Question

Выведите формулу вещества , содержащего 82,75% углерода и 17,25% водорода . относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2

Answer 1

Дано: 
w (С) = 82,75 % 
w (Н) = 17,25 % 
D возд. (CхНу) = 2 
CхНу - ?

Решение: 
1) Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: 
М(CхНу)= D(возд) * М(возд) 

М(возд.) = 29*10^−3 кг/моль = 29 г/моль 

М (CхНу) = 2 * 29 г/моль = 58 г/моль 

2) Находим массы 
m = М (CхНу) / 100% * w 
m(С) = 58 /100 * 85, 75 = 49,7 г. 
m (Н) = 58 /100 * 17,25 = 10 г. 

3) Находим количество вещества атомов углерода и водорода 
n = m / M 
n (С) = 49,7 / 12 = 4 моль 
n (Н) = 10 /1 = 10 моль 

Ответ: истинная формула вещества C4Н10.

Answer 2

Для вывода формулы вещества, содержащего определенные процентные соотношения углерода и водорода, а также имеющего относительную плотность паров по воздуху, необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Вычисление массовых долей элементов

Сначала нужно вычислить массовые доли углерода (C) и водорода (H) в данном веществе. Для этого воспользуемся процентными соотношениями, которые даны в вопросе.

Массовая доля углерода (X_C) вычисляется по формуле: X_C = (масса углерода / общая масса вещества) * 100%

Массовая доля водорода (X_H) вычисляется аналогично: X_H = (масса водорода / общая масса вещества) * 100%

В нашем случае: X_C = 82,75% X_H = 17,25%

Шаг 2: Вычисление мольных долей элементов

Далее можно вычислить мольные доли углерода (n_C) и водорода (n_H). Для этого необходимо знать молярные массы элементов.

Молярная масса углерода (M_C) составляет около 12 г/моль. Молярная масса водорода (M_H) составляет около 1 г/моль.

Мольная доля углерода (n_C) вычисляется по формуле: n_C = (массовая доля углерода / молярная масса углерода) * 100%

Мольная доля водорода (n_H) вычисляется аналогично: n_H = (массовая доля водорода / молярная масса водорода) * 100%

В нашем случае: n_C = (82,75% / 12 г/моль) * 100% n_H = (17,25% / 1 г/моль) * 100%

Шаг 3: Вычисление соотношения атомов углерода и водорода

После того, как мы получили мольные доли элементов, можно вычислить соотношение атомов углерода и водорода в веществе.

Обычно в органических соединениях, содержащих только углерод и водород, соотношение атомов C:H обозначают буквенным обозначением, называемым эмпирической формулой.

Для этого необходимо найти наименьшее целое отношение между мольными долями углерода и водорода.

В нашем случае: n_C = 82,75 / 12 ≈ 6,89 n_H = 17,25 / 1 ≈ 17,25

Ближайшее целое отношение между n_C и n_H составляет примерно 1 : 2,5.

Шаг 4: Определение эмпирической формулы

Теперь мы можем определить эмпирическую формулу, зная соотношение атомов C:H в веществе.

В нашем случае, эмпирическая формула будет CH2.5. Однако, это не является допустимой формулой, так как она содержит нецелое число атомов водорода.

Шаг 5: Приведение к целым числам

Чтобы получить допустимую формулу, нужно привести соотношение атомов C:H к целым числам.

Домножим каждый атом на 2, чтобы обеспечить целое число атомов водорода.

Таким образом, эмпирическая формула будет CH5.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Чтобы определить молекулярную формулу, необходимо знать молярную массу вещества. Она может быть получена из относительной плотности паров по воздуху.

Относительная плотность паров (d) определяется как отношение плотности паров вещества к плотности паров воды при той же температуре и давлении.

В нашем случае, d = 2. Относительная плотность паров воды равна 1.

Молярная масса воды (M_H2O) составляет около 18 г/моль.

Молярная масса вещества (M) может быть вычислена по формуле: M = (d * M_H2O) / 2

В нашем случае: M = (2 * 18 г/моль) / 2

Таким образом, молярная масса вещества равна 18 г/моль.

Ответ:

Формула вещества, содержащего 82,75% углерода и 17,25% водорода, с относительной плотностью паров по воздуху, равной 2, будет CH5. Молярная масса этого вещества составляет 18 г/моль.