В органическим веществе массовая доли углерода и водорода соответственно равна 81,82%, и 18,18. Относительная плотность этого вещества по водороду равна 22. Определите молекулярную формулу неизвестного вещества и назовите его

Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, сначала определим его эмпирическую формулу, используя данные о массовых долях углерода и водорода.

1. Определение мольного соотношения:
   • Массовая доля углерода (C) = 81.82%
   • Массовая доля водорода (H) = 18.18%

Теперь найдем количество молей каждого элемента в 100 г вещества:

• Моли углерода: \( \frac{81.82 \, \text{г}}{12.01 \, \text{г/моль}} \approx 6.81 \, \text{моль} \)
• Моли водорода: \( \frac{18.18 \, \text{г}}{1.008 \, \text{г/моль}} \approx 18.00 \, \text{моль} \)

Следующим шагом нужно найти наименьшее целое соотношение. Для этого разделим количество молей на наименьшее из них:

• Для углерода: \( \frac{6.81}{6.81} \approx 1 \)
• Для водорода: \( \frac{18.00}{6.81} \approx 2.64 \)

Округляем 2.64 до ближайшего целого числа, что дает примерно 3. Это значит, что для удачного соотношения мы будем использовать 1 моль углерода и 3 моля водорода.

Таким образом, эмпирическая формула вещества - \( C_1H_3 \) или просто \( CH_3 \).

2. Определение молекулярной формулы: По информации о относительной плотности вещества по водороду (22), мы можем определить молекулярную массу. Относительная плотность показывает, сколько раз масса данного газа больше массы того же объёма водорода. Если плотность водорода составляет 1 г/моль, то:

• Молекулярная масса вещества = 22 г/моль.

Теперь нужно найти молекулярную формулу. Молекулярная масса эмпирической формулы \( CH_3 \):

• \( C: 12.01 \, \text{г/моль} + H: 3 \cdot 1.008 \, \text{г/моль} = 12.01 + 3.024 = 15.034 \, \text{г/моль} \).

Следовательно, необходимо определить, сколько раз эмпирическая формула входит в молекулярную массу вещества:

• \( \frac{22 \, \text{г/моль}}{15.034 \, \text{г/моль}} \approx 1.46 \).

Округляем до ближайшего целого в большую сторону (поскольку нужно взять целое количество формул), получаем, что в молекулe 1.5 эмпирических формулы, что приблизительно равно 1.5, поэтому требуется умножить все индексы на 2:

3. Конечный результат:

• Полная молекулярная формула: \( C_2H_6 \).

Исходя из этой формулы, можем определить, что данное вещество - это этан (C2H6).

Таким образом, молекулярная формула неизвестного вещества - \( C_2H_6 \), и его название - этан.