Вывести формулу янтарной кислоты, если углерода 40,68%, водорода 5,08%, а кислорода 54,24%, зная, что плотность паров ее по водороду равна 59.

Ответ: формула янтарной кислоты: C4H6O4 Пошаговое решение 1) Эмпирическая формула - Пусть масса образца 100 г. По данным содержания элементов имеем: - C: 40,68 г - H: 5,08 г - O: 54,24 г - Преобразуем в количества вещества (моли): - n(C) = 40,68 / 12,01 ≈ 3,387 моль - n(H) = 5,08 / 1,008 ≈ 5,038 моль - n(O) = 54,24 / 16,00 ≈ 3,390 моль - Делим на наименьшее значение (≈3,387): - C ≈ 1 - H ≈ 5,038 / 3,387 ≈ 1,488 ≈ 1,5 - O ≈ 3,390 / 3,387 ≈ 1 - Чтобы получить целые числа, умножим на 2: - C2H3O2 - Таким образом, эмпирическая формула: C2H3O2. Её молярная масса: - M_emp = 2·12,01 + 3·1,008 + 2·16,00 ≈ 24,02 + 3,024 + 32 ≈ 59,064 г/моль 2) Молекулярная формула по плотности паров - Дано: плотность паров по водороду D = 59. Это означает молярную массу вещества примерно в 2 раза больше массы молекулярной водорода H2 (мол. масса H2 ≈ 2,016 г/моль). Приближенно: - M ≈ D · M(H2) ≈ 59 · 2,016 ≈ 118,9 г/моль - Соответствие эмпирической формуле: отношение M / M_emp ≈ 118,9 / 59,064 ≈ 2.0 - Значит, молекула состоит из 2 единиц эмпирической формулы: 2 · C2H3O2 = C4H6O4 3) Проверка - Формула C4H6O4 совпадает с известной формулой янтарной кислоты (succinic acid). Массовый процент углерода, водорода и кислорода по этой формуле совпадает с данными в задаче, а молекулярная масса близка к рассчитанной по плотности паров. Итого: формула янтарной кислоты — C4H6O4.