Хлорофилл - пигмент, который предопределяет зеленый цвет листьев растений. При сгорании хлорофилла массой 89,2 мг в избытке кислорода образуются следующие четыре вещества: - газ массой 242 мг, которым часто газируют напитки; - жидкость массой 64,8 мг, которая составляет основу этих напитков; - газ массой 5,6 мг, которого больше всего в земной атмосфере; - белый порошок массой 4,0 мг, который является оксидом металлического элемента, используемого в виде простого вещества металла, и составляет приблизительно 2,3% земной коры.

Установите формулу хлорофилла, учитывая, что его молекула содержит только один атом металлического элемента. Напишите уравнение реакции горения хлорофилла

Итак,

1 - газ, который образуется при сгорании хлорофилла - это СО2

M (CO2) = 44 г/моль

n (CO2) = m (CO2) / M (CO2) = 0,242 г/44 г/моль = 0,0055 моль

n (C) = n (CO2) = 0,0055 моль - в составе хлорофилла

М (С) = 12 г/моль, m (C) = n (C) * M (C) = 0,0055 моль*12 г/моль = 0,066 г = 66 мг

2 - жидкость - это вода

M (H2O) = 18 г/моль

n (H2O) = m (H2O) / M (H2O) = 0,0648 г/18 г/моль = 0,0036 моль

n (H) = 2*n (H2O) = 0,0036*2 = 0,0072 моль - в составе хлорофилла

M (H) = 1 г/моль, m (H) = n (H) * M (H) = 0,0072 моль*1 г/моль = 0,0072 г = 7,2 мг

3 - газ, которого больше всего в атмосфере, азот

M (N2) = 28 г/моль

n (N2) = m (N2) / M (N2) = 0,0056 г/28 г/моль = 0,0002 моль

n (N) = 2*n (N2) = 2*0,0002 = 0,0004 моль - в составе хлорофилла

M (N) = 14 г/моль, m (N) = n (N) * M (N) = 0,0004 моль*14 г/моль = 0,0056 г = 5,6 мг

4 - белый порошок - это оксид магния

M (MgO) = 40 г/моль

n (MgO) = m (MgO) / M (MgO) = 0,004 г / 40 г/моль = 0,0001 моль

n (Mg) = n (MgO) = 0,0001 моль - в составе хлорофилла

M (Mg) = 24 г/моль, m (Mg) = n (Mg) * M (Mg) = 0,0001 моль*24 г/моль = 0,0024 г = 2,4 мг

Сложим массы элементов:

m (C) + m (H) + m (N) + m (Mg) = 66 мг + 7,2 мг + 5,6 мг + 2,4 мг = 81,2 мг, а масса хлорофилла составляла 89,2 мг, значит разницу в массе составляет кислород:

m (O) = 89,2 мг - 81,2 мг = 8 мг = 0,008 г

M (O) = 16 г/моль

n (O) = m (O) / M (O) = 0,008 г / 16 г/моль = 0,0005 моль

Составим соотношение:

n (C) : n (H) : n (О) : n (N) : n (Mg) =

= 0,0055 моль: 0,0072 моль: 0,0005 моль: 0,0004 моль: 0,0001 моль =

= 55 : 72 : 5 : 4 : 1

Значит формула соединения С55H72O5N4Mg

Горение хлорофилла:

С55H72O5N4Mg + 71O2 = 55CO2 + 36H2O + 2N2 + MgO