Чтобы найти молекулярную формулу вещества, в котором содержание углерода (C) 82,8% и водорода (H) 17,2% по массе, начнем с определения массы одного моля вещества, используя относительную плотность.
Относительная плотность вещества по водороду (H) равна 29. Это означает, что 1 моль этого вещества имеет массу в 29 раз больше массы 1 моля водорода (примерно 2 г).
Следовательно, масса 1 моля рассматриваемого вещества составляет: \[ 29 \times 2 \, \text{г} = 58 \, \text{г} \]
Теперь найдем массу углерода и водорода в 58 г вещества:
Масса углерода (C): \[ \text{Масса C} = 82.8\% \, \text{от} \, 58 \, \text{г} = \frac{82.8}{100} \times 58 = 48.064 \, \text{г} \]
Масса водорода (H): \[ \text{Масса H} = 17.2\% \, \text{от} \, 58 \, \text{г} = \frac{17.2}{100} \times 58 = 9.976 \, \text{г} \]
Теперь определим количество молей углерода и водорода:
Количество молей углерода (C): \[ n_C = \frac{\text{маса углерода}}{M_C} = \frac{48.064\, \text{г}}{12\, \text{г/моль}} \approx 4.005 \, \text{моль} \]
Количество молей водорода (H): \[ n_H = \frac{\text{маса водорода}}{M_H} = \frac{9.976\, \text{г}}{1\, \text{г/моль}} \approx 9.976 \, \text{моль} \]
Теперь найдем соотношение между количеством молей углерода и водорода. Чтобы сделать это более понятным, можем разделить каждое количество на меньшее из них:
Для углерода: \[ \frac{4.005}{4.005} \approx 1 \]
Для водорода: \[ \frac{9.976}{4.005} \approx 2.49 \approx 2.5 \]
Так как 2.5 – это нецелое число, можно умножить все коэффициенты на 2, чтобы получить целые числа:
- Углерод: \( 1 \times 2 = 2 \)
- Водород: \( 2.5 \times 2 = 5 \)
Следовательно, получаем молекулярную формулу вещества: \[ C_2H_5 \]
Таким образом, искомая молекулярная формула вещества, содержащего 82,8% углерода и 17,2% водорода по массе, равна \( C_2H_5 \).
