Question

Массовая доля азота, водорода,серы и кислорода в соединении соответственно равны 0,212, 0,061, 0,243, 0,484. Установите эмперическую формулу соединения.

Answer 1

Дано: Отношение массовых  долей
N : H : S : O = 0,212 : 0,061 : 0,243 : 0,484
Найти:формулу.
Решение: 
     Молекулярная масса складывается из масс входящих в молекулу атомов, взятых в том количества, в котором они представлены в молекуле.
    Поэтому определить, сколько атомов данного элемента входит в молекулу, можно, если разделить его массовую долю на атомную массу. А ее мы берем из периодической системы элементов Д.И.Менделеева.
     Представим нашу искомую формулу как NxHySzOk
x : у : z : k  = w(N)/M(N) : w(H)/M(H) : w(S)/M(S) : w(O)/M(O) = 0,212/14 : 0,061/1 : 0,243/32 : 0,484/16 ≈ 0,0151 : 0,0610 : 0,0076 : 0,0303 ≈ (разделим все члены отношения на 0,0076) ≈ 2 : 8 : 1 : 4
Т.е простейшая формула N₂H₈SO₄ или,  как логично предположить, (NH₄)₂SO₄ -  сульфат аммония.
Ответ: (NH₄)₂SO₄

Answer 2

Для определения эмпирической формулы соединения, необходимо определить относительные мольные количества элементов в соединении. Для этого можно использовать массовые доли элементов, предоставленные в вопросе.

1. Найдем количество молей каждого элемента в соединении. Для этого разделим массовую долю каждого элемента на его атомную массу.

Массовая доля азота = 0,212 Массовая доля водорода = 0,061 Массовая доля серы = 0,243 Массовая доля кислорода = 0,484

Молярная масса азота (N) = 14 г/моль Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль Молярная масса серы (S) = 32 г/моль Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль

Количество молей азота (nN) = массовая доля азота / молярная масса азота = 0,212 / 14 = 0,015 моль Количество молей водорода (nH) = массовая доля водорода / молярная масса водорода = 0,061 / 1 = 0,061 моль Количество молей серы (nS) = массовая доля серы / молярная масса серы = 0,243 / 32 = 0,008 моль Количество молей кислорода (nO) = массовая доля кислорода / молярная масса кислорода = 0,484 / 16 = 0,030 моль

2. Найдем отношение количества молей каждого элемента к наименьшему количеству молей. Для этого поделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей (в данном случае количество молей серы).

Отношение количества молей азота к сере (nN/nS) = 0,015 / 0,008 ≈ 1,875 Отношение количества молей водорода к сере (nH/nS) = 0,061 / 0,008 ≈ 7,625 Отношение количества молей кислорода к сере (nO/nS) = 0,030 / 0,008 ≈ 3,750

3. Полученные отношения округлим до ближайших целых чисел, чтобы получить молекулярные коэффициенты.

Отношение количества молей азота к сере ≈ 2 Отношение количества молей водорода к сере ≈ 8 Отношение количества молей кислорода к сере ≈ 4

4. Таким образом, эмпирическая формула соединения будет NH2SO4.

Эмпирическая формула соединения: NH2SO4