выведите молекулярную формулу вещества содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода, если его относительная плотность по водороду равна 22

Для начала давайте определим молекулярную формулу вещества, основываясь на данных, которые вы предоставили.

1. Определение массовых долей элементов:

   • У нас есть 81,8% углерода (C) и 18,2% водорода (H).

2. Переход к количеству вещества:

   • Для нахождения количества вещества (молей) каждого элемента используем их массовые доли и молекулярные массы:
     • Молярная масса углерода (C) составляет approximately 12 г/моль.
     • Молярная масса водорода (H) составляет approximately 1 г/моль.

   Рассчитаем количество молей для каждого элемента в 100 г вещества:

   • Для углерода: \[ \text{моли C} = \frac{81,8 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 6,82 \, \text{моль} \]
   • Для водорода: \[ \text{моли H} = \frac{18,2 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 18,2 \, \text{моль} \]

3. Находим отношение:

   • Теперь, чтобы найти простую молекулярную формулу, делим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей, которое в данном случае — 6,82:
     • Для углерода: \[ \frac{6,82}{6,82} = 1 \]
     • Для водорода: \[ \frac{18,2}{6,82} \approx 2,67 \]

4. Приведение к целым числам:

   • Приведём к простому целочисленному соотношению. Умножим все коэффициенты на 3, чтобы избавится от дроби:
     • Углерод: \(1 \times 3 = 3\)
     • Водород: \(2,67 \times 3 \approx 8\)

Таким образом, у нас получается приблизительное соотношение:

• C₃H₈, что соответствует пропану, формуле \(C_3H_8\).

5. Доказательство по относительной плотности:

   • Мы также знаем, что относительная плотность газа по водороду равна 22. Это означает, что молекулярная масса нашего вещества \(M\) в 22 раза больше массы водорода. Так как молекулярная масса водорода примерно 2 г/моль, то для нашего вещества: \[ M = 22 \times 2 \, \text{г/моль} = 44 \, \text{г/моль} \]

6. Сравнение с рассчитанной молекулярной массой:

   • Проверим: молекулярная масса пропана (C₃H₈): \[ (3 \times 12) + (8 \times 1) = 36 + 8 = 44 \, \text{г/моль} \]

Все вычисления согласуются, и мы можем подтвердить, что молекулярная формула вещества – це \(C_3H_8\) или пропан.