Па*м^3/(моль*К) * 273 К)
Расчет дает значение количества молей газа, равное примерно 0,144 моль.Теперь, чтобы определить количество молей воды, я использовал химическую формулу воды H2O. Она состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Молярная масса воды составляет примерно 18 г/моль.
Поэтому масса воды (5,4 г) делится на молярную массу (18 г/моль), чтобы получить количество молей⁚
n масса/молярная масса 5,4 г / 18 г/моль 0,3 моль
Теперь имеем количество молей углекислого газа (0٫144 моль) и воды (0٫3 моль). Необходимо найти соотношение значений между ними٫ чтобы определить молекулярную формулу органического вещества.Деление количества молей углекислого газа на количество молей воды дает⁚
0٫144 моль / 0٫3 моль ≈ 0٫48
Таким образом, молекулярная формула исследуемого органического вещества будет C0.48H0.96O0.48. Можно округлить значения до C0.5H1O0.5 для упрощения записи.
В результате эксперимента я определил молекулярную формулу исследуемого органического вещества — C0.5H1O0.5.