Рассмотрим задачу подробно.
Дано:
- Формула вещества: C₁₀H₁₂N₂O
- Исходные количества атомов:
- Углерода (C): 100000
- Кислорода (O): 20000
- Азота (N): 20000
- Водорода (H): 120000
После синтеза остался один элемент. Требуется определить, какой элемент и сколько его осталось.
Шаг 1. Определение очередности реакции
При синтезе химического соединения обычно используются атомы исходных веществ, а затем все, что не входит в массу конечного продукта, остается "в избытке" и считается "остатком".
Задача подразумевает, что у нас есть запасы элементов, и мы формируем определенное количество молекул вещества.
Шаг 2. Определение, сколько молекул вещества можем получить
Дано: для каждого элемента у нас есть определенное число атомов.
Для того, чтобы вычислить максимально возможное число молекул C₁₀H₁₂N₂O, посмотрим, сколько раз элементов хватает для одной молекулы.
Количество элементов, необходимое для одной молекулы:
Теперь найдем, сколько молекул этого соединения можно образовать исходя из каждого элемента:
[
\text{Максимум по C} = \frac{100000}{10} = 10000
]
[
\text{Максимум по H} = \frac{120000}{12} = 10000
]
[
\text{Максимум по N} = \frac{20000}{2} = 10000
]
[
\text{Максимум по O} = \frac{20000}{1} = 20000
]
Чтобы получить полностью использованные атомы (без остатка) — мы можем максимум собрать 10000 молекул, ограниченных наиболее малым из этих показателей.
Это — 10000 молекул, так как по допустимым элементам это ограничение.
Шаг 3. Вычисление использованных атомов
Теперь посчитаем, сколько атомов будет использовано:
- Углерод: (10 \times 10000 = 100000)
- Водород: (12 \times 10000 = 120000)
- Азот: (2 \times 10000 = 20000)
- Кислород: (1 \times 10000 = 10000)
Шаг 4. Остатки элементов
После реакции исходные количества элементов минус использованные:
- Углерод: (100000 - 100000 = 0)
- Водород: (120000 - 120000 = 0)
- Азот: (20000 - 20000 = 0)
- Кислород: (20000 - 10000 = 10000)
Итог:
Остался только кислород — символ O, количество атомов: 10000.
Ответ:
Химический символ элемента, который остался: O (кислород).
Количество атомов: 10 000.