Question

Найдите истинную формулу вещества , содержащего 3,03 % H , 31,62 %P и кислород , если относительная плотность паров этого вещества по СО2 равна 4,091.

Answer 1

истинная формула вещества H6P2O8

Answer 2

Для нахождения истинной формулы вещества, содержащего определенные процентные соотношения элементов, мы можем использовать следующий подход:

1. Найдем молекулярные массы каждого элемента (H, P и O).
2. Вычислим массовые доли каждого элемента в общей массе вещества.
3. Разделим массовые доли каждого элемента на их атомные массы, чтобы получить число атомов каждого элемента.
4. Приведем полученные числа к простым целочисленным соотношениям.
5. Составим формулу вещества на основе найденных целых чисел.

Молекулярные массы элементов: H (водород) = 1 г/моль P (фосфор) = 31 г/моль O (кислород) = 16 г/моль

Допустим, у нас есть 100 г этого вещества (допущение для удобства расчетов).

Масса H в 100 г вещества: Массовая доля H = 3,03 % = 3,03 г Количество молей H = 3,03 г / молекулярная масса H = 3,03 г / 1 г/моль = 3,03 моль

Масса P в 100 г вещества: Массовая доля P = 31,62 % = 31,62 г Количество молей P = 31,62 г / молекулярная масса P = 31,62 г / 31 г/моль ≈ 1,020 моль

Масса O в 100 г вещества: Массовая доля O = (100 г - массовая доля H - массовая доля P) = (100 г - 3,03 г - 31,62 г) = 65,35 г Количество молей O = 65,35 г / молекулярная масса O = 65,35 г / 16 г/моль ≈ 4,083 моль

Теперь найдем простые целочисленные соотношения атомов H, P и O, чтобы получить формулу вещества.

Делим каждое количество молей на наименьшее количество молей (минимальное значение), которое равно ≈ 1,020 моль.

H: 3,03 моль / 1,020 моль ≈ 2.976 ≈ 3 P: 1,020 моль / 1,020 моль = 1 O: 4,083 моль / 1,020 моль ≈ 4

Таким образом, простые целочисленные соотношения атомов H, P и O составляют H3P4O4.

Однако, нам известна относительная плотность паров этого вещества по отношению к СО2, которая равна 4,091. Это может быть использовано для определения простого эмпирического состава молекулы.

Взаимные отношения масс атомов в простом соединении могут быть определены на основе отношения их плотностей. Для водорода и кислорода отношение плотностей равно приблизительно 1:16. Если бы вещество было H3P4O4, отношение масс водорода к кислороду было бы 3 * 1 / 4 * 16 = 3/64 ≈ 0,046875.

Посмотрим, какое соотношение масс водорода и кислорода нам дает отношение плотностей:

H:O = 1 : 4,091

Посчитаем:

(4,091 * 1) / (4,091 * 1 + 1) ≈ 4,091 / 5,091 ≈ 0,8048

Сравнив этот результат с 0,046875, мы видим, что они не совпадают.

Теперь попробуем с другим составом, удовлетворяющим соотношению плотностей:

H:O = 3 : 4,091

(4,091 * 3) / (4,091 * 3 + 1) ≈ 12,273 / 13,273 ≈ 0,9242

Этот результат также не соответствует нашему исходному отношению плотностей.

Попробуем состав с H:O = 2 : 4,091

(4,091 * 2) / (4,091 * 2 + 1) ≈ 8,182 / 10,182 ≈ 0,8037

Этот результат близок к исходному отношению плотностей (0,8037 vs. 0,8048), что может быть объяснено погрешностью в вычислениях или другими незначительными факторами.

Таким образом, наша истинная формула вещества будет H2P4O4.