В 60 г бензола растворено 2,09 г некоторого вещества, массовые доли элементов которого, %: С - 50,69; Н2 - 4,23 и О2 - 45,08. Раствор кристаллизуется при 4,25 °С, установите молекулярную формулу вещества. Чистый бензол кристаллизуется при 5,5 °С.
Для того чтобы решить эту задачу, мы будем использовать понятие мольной доли. Мольная доля элемента в веществе вычисляется по формуле:
Мольная доля элемента = (масса элемента вещества) / (молярная масса элемента) * 100%
Для того, чтобы найти молекулярную формулу вещества, нам нужно сначала вычислить количество молекул каждого элемента в данной массе вещества. Затем мы сможем определить молекулярную формулу, зная отношение количества атомов каждого элемента в молекуле.
Первым делом вычислим количество моль каждого элемента в веществе:
Масса углерода (C) = 2,09 г
Масса водорода (H) = 2,09 г * (4,23 / 100) = 0,08826 г
Масса кислорода (O) = 2,09 г * (45,08 / 100) = 0,94172 г
Теперь посчитаем количество моль каждого элемента в веществе, используя соответствующие молярные массы:
Количество молей углерода (C) = (Масса углерода) / (Молярная масса углерода) = 2,09 г / 12 г/моль = 0,1742 моль
Количество молей водорода (H) = (Масса водорода) / (Молярная масса водорода) = 0,08826 г / 1 г/моль = 0,08826 моль
Количество молей кислорода (O) = (Масса кислорода) / (Молярная масса кислорода) = 0,94172 г / 16 г/моль = 0,05886 моль
Теперь найдем отношение числа атомов каждого элемента в молекуле. Для этого разделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей, найденное выше:
Отношение молей углерода к наименьшей моли = 0,1742 моль / 0,05886 моль = 2,96
Отношение молей водорода к наименьшей моли = 0,08826 моль / 0,05886 моль = 1,5
Отношение молей кислорода к наименьшей моли = 0,05886 моль / 0,05886 моль = 1
Затем округлим эти отношения до целых чисел:
Отношение молей углерода к наименьшей моли = 3
Отношение молей водорода к наименьшей моли = 2
Отношение молей кислорода к наименьшей моли = 1
Теперь нам нужно определить количество атомов каждого элемента в молекуле, используя эти отношения:
Мольная доля элемента = (масса элемента вещества) / (молярная масса элемента) * 100%
Для того, чтобы найти молекулярную формулу вещества, нам нужно сначала вычислить количество молекул каждого элемента в данной массе вещества. Затем мы сможем определить молекулярную формулу, зная отношение количества атомов каждого элемента в молекуле.
Первым делом вычислим количество моль каждого элемента в веществе:
Масса углерода (C) = 2,09 г
Масса водорода (H) = 2,09 г * (4,23 / 100) = 0,08826 г
Масса кислорода (O) = 2,09 г * (45,08 / 100) = 0,94172 г
Теперь посчитаем количество моль каждого элемента в веществе, используя соответствующие молярные массы:
Количество молей углерода (C) = (Масса углерода) / (Молярная масса углерода) = 2,09 г / 12 г/моль = 0,1742 моль
Количество молей водорода (H) = (Масса водорода) / (Молярная масса водорода) = 0,08826 г / 1 г/моль = 0,08826 моль
Количество молей кислорода (O) = (Масса кислорода) / (Молярная масса кислорода) = 0,94172 г / 16 г/моль = 0,05886 моль
Теперь найдем отношение числа атомов каждого элемента в молекуле. Для этого разделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей, найденное выше:
Отношение молей углерода к наименьшей моли = 0,1742 моль / 0,05886 моль = 2,96
Отношение молей водорода к наименьшей моли = 0,08826 моль / 0,05886 моль = 1,5
Отношение молей кислорода к наименьшей моли = 0,05886 моль / 0,05886 моль = 1
Затем округлим эти отношения до целых чисел:
Отношение молей углерода к наименьшей моли = 3
Отношение молей водорода к наименьшей моли = 2
Отношение молей кислорода к наименьшей моли = 1
Теперь нам нужно определить количество атомов каждого элемента в молекуле, используя эти отношения:
Атомы углерода (C) = 3
Атомы водорода (H) = 2
Атомы кислорода (O) = 1
Теперь мы можем сформулировать молекулярную формулу вещества на основе количества атомов каждого элемента:
Молекулярная формула вещества = C3H2O
Таким образом, молекулярная формула вещества - C3H2O.