Próbowałem...zaś nic sensownego nie wychodzi

Treść zadania

Pewna toksyczna substancja, mutagenna i kancerogenna ma gęstość względem wodoru = 39 (DH = 39) -> [Nie wiem jak wykorzystać tą wiadomosć;/], W wyniku spalenia 1.3g tej substancji w laboratorium analitycznym, otrzymano 4,4 g CO2 i 0,9g H2O. Ustal wzrór chemiczny tej substancji.

Domyślam się tylko, że jest to aldehyd mrówkowy, powstający ze spalin. CH2O, który ma właściwości rakotwórcze. Ale jak to udowodnić, za pomocą cyferek to nie wiem.

Zapisałem sobie równanie:

CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O

Dobrze, wiem że CO2 jest 4,4 g, wyliczyłem więc z tego ile jest samego węgla. n = m/M -> 4,4g/44g = 0,1 czyli 12g * 0,1 =1,2g węgla w CO2, w ten sam sposób wyliczyłem ile jest wodoru w wodzie -> 0,1grama. Wspaniale, a z prawa zachowania masy obliczyłem masę tlenu w reakcji. ---> prawa strona = lewej stronie, 4,4g+0,9g = 1,3g +x ---> masa tlenu ->4g. W takim razie z tych wyliczeń wynika że mój związek nie może zawierać tlenu, czyli jego postać wygląda tak: CxHy, i jeżli tak wygląda to powinien być CH2 ?. Uważam że to bzdura, Proszę o pomoc, wskazówkę, co kolwiek. Co robię źle ?

Pozdrawiam

Stawiam na benzen. Jest toksyczny, kancerogenny, mutagen. Po całkowitym spalaniu 1,3g zostaje 4,4g CO2 (liczyłem na oko na szybko, ale chyba tak) Poza tym pary benzenu mają D=39 względem H2.*

Spr:
M C6H6 = 78
M H2 = 2

78/2 = 39 - zgadza się po sprawdzeniu


P.S. HCHO nie jest mutagenem.

P. P. S. zajęło 6 minut wliczając szukanie reakcji całkowitego sp. oraz kalkulatora

Tia..benzen, tylko jak do tego doszedłeś. Jak to wyliczyłeś ?. Bo tutaj tylko widzę, strzał prawdopodobieństwa, pasujący do opisu, a CH2O nie jest mutagenem ? ;/ myślałem że substancje rekotwórcze to mutageny Dzięki za informację. Możesz mi napisać jak to wyliczyłeś ? Byłbym dozgonnie wdzięczny.

Pozdrawiam

0,9g H2O to 0,05 mol H2O, a w tej wodzie 0,1 mol H.
Z Twoich obliczeń wynika, że zawiera też 0,1 mol C i żadnych innych pierwiastków ponadto.
Zatem wzór tego związku CxHx
M=78

stąd

12x + x = 78
x=6

Czyli związek to C6H6

Skoro jest rakotwórczym węglowodorem, to zapewne jest aromatyczny.

I tylko benzen pozostaje na placu boju.

Przepraszam, ale w dalszym ciągu nie rozumiem :/, Czy mógłbyś napisać mi to jaśniej ? ;( o ile się da.

Nie wiem skąd wziąłeś liczbę 78, ponieważ, teoretycznie nie wiemy jeszcze jaki to związek. Następnie "0,9g H2O to 0,05 mol H2O, a w tej wodzie 0,1 mol H.
" Wyliczyłem że jest 0,1 Grama wodoru a nie 0,1 mola
1 mol H2 --> 2g
x moli H2 --> 0,1g
x=0,05g to nie to samo, chyba że już naprawde źle ze mną i wszystko mi się miesza

A tego równania to już zupełnie nie rozumiem:
12x + x = 78
x=6

12 wnioskuje że wzięło się z teoretycznej wagi węgla, x z ilości tego pierwiastka w związku CxHy, ale dlaczego przy znaku + widnieje drugi x Tak jakbyś widział od razu że będzie to ta sama liczba, a tego nie wiemy. No i dlaczego następuje przyrównanie do 78, Masy substancji której dopiero szukamy. Kolejną sprawą, jest to, że podana jest w zadaniu informacja o stosunku gęstości, można ją jakos wykorzystać ?.
Wracając do równiania, uważam że jest to twoje sprawdzenie, ale jak doszedłeś do tego, że tą substancją jest właśnie benzen.

