Question

У невідомій органічній речовині масова частка Карбону складає 38,7 %, Гідрогену - 9,7 %, а Оксигену - 51,6 %. Відносна густина пари вуглеводню за амоніаком дорівнює 3,647. Визначте молекулярну формулу речовини.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Розглянемо кожен крок більш детально:

Масові частки атомів в речовині:

Масова частина C (вуглець) = 38,7%

Масова частина H (водень) = 9,7%

Масова частина O (кисень) = 51,6%

Визначення співвідношення мас водню до маси вуглецю на основі відносної густини пари вуглеводню до амоніаку (3,647):

Співвідношення маси H до маси C = 3,647

Виразимо співвідношення мас водню і вуглецю в молекулі:

Нехай маса атома вуглецю (C) буде 1 одиницею маси.

Тоді маса атома водню (H) буде 3,647 одиницями маси (оскільки 3,647 = маса H / маса C).

Знайдемо кількість атомів вуглецю і водню в молекулі, використовуючи їхні атомні маси:

Атомна маса C ≈ 12 г/моль.

Атомна маса H ≈ 1 г/моль.

Кількість атомів вуглецю (C) = Маса C (грами) / Атомна маса C

Кількість атомів водню (H) = Маса H (грами) / Атомна маса H

Кількість C = 1 г / 12 г/моль ≈ 0,083 моль

Кількість H = 3,647 г / 1 г/моль ≈ 3,647 моль

Округлимо кількість атомів до найближчих цілих чисел:

Кількість C ≈ 0,083 ≈ 0 (округлимо до найближчого цілого числа)

Кількість H ≈ 3,647 ≈ 4 (округлимо до найближчого цілого числа)

Answer 2

Для визначення молекулярної формули речовини потрібно спочатку знайти молекулярну кількість оксигену, карбону і гідрогену.

Передбачимо, що маса речовини становить 100 г, тоді: Карбон: 38,7% від 100 г = 38,7 г Гідроген: 9,7% від 100 г = 9,7 г Оксиген: 51,6% від 100 г = 51,6 г

Далі, використовуючи молекулярну формулу речовини, позначимо її як CxHyOz, де x, y і z - цілі числа, які нам потрібно знайти.

Молекулярна маса речовини може бути розрахована, використовуючи відносну густину пари вуглеводню за амоніаком. Вона виражається формулою: MR = (3.647 x 2) / 22.4 = 0.324

Примітка: 3.647 - відносна густина пари вуглеводню, 2 - кількість атомів вуглецю у формулі CH4, 22.4 - м³ молярного об'єму.

Знаючи, що молекулярна маса карбону дорівнює 12,01 г/моль, гідрогену - 1,01 г/моль, а оксигену - 16,00 г/моль, ми можемо скласти рівняння, відповідно до знайдених мас оксигену, карбону і гідрогену:

x * 12.01 + y * 1.01 + z * 16.00 = 38.7 x * 12.01 + y * 1.01 + z * 16.00 = 9.7 x * 12.01 + y * 1.01 + z * 16.00 = 51.6

Розв'язавши цю систему рівнянь, знайдемо x, y і z:

12.01x + 1.01y + 16z = 38.7 12.01x + 1.01y + 16z = 9.7 12.01x + 1.01y + 16z = 51.6

Ми отримали систему з трьох лінійних рівнянь з трьома невідомими. Розв'язавши її, отримаємо значення x, y і z. Зауважимо, що їх значення будуть цілими числами, оскільки ми шукаємо молекулярну формулу речовини.

x = 1 y = 4 z = 2

Таким чином, молекулярна формула речовини буде CH4O2.