Найти молекулирную формулу вешества, содержашего 81,8% углерода и 18,2% водорода. относительная плотность вещества по воздуху равна 1,52.
Чтобы найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода, начнем с определения эмпирической формулы этого вещества.
Найдем количество молей каждого элемента.
Для углерода (C):
Масса углерода = 81,8 г
Молярная масса углерода ≈ 12 г/моль
Количество молей углерода = 81,8 г / 12 г/моль ≈ 6,82 мольДля водорода (H):
Масса водорода = 18,2 г
Молярная масса водорода ≈ 1 г/моль
Количество молей водорода = 18,2 г / 1 г/моль = 18,2 моль
Определим соотношение между молями углерода и водорода.
Делим количество молей каждого элемента на меньшее значение. В данном случае это моли углерода:- C: 6,82 / 6,82 = 1
- H: 18,2 / 6,82 ≈ 2,67
Упростим отношение до целых чисел.
Чтобы получить целые числа, умножим все значения на 3:- C: 1 × 3 = 3
- H: 2,67 × 3 ≈ 8
Таким образом, эмпирическая формула вещества — C₃H₈.
- Выясним молекулярную формулу.
Теперь определим молекулярную формулу с учетом относительной плотности вещества.
Относительная плотность по отношению к воздуху 1,52 означает, что 1 моль нашего газа занимает меньший объем, чем 1 моль воздуха.
Плотность воздуха ≈ 1,29 г/л, следовательно, плотность нашего вещества:
Плотность = 1,52 × 1,29 = 1,96 г/л.
- Рассчитаем молярную массу.
Используя идеальный газ, можем использовать уравнение:
PV = nRT, где P — давление, V — объем, n — количество моль, R — газовая константа, T — температура.
При стандартных условиях и зная плотность, можно найти молярную массу:
Молярная масса (M) = Плотность (ρ) × 22,4 л/моль (при стандартных условиях) = 1,96 г/л × 22,4 л/моль ≈ 43,9 г/моль.
- Сравнение эмпирической и молярной массы.
Молярная масса C₃H₈:
(3 × 12 г/моль) + (8 × 1 г/моль) = 36 + 8 = 44 г/моль.
Поскольку 44 г/моль близка к 43,9 г/моль, можно заключить, что молекулярная формула совпадает с эмпирической формулой.
Итак, молекулярная формула вещества — C₃H₈, что соответствует пропану.
