Чтобы найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода, начнем с определения эмпирической формулы.
- Определение мольного соотношения компонентов:
- Углерод (C): 81,8 г на 100 г вещества, что соответствует 81,8 г.
- Водород (H): 18,2 г на 100 г вещества, что соответствует 18,2 г.
Теперь найдем количество молей каждого элемента, воспользовавшись их атомными массами:
- Атомная масса углерода (С) ≈ 12 г/моль
- Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль
Теперь вычислим количество молей:
- Моли углерода: \( \frac{81,8}{12} \approx 6,82 \)
- Моли водорода: \( \frac{18,2}{1} = 18,2 \)
- Составление соотношения: Теперь разделим оба результата на меньшее значение, чтобы упростить соотношение:
- Для углерода: \( \frac{6,82}{6,82} = 1 \)
- Для водорода: \( \frac{18,2}{6,82} \approx 2,67 \)
Теперь мы видим, что соотношение углерода к водороду примерно 1:2,67. Чтобы получить целые числа, можно умножить на 3:
- Углерод: \( 1 \times 3 = 3 \)
- Водород: \( 2,67 \times 3 \approx 8 \)
Таким образом, мы находим, что эмпирическая формула вещества — C3H8.
- Определение молекулярной формулы: Теперь, чтобы определить молекулярную формулу, мы можем использовать информацию о относительной плотности. Относительная плотность (ρ) вещества по воздуху равна 1,52. Это означает, что 1 моль нашего вещества будет иметь молекулярную массу, равную 1,52 умноженной на массу 1 моль воздуха.
Масса 1 моль воздуха примерно равна 29 г/моль:
- Молярная масса вещества \(\approx 1,52 \times 29 \approx 44,08 \) г/моль.
Теперь, найдя молярную массу эмпирической формулы (C3H8):
- Молярная масса C3H8 = \( (3 \times 12) + (8 \times 1) = 36 + 8 = 44 \) г/моль.
Так как эмпирическая формула и молярная масса совпадают, молекулярная формула вещества также будет C3H8.
Таким образом, окончательный ответ: молекулярная формула вещества — C3H8.