Выведите молекулярную формулу газообразного вещества, если оно содержит 40% С, 53,33% О и 6,67% Н. 1 л этого вещества (н.у.) имеет массу 1,34 г.

Давайте решим задачу по шагам, чтобы определить молекулярную формулу данного газообразного вещества.

Дано:

• Процентное содержание элементов:

  • C (углерод): 40%
  • O (кислород): 53,33%
  • H (водород): 6,67%

• Объем 1 л газу при н.у.: 1,34 г

  • Молярная масса газа (по условию): 1,34 г

Шаг 1: Определение отношения элементов по массе

Чтобы определить молекулярную формулу, нужно найти отношение атомных количеств элементов в молекуле.

Переходим к массе каждого элемента в 1 моле газа:

• Масса C = 40% от 1,34 г =
  \( m_C = 0,40 \times 1,34\,г = 0,536\,г \)

• Масса O = 53,33% от 1,34 г =
  \( m_O = 0,5333 \times 1,34\,г \approx 0,715\,г \)

• Масса H = 6,67% от 1,34 г =
  \( m_H = 0,0667 \times 1,34\,г \approx 0,089\,г \)

Шаг 2: Определение количества молей каждого элемента

Используем молярные массы элементов:

• C: 12,01 г/моль
• O: 16,00 г/моль
• H: 1,008 г/моль

Вычисляем число молей:

• \( n_C = \frac{0,536\,г}{12,01\,г/моль} \approx 0,0446\,моль \)

• \( n_O = \frac{0,715\,г}{16,00\,г/моль} \approx 0,0447\,моль \)

• \( n_H = \frac{0,089\,г}{1,008\,г/моль} \approx 0,0883\,моль \)

Шаг 3: Нахождение отношения атомов

Чтобы определить простое соотношение, делим все значения примерно на минимальное:

Минимальное из чисел — \( 0,0446 \) моль — для C и O.

Делим все на 0,0446:

• \( \frac{0,0446}{0,0446} = 1 \)
• \( \frac{0,0447}{0,0446} \approx 1,00 \)
• \( \frac{0,0883}{0,0446} \approx 1,98 \)

Получается примерно:

Итог: отношение атомов — примерно 1 : 1 : 2.

Шаг 4: Запись формулы молекулы

Общее соотношение — \( \mathrm{C}_1\, \mathrm{O}_1\, \mathrm{H}_2 \).

Обозначим молекулу как \( \mathrm{CHO}_2 \).

Шаг 5: Проверка молярной массы

Молярная масса этой формулы:

• C: 12,01 г/моль
• O: 16,00 г/моль
• H₂: \( 2 \times 1,008 = 2,016 \) г/моль

Общая масса:

\[ 12,01 + 16,00 + 2,016 \approx 30,03\,г/моль \]

Но первоначально мы говорили, что масса 1 л газа — 1,34 г. Если молярная масса при н.у. идет как 30,03 г/моль, то количество молей в 1 л:

\[ n = \frac{1,34\,г}{30,03\,г/моль} \approx 0,0446\,моль \]

Это совпадает с нашим расчетом, подтверждая правильность.

Ответ:

Молекулярная формула вещества — \( \mathrm{CHO}_2 \).