Question

Определить молекулярную формулу газа, если он состоит из 80% углерода и 20% водорода, а масса 2 литров этого газа равна 2,68 грамм

Answer 1

Чтобы определить молекулярную формулу газа, который состоит из углерода и водорода, имея информацию о процентах составляющих и массе газа, нужно выполнить несколько шагов.

1. Найдем массу углерода и водорода в данном газе: - Углерод: 80% от общей массы газа - Водород: 20% от общей массы газа

Масса углерода = 80% от 2,68 г = 0,8 * 2,68 г = 2,144 г Масса водорода = 20% от 2,68 г = 0,2 * 2,68 г = 0,536 г

2. Переведем массы углерода и водорода в молы, используя их атомные массы из периодической таблицы Менделеева: - Углерод (C) имеет атомную массу приблизительно 12 г/моль. - Водород (H) имеет атомную массу приблизительно 1 г/моль.

Количество молей углерода = масса углерода / атомная масса углерода Количество молей углерода = 2,144 г / 12 г/моль ≈ 0,179 моль

Количество молей водорода = масса водорода / атомная масса водорода Количество молей водорода = 0,536 г / 1 г/моль = 0,536 моль

3. Найдем соотношение числа молей углерода к числу молей водорода, чтобы определить молекулярную формулу. Важно убедиться, что соотношение наименьшее возможное целое число.

Соотношение молей C : H ≈ 0,179 : 0,536 ≈ 1 : 3 (приблизительно)

4. Теперь найдем наименьшее целое отношение между углеродом и водородом, которое близко к полученному соотношению молей. Это будет показывать количество атомов каждого элемента в молекуле.

Полученное соотношение 1 : 3 говорит о том, что в молекуле присутствует 1 атом углерода и 3 атома водорода.

5. Теперь, учитывая, что атомарная масса углерода равна приблизительно 12 г/моль, а водорода - 1 г/моль, найдем суммарную массу этих атомов в молекуле:

Масса молекулы = (масса углерода) + (масса водорода * количество атомов водорода) Масса молекулы = (12 г/моль * 1) + (1 г/моль * 3) = 12 г/моль + 3 г/моль = 15 г/моль

6. Наконец, зная массу молекулы и общую массу газа, можно определить количество молекул в 2 литрах газа.

Масса 2 литров газа = 2,68 г Количество молекул = масса газа / молярная масса газа Количество молекул = 2,68 г / 15 г/моль ≈ 0,179 моль

Таким образом, по полученным данным и соотношению между углеродом и водородом в молекуле, можно сделать вывод о том, что молекулярная формула этого газа - CH3 (метан).