Условие задачи. При сжигании 0,62 г этиленгликоля получено 0,88 г углекислого газа и 0,54 г воды. Определите состав этого вещества, если плотность его по воздуху равна 2,14.

Решение.

Согласно данным условия задачи, получается только углекислый газ и вода, следовательно, в исходное вещество могут входить углерод, водород и кислород.

1. Напишем уравнение реакции в общем виде:

C_xH_yO_z + O₂ → xCO₂ + y/2H₂O

2. Определим количества веществ углекислого газа и воды:

n = ; n(CO₂) = = 0,02 моль ; n(H₂O) = = 0,03 моль.

3. Исходная проба дает:

m(C) = 12 г/моль · 0,02 моль = 0,24 г

m(H) = 1 г/моль · 0,06 моль = 0,06 г

В сумме 0,24 г + 0,06 г = 0,30 г, что существенно меньше сгоревшей массы этиленгликоля. Отсюда вывод, что в исходном веществе кроме углерода и водорода мог содержаться кислород.

4. Определяем массу кислорода и количество вещества.

m(O) = 0,62 – 0,30 = 0,32 г; n(O) = = 0,02 моль.

5. Находим соотношение атомов в сгоревшем веществе:

С: Н: О = 0,02 : 0,06 : 0,02 = 1:3:1.

6. Простейшая формула имеет состав СН₃О. М(СН₃О) = 31 г/моль.

7. Используя плотность по воздуху из условия задачи, находим молярную массу сгоревшего вещества, ; М_воздух = 29 г/моль; М_{вещества} = 29 г/моль ⋅ 2,14 = 62,06 г/моль. Это соответствует удвоенной его простейшей формуле.

Отсюда следует, что формула этиленгликоля: С₂Н₆О_2.

Ответ: Формула этиленгликоля: С₂Н₆О_2.