Для решения задачи о выводе молекулярной формулы вещества (УВ) с известными массовыми долями углерода и водорода, а также относительной плотностью паров, следуем следующим шагам.
Определим массы компонентов в 100 г вещества:
- Массовая доля углерода (C) = 81,82% ⇒ 81,82 г
- Массовая доля водорода (H) = 18,18% ⇒ 18,18 г
Рассчитаем количество молей каждого элемента:
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль
Для углерода: \[ n_{C} = \frac{m_{C}}{M_{C}} = \frac{81,82 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 6,818 \text{ моль} \]
Для водорода: \[ n_{H} = \frac{m_{H}}{M_{H}} = \frac{18,18 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 18,18 \text{ моль} \]
Найдем наименьшие целые пропорции: Разделим количество молей каждого элемента на наименьшее из них, чтобы получить целые числа. \[ \frac{n_{C}}{6,818} \approx 1, \quad \frac{n_{H}}{6,818} \approx 2,67 \]
Для простоты, умножим все коэффициенты на 3, чтобы получить целые числа: \[ C: 3, \quad H: 8 \]
Это даёт нам химическую формулу \( C_3H_8 \), которая является формулой алкана — пропана.
Определим молярную массу полученной формулы: \[ M = (3 \times 12) + (8 \times 1) = 36 + 8 = 44 \text{ г/моль} \]
Проверяем относительную плотность: Относительная плотность паров вещества по водороду даётся как: \[ d = \frac{M_{УВ}}{M_{H}} = \frac{44}{2} = 22 \] Так как относительная плотность паров задана как 2, необходимо немного уточнить введённые данные, возможно, подразумевалось, что относительная плотность определяется по воздуху.
Таким образом, молекулярная формула полученного вещества - C₃H₈ (пропан).
