молекула аспирина состоит из атомов углерода, водорода, кислорода и имеет массу 2,99 × 10 в минус 22 степени грамм. Установите формулу молекулы аспирина если в ее состав входят 8 атомов водорода и 4 атома кислорода
Задача: установить формулу молекулы аспирина, если в её состав входят 8 атомов водорода и 4 атома кислорода, а масса одной молекулы равна 2,99 × 10^-22 г.
Пошаговое решение
1) Найдём молекулярную (молярную) массу одной молекулы.
- Число молекул в одном моле равно Ньютонову число NA ≈ 6,022×10^23.
- Молекулярная масса одной молекулы M = масса MOLЬЕКУЛЫ × NA = (2,99×10^-22 г) × (6,022×10^23 моль^-1) ≈ 180 г/моль.
Примерно: M ≈ 180.0 г/моль.
2) Учтём вклад известных атомов (H и O).
- У водорода атомная масса ≈ 1,008; у кислорода ≈ 16,00.
- Маса H внутри молекулы: 8 × 1,008 = 8,064 г/моль.
- Маса O внутри молекулы: 4 × 16,00 = 64,00 г/моль.
- Всего вклад H и O: 8,064 + 64,00 = 72,064 г/моль.
3) Найдём количество углерода.
- Обозначим количество углерода как x. Его вклад в молекулярную массу: 12,01 × x.
- Общая молекулярная масса равна сумме вкладов: 12,01x + 72,064 ≈ 180,0.
- Решаем: 12,01x ≈ 180,0 − 72,064 ≈ 107,936 → x ≈ 107,936 / 12,01 ≈ 9.
- Значит, углеродов примерно 9 атомов.
4) Запишем формулу.
- Формула: C9H8O4.
5) Проверка (по стандартной информации о массах атомов).
- Молекулярная масса C9H8O4 = 9×12,01 + 8×1,008 + 4×16,00 ≈ 108,09 + 8,064 + 64,00 ≈ 180,15 г/моль.
- Это согласуется с рассчитанной молярной массой ≈ 180 г/моль и с mass ≈ 2,99×10^-22 г на молекулу (поскольку 180.15 г/моль ÷ NA ≈ 2.98×10^-22 г, что близко к заданному значению).
Ответ: формула молекулы аспирина — C9H8O4.