Pozdrawiam i czekam na odpowiedź

Masa molowa 78 jest de facto dana, jest bowiem dana gęstość par względem H2 wynosząca d=39.

M H2 = 2
D= 39

39 * 2 = 78.

następnie skorzystałem z informacji że jest to toksyczny, rakotwórczy, mutagenny związek. Takim związkiem jest np. benzen, którego masa molowa wynosi, co ciekawe 78 g/mol. Skorzystałem z równania spalania całkowitego, i dowiodłem trzema proporcjami, że spalając 1,3 g uzyskano 4,4g CO2 (i ileś tam wody). Masy produktów się zgadzają, masa molowa też, zgadza się również opis związku.

Można "na rozczajenie", tak zrobiłem ja. Można oczywiście obliczeniowo - tak zrobił Karvon.
Ważna jest, co pominąłeś, kluczowa rzecz - gęstość par względem H2.

No to po kolei:
1.
Masę molową wziąłem z gęstości pary tej substancji względem H2,
ponieważ gęstość substancji w stanie gazowym jest wprost proporcjonalna do jej masy molowej.
Ponieważ para poszukiwanej substancji ma 39 razy większą gęstość niż wodór, zatem ma również 39 razy większą masę molową.
Skoro masa molowa H2 to 2g/mol, stąd masa molowa oznaczanej substancji jest równa 39*2g/mol=78g/mol.
2.
Faktycznie, 0,1mol H to 0,1g H; lecz potrzebna jest informacja o stosunku molowym C i H w tym związku, by ustalić jego wzór.
3.
Ustalony wzór ma postać CxHx, bo stosunek molowy C do H to 0,1 mol/0,1mol = 1:1

czyli masa molowa tego związku wyrażą się tak:
12x (to od C) + x (to od H) ; pomijam jednostki dla przejrzystości

no i wtedy już wiadomo:
12x + x = 78

4.
substancji o wzorze C6H6 jest co prawda kilka, ale tak naprawdę liczą się tylko benzen i fulwen, ale co do fulwenu ciężko znaleźć info o mutagenności (te pozostałe związki to [3]radialen, benzen Dewara(nietrwały), bezwalen(nietrwały), pryzman, izobenzen( nie wyizolowany do tej pory; produkt przejściowy w reakcjach) )

Wszystko poza benzenem to egzotyka, więc nie sądzę żeby autor zadania miał coś poza benzenem na myśli

Karvon -> Już wiem skąd jest problem...

Pamiętam, że w żadnej z książek, których się uczyłem w liceum nie było pojęcia gęstości względem H2... które jest kluczem do zadania.

(oczywiście pewnie można wygooglować).

Albo wyprowadzić z Clapeyrona

EDIT

A co mi tam, napiszę:

pV=nRT
p/(RT)=n/V ; n=m/M
p/(RT)=m/(MV) ; d=m/V
p/(RT)=d/M

lewa strona przy pomiarze jest stała (mierzymy gęstość w tych samych warunkach dla obu substancji, bo tylko wtedy to ma sens--> można korzystać ze wzoru który jest wyprowadzany) więc:

d1/M1=d2/M2

d1/d2=M1/M2

Fakt, nie pomyślałem

Karvon

Dzięki, teraz już wszystko jasne, wiedziałem że informacja ta jest istotna ale nie wpadłem na pomysł jak z niej skorzystać.
Intryguje mnie tylko to : 0,1 mola H to to samo co 0,1 grama wodoru..
Wydaje mi się że nie, bo :
1 mol H2 --> 2g
x moli H2 --> 0,1g
x=0,05g to nie to samo, chyba że już naprawde źle ze mną i wszystko mi się miesza

Mylisz H (atomy wodoru) z H2 (wodór; cząsteczkowy).
Teraz chyba już wszystko jasne

OMG, zawsze wpadam na głupocie....sorki, i wielkie dzięki za pomoc