Химия
8 класс
Вопрос
При сгорании 9,2 г гомолога бензола образовалось 17,05 л $CO_{2}$. Объем измерен при давлении 100 кПа и температуре $20^{ \circ } С$. Определите формулу гомолога бензола.
Ответ
Приведем объем оксида углерода к нормальным условиям, учитывая, что $T = (273 + 20)К = 293 К$:
$V_{0}(CO_{2}) = \frac{PVT_{0} }{P_{0}T }$;
$V_{0}(CO_{2}) = \frac{100 \cdot 17,5 \cdot 273}{101,3 \cdot 293} = 15,68 л$.
Вычисляем количество оксида углерода:
$\nu (CO_{2}) = \frac{V_{0}(CO_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{15,68}{22,4} = 0,7 моль$.
Общая формула гомологов бензола имеет вид $C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n}$. Выражаем количество гомолога бензола:
$\nu (C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n}) = \frac{m(C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n})}{M(C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n})}$;
$\nu (C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n}) = \frac{9,2}{78 + 14n}$.
Из схемы
$C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n} \rightarrow (6+n)CO_{2}$
следует, что
$(6+n) \nu (C_{6}H_{6}(CH_{2})_{n}) = \nu (CO_{2})$.
В уравнение подставляем значения количеств гомолога бензола и оксида углерода:
$(6+n) \frac{9,2}{78 + 14n} = 0,7$,
откуда $n = 1$.
Следовательно, формула гомолога бензола $C_{7}H_{8}$.