Question

Найти формулу некоторого соединения углерода с водородом,если известно, что это вещество массой m=0,66 г в газообразном состоянии при температуре t=27°C в объёме 1дм создаёт давление p=10⁵Па?

Answer 1

Ответ:

µ=mRT/pV=0.66×8.31×300/(10⁵×10‾³)≈16 г/моль. Это метан СН₄

Answer 2

Для нахождения формулы соединения углерода с водородом (гидрида) можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (моль), - \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \ J/(mol \cdot K)\)), - \(T\) - температура в кельвинах.

Мы можем выразить количество молекул (\(n\)) через массу (\(m\)) и молекулярную массу (\(M\)):

\[n = \frac{m}{M}\]

Также, молекулярная масса (\(M\)) выражается через количество атомов каждого элемента в молекуле:

\[M = \sum_{i} (n_i \cdot m_i)\]

где: - \(n_i\) - количество атомов i-го элемента в молекуле, - \(m_i\) - атомная масса i-го элемента.

Для гидрида углерода с водородом предположим, что у нас есть \(n_C\) атомов углерода и \(n_H\) атомов водорода. Тогда молекулярная масса (\(M\)) этого газа будет:

\[M = n_C \cdot m_C + n_H \cdot m_H\]

Теперь мы можем подставить эти выражения в уравнение состояния идеального газа:

\[PV = \frac{m}{M}RT\]

Разделим обе стороны уравнения на объем (\(V\)) и получим:

\[P = \frac{m}{MV}RT\]

Теперь подставим выражение для молекулярной массы (\(M\)):

\[P = \frac{m}{(n_C \cdot m_C + n_H \cdot m_H)V}RT\]

Для определения молекулярной массы конкретного гидрида, нам нужно знать количество атомов каждого элемента в молекуле, что позволит нам выразить молекулярную массу (\(M\)) и решить уравнение относительно \(n_C\) и \(n_H\).

Теперь мы можем ввести известные значения: \(m = 0.66 \ \text{г}\), \(T = 273 + 27 \ \text{K}\), \(P = 10^5 \ \text{Па}\), \(R = 8.314 \ \text{J/(mol K)}\) и \(V = 0.001 \ \text{м}^3\) (так как объем дан в дециметрах кубических).

Однако, для решения уравнения и определения конкретной формулы гидрида, необходимо знание количества атомов каждого элемента в молекуле. Если у вас есть дополнительная информация о химической структуре газа, вы можете использовать ее для определения формулы.