Для решения поставленной задачи нам необходимо выполнить несколько шагов.1) Вычислим молярную массу органического вещества, используя следующие данные⁚
― 13,7 г вещества;
⸺ 15,68 л углекислого газа при нормальных условиях (н.у.);
⸺ 6٫3 г воды;
⸺ 1,12 л азота при н.у.
Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль; Таким образом, количество молей углекислого газа можно определить следующим образом⁚
― моль масса / молярная масса 15,68 л * (1 моль / 22,4 л) 0,7 моль
Масса воды (H2O) равна 6,3 г. Молярная масса воды равна 18 г/моль. Следовательно, количество молей воды будет равно⁚
― моль масса / молярная масса 6,3 г / 18 г/моль 0,35 моль
Объем азота (N2) равен 1٫12 л при н.у. Молярная масса азота равна 28 г/моль. Таким образом٫ количество молей азота можно определить следующим образом⁚
― моль масса / молярная масса 1,12 л * (1 моль / 22,4 л) 0,05 моль
Далее нам необходимо определить количество молей углекислого газа и воды, которые образуются при сгорании 13,7 г органического вещества. Для этого воспользуемся балансом уравнения реакции сгорания.Уравнение реакции сгорания, исходя из данных, будет иметь вид⁚
CxHyOz (у 0,5х ⸺ z/2) O2 -> у CO2 (1/2)х H2O
Сравнивая коэффициенты перед углекислым газом и водой в уравнении реакции со значениями, полученными из эксперимента, получим следующую систему уравнений⁚
у 0,7 моль
(1/2)х 0,35 моль
Решая систему уравнений, получаем следующие значения⁚
у 0,7 моль
х 0٫7 * 2 1٫4 моль
Теперь, зная количество молей углерода (х) и водорода (у) в веществе, можно определить их отношения и, тем самым, молекулярную формулу вещества.Отношение молей углерода к водороду равно⁚
х / у 1,4 моль / 0,7 моль 2
Таким образом, молекулярная формула вещества будет выглядеть как С2Н4.2) Чтобы составить структурную формулу вещества, необходимо определить порядок связи атомов в соединении. В данном случае, так как у нас есть группа -СНг-, мы можем предположить, что вещество является углеводородом. Исходя из молекулярной формулы С2Н4, можно составить структурную формулу вещества⁚
H H
\ /
CC
/ \
H H
Таким образом, получаем структурную формулу этана (C2H4).3) Наконец, уравнение реакции восстановления вещества железом в избытке соляной кислоты будет выглядеть следующим образом⁚
C2H4 Fe 4HCl -> C2H6 FeCl2
Данное уравнение отражает процесс реакции, в результате которой этилен (C2H4) восстанавливается до этана (C2H6) при взаимодействии с железом (Fe) в присутствии избытка соляной кислоты (HCl). В результате реакции образуется соединение FeCl2.
Таким образом, я провел необходимые вычисления, определил молекулярную формулу вещества (С2Н4), составил его структурную формулу (этан) и написал соответствующее уравнение реакции восстановления вещества железом в избытке соляной кислоты.