По данным элементного анализа, двухосновная кислота, в которой атомы углерода связаны в неразветвленную цепь, содержит: а) C — 49,3%, H — 6,85%, O — 43,85%;
b) C — 34,6%, H — 3,9%, O — 61,5%.

Установите молекулярную формулу кислоты.

Для того чтобы установить молекулярную формулу кислоты, необходимо узнать количество атомов каждого элемента в молекуле. Для этого воспользуемся данными, полученными из элементного анализа.

a) C — 49,3%, H — 6,85%, O — 43,85%

1. Для начала, найдем количество граммов каждого элемента в данной кислоте. Для этого представим, что у нас есть 100 граммов кислоты. Исходя из процентного содержания элементов, можно рассчитать количество граммов каждого элемента:

C: 49,3 г (т.к. 49,3% от 100 г = 49,3 г)
H: 6,85 г (т.к. 6,85% от 100 г = 6,85 г)
O: 43,85 г (т.к. 43,85% от 100 г = 43,85 г)

2. Далее, необходимо перевести количество граммов каждого элемента в количество молей. Для этого необходимо знать молярную массу каждого элемента (в г/моль):

C: среднее значение 12 г/моль
H: среднее значение 1 г/моль
O: среднее значение 16 г/моль

3. Рассчитаем количество молей каждого элемента:

C: 49,3 г / 12 г/моль ≈ 4,11 моль
H: 6,85 г / 1 г/моль ≈ 6,85 моль
O: 43,85 г / 16 г/моль ≈ 2,74 моль

4. Поделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей. В данному случае наименьшее количество молей у кислорода и равно 2,74 моль.

C: 4,11 моль / 2,74 моль ≈ 1,5
H: 6,85 моль / 2,74 моль ≈ 2,5
O: 2,74 моль / 2,74 моль = 1

Полученные значения (1,5; 2,5; 1) обозначают соотношение атомов каждого элемента в молекуле кислоты.

Молекула кислоты, в которой атомы углерода связаны в неразветвленную цепь, имеет формулу C1.5H2.5O1. Такое представление фиксирует, что для получения молекулы данной кислоты нам понадобится 1,5 атома углерода, 2,5 атома водорода и 1 атом кислорода.

b) C — 34,6%, H — 3,9%, O — 61,5%

1. Повторяем все предыдущие шаги для второй кислоты:

C: 34,6 г (т.к. 34,6% от 100 г = 34,6 г)
H: 3,9 г (т.к. 3,9% от 100 г = 3,9 г)
O: 61,5 г (т.к. 61,5% от 100 г = 61,5 г)

2. Подсчитываем количество молей каждого элемента:

C: 34,6 г / 12 г/моль ≈ 2,88 моль
H: 3,9 г / 1 г/моль ≈ 3,9 моль
O: 61,5 г / 16 г/моль ≈ 3,84 моль

3. Делим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей (в данном случае наименьшее количество молей у углерода и равно 2,88 моль):

C: 2,88 моль / 2,88 моль = 1
H: 3,9 моль / 2,88 моль ≈ 1,35
O: 3,84 моль / 2,88 моль ≈ 1,33

Полученные значения (1; 1,35; 1,33) обозначают соотношение атомов каждого элемента в молекуле кислоты.

Молекула кислоты, в которой атомы углерода связаны в неразветвленную цепь, имеет формулу C1H1.35O1.33. Такое представление фиксирует, что для получения молекулы данной кислоты нам понадобится 1 атом углерода, 1.35 атома водорода и 1.33 атома кислорода.

Важно отметить, что значения количества атомов каждого элемента в молекуле равны ближайшим целым числам, так как они фиксируют соотношение элементов в молекуле и не могут быть дробными числами.