Чтобы определить молекулярную формулу газа, давайте разберемся с данными, которые нам предоставлены.
Данные:
- Газ имеет относительную плотность по кислороду 0,5.
- Газ состоит только из углерода (C) и водорода (H).
- Содержание водорода в газе составляет 25% по массе.
Шаг 1: Определение молекулярной массы газа
Относительная плотность газа (d) определяется следующим образом:
[ d = \frac{\text{молярная масса газа}}{\text{молярная массаO_2}} ]
Молярная масса кислорода ( O_2 = 32 , \text{г/моль} ).
Зная, что относительная плотность газа 0,5, мы можем рассчитать его молярную массу:
[ \text{молярная масса газа} = 0,5 \times 32 , \text{г/моль} = 16 , \text{г/моль} ]
Шаг 2: Определение массы углерода и водорода в газе
Пусть ( m ) – молекулярная масса газа, которая равна 16 г/моль. По условию, водород составляет 25% по массе.
Масса водорода в молекуле газа:
[ m_H = 0,25 \times m = 0,25 \times 16 , \text{г} = 4 , \text{г} ]
Таким образом, масса углерода:
[ m_C = m - m_H = 16 , \text{г} - 4 , \text{г} = 12 , \text{г} ]
Шаг 3: Определение количества атомов углерода и водорода
Теперь рассчитаем количество атомов:
Молярная масса водорода = 1 г/моль:
[ n_H = \frac{m_H}{\text{молярная масса H}} = \frac{4 , \text{г}}{1 , \text{г/моль}} = 4 , \text{моль} ]
Молярная масса углерода = 12 г/моль:
[ n_C = \frac{m_C}{\text{молярная масса C}} = \frac{12 , \text{г}}{12 , \text{г/моль}} = 1 , \text{моль} ]
Шаг 4: Формула газа
Теперь у нас есть 1 моль углерода и 4 моля водорода. Таким образом, молекулярная формула газа:
[ C_1H_4 ]
Это можно записать как:
[ CH_4 ]
Название
Газ с формулой ( CH_4 ) называется метан.
Ответ
Таким образом, окончательный ответ: метан.
