problema formula minima risolto in parte

Il testo dell'esercizio è il seguente

L’analisi di una sostanza costituita da carbonio, idrogeno e azoto ha dato all’analisi i seguenti risultati: per combustione di 65,107 g si sono ottenuti 184,8 g di anidride carbonica e 44,1 g di acqua. Calcolare la formula molecolare della sostanza, sapendo che la sua densità gassosa relativa all’idrogeno è 46,11.

moli di CO2 = 184,4/44 = 4,19

moli di CO2 = moli di C

massa di C = 4,19x12 = 50,28

moli di H2O = 44,1/18 = 2,45

mole di H2O = moli di H2

massa di H2 = 2,45x2 = 4,9

massa di azoto = 65,107 – 50,28 – 4,9 = 9,93

moli di atomi di N = 9,93/14,01 = 0,708

La formula è

C4,19H4,9N0,708

Che diventa C6H7N1 (ho diviso per il numero più piccolo e arrotondato all’intero più vicino)

La seconda parte dell’esercizio non sono in grado di andare avanti perchè non conosco la relazione che lega la densità e il P.M.

Risultato del libro la formula molecolare è C6H7N1.

Chi mi spiegherà la seconda parte avrà tutta la mia riconoscenza

Ciccio

Quella che hai calcolato è la formula minima che, evidentemente dal risultato fornito, coincide con quella molecolare.

Bisogna però dimostrarlo!!!

La densità relativa di una sostanza è il rapporto tra la densità della sostanza e quella dell'idrogeno.

A 273,15 K e 101325 Pa la densità dell'idrogeno è 0,0899 g/dm^3.

46,11 = d(sostanza) / 0,0899 g/dm^3

d(sostanza) = 46,11 · 0,0899 g/dm^3 = 4,145 g/dm^3

Conoscendo la densità della sostanza si può calcolare il volume della sostanza sottoposta a combustione:

V = m/d = 65,107 g / 4,145 g/dm^3 = 15,71 dm^3

Sapendo che 1 mole di qualsiasi sostanza a 273,15 K e 101325 Pa occupa un volume di 22,414 dm^3, possiamo calcolare quante moli di sostanza sono state sottoposte a combustione:

n sostanza = 1 mol · 15,71 dm^3 / 22,414 dm^3 = 0,701 mol

Infine possiamo calcolare la massa molare della formula molecolare della sostanza:

MM = m/n = 65,107 g /0,701 mol = 62,9 g/mol

La massa molare della formula minima della sostanza è:

MM = (6·12,011 + 7·1,008 + 1·14,007) = 93,1 g/mol

Con buona approssimazione le due masse molari coincidono, perciò la formula minima della sostanza coincide con quella molecolare.