Дано:
Цель: найти молекулярную формулу вещества.
Шаг 1. Определим молярные массовые доли элементов:
Молярные массы:
- C = 12 г/моль
- O = 16 г/моль
- H = 1 г/моль
Шаг 2. Определим соотношение количества веществ в веществе по массе:
Предположим, у нас есть 100 г вещества. Тогда:
- C: 54,4 г
- O: 36,4 г
- H: 9,1 г
Моли каждого элемента:
[
n_{\text{C}} = \frac{54,4}{12} \approx 4,53 \
n_{\text{O}} = \frac{36,4}{16} \approx 2,28 \
n_{\text{H}} = \frac{9,1}{1} = 9,1
]
Шаг 3. Найдём соотношение молей (делим все на минимальное):
Минимальное — 2,28 (моль O).
Делим все числа на 2,28:
[
\frac{4,53}{2,28} \approx 1,99 \approx 2 \
\frac{2,28}{2,28} = 1 \
\frac{9,1}{2,28} \approx 4
]
Получаем отношение: примерно C(_2)H(_4)O
Шаг 4. Определим молекулярную массу по эмпирической формуле:
[
M_{зв} = 2 \times 12 + 4 \times 1 + 16 = 24 + 4 + 16 = 44,г/моль
]
Шаг 5. Используем плотность паров.
Дано: плотность по водороду (отношение молярных масс паров к массе водорода в паре) равна 44.
- Плотность по водороду — относительная плотность:
[
D = \frac{M_{\text{пар}}}{M_{H_2}} \quad \text{где} \quad M_{H_2} = 2,г/моль
]
Отсюда:
[
M_{\text{пар}} = D \times M_{H_2} = 44 \times 2 = 88,г/моль
]
Шаг 6. Определение молекулярной массы:
Полученная молекулярная масса — 88 г/моль.
Шаг 7. Определяем молекулярную формулу:
Модель: молекула — это целое число крамп-эн по эмпирической формуле x (\times) C(_2)H(_4)O.
[
\frac{M_{мол}}{M_{эмп}} = \frac{88}{44} = 2
]
Значит, молекула в 2 раза больше по массе, чем эмпирическая формула.
Следовательно, молекулярная формула:
[
\boxed{\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2}
]
Ответ: молекулярная формула вещества — C(_4)H(_8)O(_2).
