1литр углерода при н.у. имеет массу 1,16 г. Массовая доля водорода в нём составляет 7,7%. Какова молекулярная формула вещества.
Чтобы определить молекулярную формулу вещества, нам нужно сначала выяснить, какие элементы содержатся в углероде, а затем рассчитать их массовые доли.
Дано:
- Масса 1 литра газа при нормальных условиях (н.у.) = 1,16 г.
- Массовая доля водорода = 7,7%.
Вычисление массы водорода: Известно, что массовая доля — это отношение массы определенного компонента к общей массе умноженное на 100%. Поэтому можно выразить массу водорода:
\[ m_{\text{H}} = \frac{7.7}{100} \times 1.16 \, \text{г} = 0.0892 \, \text{г} \]
Вычисление массы углерода: Теперь, зная массу водорода, можем найти массу углерода:
\[ m_{\text{C}} = m_{\text{общая}} - m_{\text{H}} = 1.16 \, \text{г} - 0.0892 \, \text{г} = 1.0708 \, \text{г} \]
Определение количества моль каждого элемента: Теперь мы можем рассчитать количество моль углерода и водорода. Молярные массы углерода (C) и водорода (H) равны примерно 12 г/моль и 1 г/моль соответственно.
\[ n_{\text{C}} = \frac{m_{\text{C}}}{M_{\text{C}}} = \frac{1.0708 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 0.0892 \, \text{моль} \]
\[ n_{\text{H}} = \frac{m_{\text{H}}}{M_{\text{H}}} = \frac{0.0892 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 0.0892 \, \text{моль} \]
Соотношение между элементами: Так как количество моль водорода равно количеству моль углерода, можно выразить молекулярную формулу.
Соотношение углерода и водорода 1:1, следовательно, молекулярная формула вещества будет:
\[ \text{CH} \]
Таким образом, молекулярная формула вещества, содержащего углерод и водород, — это CH.
