Question

Найти молекулярную формулу вещества содержащего 93,75% углерода и 6,25% водорода если плотность этого вещества по воздуху равна 4,41

Answer 1

Обозначим углеводород в общем виде как CxHy

M(CxHy) = 4.41*29 ≈ 128 г/моль

x : y = n(C) : n(H) = ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H) = 93.75/12 : 6.25/1 = 7.8125 : 6.25 =

= 1.25 : 1

Т.к. число атомов не может быть 1.25, минимальное число, на которое необходимо умножить 1.25 для получения целого числа - 4. Поэтому после умножения и x, и y на 3 получаем, что x : y = 5 : 4

Простейшая формула углеводорода - (C5H4)k

M(C5H4) = 64 г/моль

k = M(CxHy)/M(C5H4) = 128/64 = 2

Следовательно, исходная формула углеводорода - (C5H4)2 или в окончательном, привычном нам виде - C10H8.

Answer 2

Для того чтобы найти молекулярную формулу вещества, содержащего определенные процентные составы элементов, нужно выполнить следующие шаги:

1. Найдите количество массы каждого элемента в 100 граммах вещества.
2. Посчитайте количество молей каждого элемента.
3. Найдите отношение молей элементов в соответствии с их пропорцией в молекуле.
4. Составьте молекулярную формулу на основе отношения молей.

Давайте выполним эти шаги для данного вещества:

1. Найдем массу углерода и водорода в 100 граммах вещества: Масса углерода = 93.75 грамма Масса водорода = 6.25 грамма

2. Посчитаем количество молей каждого элемента, используя их атомные массы: Атомная масса углерода (C) ≈ 12.01 г/моль Атомная масса водорода (H) ≈ 1.01 г/моль

Моли углерода = масса углерода / атомная масса углерода Моли углерода = 93.75 г / 12.01 г/моль ≈ 7.80 моль

Моли водорода = масса водорода / атомная масса водорода Моли водорода = 6.25 г / 1.01 г/моль ≈ 6.19 моль

3. Найдем отношение молей элементов в соответствии с их пропорцией в молекуле. Для этого разделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей вещества (в данном случае водорода): Отношение молей углерода к водороду ≈ 7.80 моль / 6.19 моль ≈ 1.26

4. Составим молекулярную формулу на основе отношения молей. Теперь зная отношение молей углерода к водороду, мы можем определить структуру молекулы. Однако нам также дана плотность вещества, поэтому давайте рассмотрим различные возможные молекулярные формулы, учитывая различные структуры и связи между атомами.

Плотность = масса / объем Объем = масса / плотность

Объем 100 граммов вещества: Объем = 100 г / 4.41 г/см³ ≈ 22.69 см³

Молекулярная формула для углерода (C) = C Молекулярная формула для водорода (H) = H₂

Теперь рассмотрим возможные варианты молекулярных формул, учитывая объем вещества:

Вариант 1: 2 молекулы углерода (2 * C) + 2 молекулы водорода (2 * H₂) = C₂H₄ (этан)

Масса C₂H₄ = 2 * масса C + 4 * масса H ≈ 2 * 12.01 г + 4 * 1.01 г ≈ 24.04 г

Объем C₂H₄ = масса C₂H₄ / плотность ≈ 24.04 г / 4.41 г/см³ ≈ 5.45 см³ (заметим, что это меньше объема вещества)

Вариант 2: 6 молекул углерода (6 * C) + 6 молекул водорода (6 * H₂) = C₆H₁₂ (циклогексан)

Масса C₆H₁₂ = 6 * масса C + 12 * масса H ≈ 6 * 12.01 г + 12 * 1.01 г ≈ 84.18 г

Объем C₆H₁₂ = масса C₆H₁₂ / плотность ≈ 84.18 г / 4.41 г/см³ ≈ 19.09 см³ (заметим, что это также меньше объема вещества)

Ни один из этих вариантов не удовлетворяет объему вещества (22.69 см³). Возможно, данная информация противоречива, или вещество состоит из более сложной молекулы, которая не учитывается в простых примерах.

Пожалуйста, обратитесь к оригинальным источникам или уточните информацию, чтобы получить более точную молекулярную формулу для данного вещества.