Химия

Записываем схему реакции:

$X + O_{2} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$.

Как видно из схемы реакции, в состав соединения X входят натрий, углерод и водород. Кислород также может входить в состав соединения, но его наличие требуется установить. Вначале определяем количества атомов натрия, водорода и углерода и их массы в составе продуктов реакции.

Рассчитываем количество карбоната натрия:

$\nu (Na_{2}CO_{3}) = m(Na_{2}CO_{3}) : M(Na_{2}CO_{3})$;
$\nu (Na_{2}CO_{3}) = 10,6 : 106 = 0,1 моль$.

Определяем количество натрия в составе карбоната. Из формулы $Na_{2}CO_{3}$ следует, что

$\nu (Na) = 2 \nu (Na_{2}CO_{3}); \nu (Na) = 2 \cdot 0,1 = 0,2 моль$.

Рассчитываем массу натрия:

$m(Na) = \nu (Na) \cdot M(Na); m(Na) = 0,2 \cdot 23 = 4,6 г$.

Определяем количество углерода в составе карбоната натрия. Согласно его формуле

$\nu_{1}(C) = \nu (Na_{2}CO_{3}); \nu_{1}(C) = 0,1 моль$.

Вычисляем количество воды:

$\nu (H_{2}O) = m(H_{2}O) : M(H_{2}O)$;
$\nu (H_{2}O) = 9 : 18 = 0,5 моль$.

Из формулы воды $H_{2}O$ следует, что

$\nu (H) = 2 \nu (H_{2}O); \nu (H) = 2 \cdot 0,5 = 1 моль$.

Находим массу водорода:

$m (H) = \nu (Н) \cdot M(H); m(H) = 1 \cdot 1 = 1 г$.

Рассчитываем количество оксида углерода:

$\nu (CO_{2}) = V(VO_{2}) : 22,4 л/моль$;
$\nu (CO_{2}) = 6,72 : 22,4 = 0,3 моль$.

Определяем количество углерода в его составе. В соответствии с формулой оксида углерода

$\nu_{2}(C) = \nu (CO_{2}); \nu_{2}(C) = 0,3 моль$.

Общее количество углерода равно сумме количеств углерода в составе карбоната и оксида:

$\nu (C) = \nu_{1}(C) + \nu_{2}(C); \nu (C) = 0,1 + 0,3 = 0,4 моль$.

Рассчитываем массу углерода:

$m(C) = \nu (C) \cdot M(C); m(C) = 0,4 \cdot 12 = 4,8 г$.

Далее устанавливаем наличие кислорода в соединении $X$. Для этого рассчитываем суммарную массу натрия, углерода и водорода в составе продуктов реакции:

$m(Na) + m(C) + m(H) = 4,6 + 4,8 + 1 = 10,4 г$.

По условию масса соединения $X$ равна 13,6 г. Следовательно, в его состав входит кислород. Находим его массу:

$m(O) = m(X) - m(Na) - m(C) - m(H)$;
$m(O) = 13,6 - 4,6 - 4,8 - 1 = 3,2 г$.

Рассчитываем количество кислорода:

$\nu (O) = m(O) : M(O); \nu (O) = 3,2 : 16 = 0,2 моль$.

И наконец, определяем молекулярную формулу соединения. Для этого находим соотношение количеств образующих его элементов:

$\nu (C); \nu (H) : \nu (O) : \nu (Na) = 0,4:1:0,2:0,2 = 2:5:1:1$.

Тогда простейшая формула будет иметь вид $C_{2}H_{5}ONa$. Молярная масса $C_{2}H_{5}ONa$ равна 68 г/моль. Известно, что и молярная масса соединения $X$ равна 68 г/моль. Следовательно, молекулярная формула $X$ соответствует простейшей: $C_{2}H_{5}ONa$.