Задача №2
Массовые доли железа, кислорода и водорода в данном веществе равны соответственно 62,22%; 35,56% и 2,22%. Установите простейшую формулу вещества.
Задача №3
Массовые доли натрия, фосфора и кислорода в соединении равны соответственно 42,1%; 18,9% и 39%. Определите простейшую формулу вещества.
Задача №4
Найдите молекулярную формулу вещества, в составе которого 42,1% углерода, 6,4% водорода, а также содержится кислород. Его относительная молекулярная масса составляет 342 г/моль.
Задача №2
Массовые доли: Fe 62,22%; O 35,56%; H 2,22%.
1) В условных 100 г вещества берем массы элементов:
- Fe: 62,22 г
- O: 35,56 г
- H: 2,22 г
2) Находим количество moles каждого элемента:
- Fe: 62,22 / 55,85 ≈ 1,12 моль
- O: 35,56 / 16,00 ≈ 2,22 моль
- H: 2,22 / 1,01 ≈ 2,20 моль
3) Делим на наименьшее число моль (≈1,12):
- Fe ≈ 1,00
- O ≈ 2,00
- H ≈ 2,00
4) Получаем простейшую формулу: FeO2H2, что эквивалентно Fe(OH)2.
Ответ: простейшая формула вещества — Fe(OH)2.
Задача №3
Массовые доли: Na 42,1%; P 18,9%; O 39%.
1) В условных 100 г вещества:
- Na: 42,1 г
- P: 18,9 г
- O: 39 г
2) moles каждого элемента:
- Na: 42,1 / 22,99 ≈ 1,83 моль
- P: 18,9 / 30,97 ≈ 0,61 моль
- O: 39 / 16,00 ≈ 2,44 моль
3) Делим на наименьшее (≈0,61):
- Na: 1,83 / 0,61 ≈ 3,0
- P: 0,61 / 0,61 = 1,0
- O: 2,44 / 0,61 ≈ 4,0
4) Простая формула: Na3PO4.
Ответ: простейшая формула вещества — Na3PO4.
Задача №4
Данные: массовые доли C 42,1%; H 6,4%; кислород присутствует, мол. масса 342 г/моль.
1) Определяем эмпирическую формулу из содержания C, H и O.
- C: 42,1 г / 12,01 г/моль ≈ 3,50 моль
- H: 6,4 г / 1,008 г/моль ≈ 6,35 моль
- O: остаток по массе: 100 − 42,1 − 6,4 = 51,5 г; O: 51,5 / 16,00 ≈ 3,22 моль
2) Делим на наименьшее (≈3,22):
- C ≈ 3,50 / 3,22 ≈ 1,09 ≈ 1
- H ≈ 6,35 / 3,22 ≈ 1,97 ≈ 2
- O ≈ 3,22 / 3,22 ≈ 1
Эмпирическая формула: CH2O.
3) Молекулярная масса эмпирической формулы CH2O ≈ 12,01 + 2×1,01 + 16,00 ≈ 30,0 г/моль.
4) По данным М_r = 342 г/моль ищем множитель n: n = 342 / 30 ≈ 11,4. Это не целое число, следовательно данные несовместимы с простой кратной эмпирической формуле. В такой ситуации можно привести два варианта:
- Если данные округлены и нужен целочисленный множитель, ближайшие целые варианты:
- n = 11 → C11H22O11 (M ≈ 11×30 ≈ 330 г/моль)
- n = 12 → C12H24O12 (M ≈ 12×30 ≈ 360 г/моль)
- или уточнить исходные данные (массовые доли или молярную массу) у учителя.
Ответ по форме: эмпирическая формула CH2O. Для молекулярной формулы при заданной молекулярной массе 342 г/моль точной целочисленной кратной не получается; ближайшие разумные варианты — C11H22O11 или C12H24O12 (в зависимости от точности данных).