Question

Соединение содержит 80 % углерода и 20 % водорода (по массе). Определите истинную формулу этого соединения, если его относительная молекулярная масса равна 30

Answer 1

Дано:
соединение CxHy;
Mr (соед.) = 30 г/моль;
ω (C в соед.) = 80%;
ω (H в соед.) = 20%.

Найти:
x, y – формулу соединения.

Решение:
Узнаем молярные массы углерода и водорода из пропорций.
30 г/моль — 100 %
x г/моль — 80 %
x = 24 (г/моль) — молярная масса углерода в соединении.
Чтобы узнать, сколько атомов углерода в соединении, разделим 24 г/моль на Mr углерода, т.е. на 12 г/моль.
24 ÷ 12 = 2.
Т.е. атомов углерода в соединении — 2.

Теперь узнаем сколько атомов водорода.
30 г/моль — 100 %
y г/моль — 20 %
y = 6 (г/моль) — молярная масса водорода в соединении.
Чтобы узнать, сколько атомов водорода в соединении, разделим 6 г/моль на Mr водорода, т.е. на 1 г/моль.
6 ÷ 1 = 6.
Т.е. атомов водорода в соединении — 6.
Таким образом, у нас получается соединение C₂H₆ — этан.

Ответ: C₂H₆ (этан).

Answer 2

Для определения истинной формулы данного соединения, нам необходимо проанализировать соотношение массовых процентов углерода и водорода, а также относительную молекулярную массу соединения.

Расчет массовых процентов

Если 80% соединения состоит из углерода и 20% - из водорода, то можно предположить, что каждая частица соединения содержит 80% углерода и 20% водорода по массе.

Расчет относительной молекулярной массы

Относительная молекулярная масса (молекулярный вес) соединения равна 30. Это означает, что сумма масс всех атомов в молекуле соединения составляет 30 единиц массы.

Расчет количества углерода и водорода в молекуле

Предположим, что молекула соединения содержит один атом углерода и один атом водорода. В таком случае, отношение масс углерода к массе водорода составляет 80:20, или 4:1.

Расчет масс углерода и водорода

Пусть масса углерода в молекуле соединения будет равна 4x, а масса водорода - x, где x - некоторая константа.

Исходя из предположения, что сумма масс углерода и водорода в молекуле составляет 30 единиц массы, мы можем записать следующее уравнение: 4x + x = 30

Решая это уравнение, мы получим: 5x = 30 x = 6

Таким образом, масса углерода в молекуле составляет 4x = 4 * 6 = 24 единицы массы, а масса водорода - x = 6 единиц массы.

Окончательное определение формулы соединения

Теперь, зная массу углерода и водорода в молекуле соединения, мы можем определить его истинную формулу.

Масса углерода - 24 единицы массы, а масса водорода - 6 единиц массы. Отношение масс углерода к водороду в данном соединении составляет 4:1.

Исходя из этого, истинная формула данного соединения будет C4H, что означает, что в одной молекуле соединения содержится 4 атома углерода и 1 атом водорода.