Для нахождения молекулярной формулы вещества, прежде всего определим мольные соотношения элементов на основе их массового содержания.
Определим массы углерода и водорода в образце: Пусть имеется 100 г вещества. Тогда содержание углерода и водорода будет:
- Углерод (C): 82,8 г
- Водород (H): 17,2 г
Найдем количество молей каждого элемента:
- Количество молей углерода (C): \[ n_{C} = \frac{m_{C}}{M_{C}} = \frac{82,8 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 6,9 \, \text{моль} \]
- Количество молей водорода (H): \[ n_{H} = \frac{m_{H}}{M_{H}} = \frac{17,2 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 17,2 \, \text{моль} \]
Определим соотношение молей: Сначала найдем наименьшее количество молей:
- Нормируем по углероду: \[ \frac{n_{C}}{6,9} \approx 1 \] \[ \frac{n_{H}}{6,9} \approx 2,49 \]
Упрощаем соотношение пропорционально: Если округлить отношение до целых, мы можем взять его за 1 : 2.5, что близко к 1 : 5.
Итак, соотношение: Мы получили примерно C1H5.
Размерность молекулы: По относительной плотности, равной 29 по водороду, мы можем вычислить молекулярную формулу: \[ \text{Относительная молекулярная масса} \approx 29 \times 2 \, (\text{молярная масса водорода}) = 58 \]
Поиск молекулярной формулы: Углерод в молекуле H5C1:
- Молекулярная масса (в случае C1H5) будет: \[ M = 12 + 5 \times 1 = 17 \] Таким образом, если поделить молекулярную массу на 17: \[ n \approx \frac{58}{17} \approx 3,41 \] Это также можно округлить до 3.
Следовательно, молекулярная формула будет: \[ C3H15 \]
Таким образом, искомая молекулярная формула вещества – C3H15.