Ciao,
per risolvere questo problema e determinare la formula molecolare del composto organico gassoso A, dovrai seguire diversi passaggi. Dato che hai già menzionato l'applicazione della legge di Graham, inizieremo con il calcolo delle molecole di N2 e poi utilizzeremo i dati delle reazioni per calcolare le molecole di C, H e N nel composto A.

Passo 1: Calcolo delle molecole di N2
Prima di tutto, calcoliamo quante molecole di N2 hai ottenuto usando i dati forniti:

Massa di N2 (0.085 g) / Massa molecolare di N2 (28 g/mol) = 0.085 g / 28 g/mol ≈ 0.00304 mol

Ora convertiamo il volume da litri a moli usando le condizioni standard di temperatura e pressione (STP), che sono 0°C (273 K) e 1 atm (101.3 kPa):

0.085 L * (1 atm / 0.87 atm) * (273 K / 27°C) * (1 mol / 22.4 L) = circa 0.00985 mol di N2

Ora abbiamo il numero di moli di N2 ottenuto.

Passo 2: Calcolo delle moli di A
Dalla velocità di diffusione di N2 rispetto a A, sappiamo che:

Velocità di diffusione di N2 / Velocità di diffusione di A = √(M A / M N2 )

Dove M A e M N2 sono le masse molecolari di A e N2 rispettivamente.

Sappiamo che la velocità di diffusione di N2 è 2.41 volte quella di A. Quindi:

2.41 = √(M A / 28)

Ora eleviamo al quadrato entrambi i lati dell'equazione:

(2.41)^2 = M A / 28

Moltiplichiamo entrambi i lati per 28 per isolare M A :

M A = 28 * (2.41)^2 = circa 141.19 g/mol

Passo 3: Calcolo delle moli di C, H e N in A
Ora dobbiamo utilizzare le informazioni sulla combustione di A:

a) 1,215 g di A producono 3,30 g di CO2 e 0,945 g di H2O

Calcoliamo le moli di CO2 e H2O prodotte:

Moli di CO2 = 3.30 g / 44 g/mol (massa molecolare di CO2) ≈ 0.075 mol
Moli di H2O = 0.945 g / 18 g/mol (massa molecolare di H2O) ≈ 0.0525 mol

Ora possiamo scrivere un rapporto tra le moli di C, H e N:

Moli di C : Moli di H : Moli di N = ? : 0.0525 : 0.075

Per semplificare, possiamo moltiplicare tutte le moli per un fattore che renda le moli di H e N numeri interi. In questo caso, il fattore è 4:

Moli di C : Moli di H : Moli di N = ? : (0.0525 * 4) : (0.075 * 4)
Moli di C : Moli di H : Moli di N = ? : 0.21 : 0.3

Ora dobbiamo trovare un rapporto che renda questi numeri interi. Il rapporto più semplice è 7:30:45, quindi:

Moli di C : Moli di H : Moli di N = 7 : 30 : 45

Passo 4: Determinazione della formula molecolare di A
Ora che abbiamo il rapporto di moli di C, H e N in A, possiamo determinare la sua formula molecolare. Possiamo semplificare ulteriormente il rapporto dividendo ciascun numero per il loro massimo comun divisore, che è 1:

Moli di C : Moli di H : Moli di N = 7/1 : 30/1 : 45/1

Quindi la formula molecolare di A è C7H30N45. Tuttavia, puoi semplificare ulteriormente questa formula dividendo ogni coefficiente per il più piccolo dei coefficienti, che è 7:

C7H30N45 / 7 = CH4N6

La formula molecolare di A è CH4N6.