Чтобы найти молекулярную формулу спирта, нужно выполнить несколько шагов:
Определить молярную массу углерода (C), водорода (H) и кислорода (O). Используем стандартные значения: C = 12 г/моль, H = 1 г/моль, O = 16 г/моль.
Учитывая, что углерод составляет 68,18% молекулы, находим массовую долю углерода в молекуле. Пусть молекулярная масса спирта ("М спирта") равна 100 г/моль (для удобства расчётов), тогда масса углерода составит 68,18 г.
Находим количество молей углерода в спирте: 68,18 г / 12 г/моль = 5,682 моль (округлим до 5,7 моль).
Далее, известно, что спирты содержат группу -OH, и он является одноатомным, значит в молекуле одна такая группа. Масса -OH группы равна массе одного атома кислорода и водорода: 16 + 1 = 17 г/моль.
Теперь вычислим общую молекулярную массу спирта. Поскольку относительная плотность паров спирта по воздуху равна 3,0345 и молярная масса воздуха принята за 29 г/моль, молекулярная масса спирта "М спирта" = 3,0345 * 29 г/моль ≈ 88 г/моль.
Таким образом, остальная часть молекулярной массы спирта приходится на водород: 88 г/моль - 68,18 г/моль (углерод) - 17 г/моль (-OH группа) ≈ 2,82 г/моль.
Поделим массу водорода на молярную массу водорода, чтобы найти количество молей водорода: 2,82 г / 1 г/моль = 2,82 моль (округлим до 3 моль).
Теперь мы можем записать эмпирическую формулу спирта, основываясь на количестве молей углерода и водорода: C_(5,7)H_(3)OH. Но поскольку в химических формулах мы используем целые числа, округлим количество молей углерода до 6 (так как это ближе всего целое число), тогда соотношение водорода к углероду должно быть в два раза больше (из стехиометрии), на каждый атом углерода приходится два атома водорода, плюс еще два атома водорода в гидроксильной группе.
Итак, молекулярная формула спирта: C_6H_14O.
