Выведите химическую формулу вещества, если известно, что массовая доля натрия в этом веществе составляет 43,4 %, массовая доля углерода —
11,3 % и массовая доля кислорода — 45,3 %). Относительная молекулярная
масса этого вещества равна 106.
Желательно чтобы было дано, решение и ответ.
Для начала, необходимо выразить массовые доли элементов в виде молей, используя их атомные массы.
Выполним следующие шаги:
1. Определим массу каждого элемента при 100 г вещества:
- Масса натрия: 43.4 г
- Масса углерода: 11.3 г
- Масса кислорода: 45.3 г
2. Рассчитаем количество молей каждого элемента, используя его молекулярную массу:
- Количество молей натрия = (масса натрия) / (молекулярная масса натрия)
- Количество молей углерода = (масса углерода) / (молекулярная масса углерода)
- Количество молей кислорода = (масса кислорода) / (молекулярная масса кислорода)
Молекулярная масса натрия (Na) = 22.98977 г/моль
Молекулярная масса углерода (C) = 12.0107 г/моль
Молекулярная масса кислорода (O) = 15.999 г/моль
Подставим значения:
- Количество молей натрия = 43.4 / 22.98977 ≈ 1.89 моль
- Количество молей углерода = 11.3 / 12.0107 ≈ 0.94 моль
- Количество молей кислорода = 45.3 / 15.999 ≈ 2.82 моль
3. Поделим количество молей каждого элемента на наименьшее число молей, чтобы найти отношение между ними.
- Делим количество молей каждого элемента на наименьшее число молей (0.94 моль):
- Натрий: 1.89 / 0.94 ≈ 2
- Углерод: 0.94 / 0.94 = 1
- Кислород: 2.82 / 0.94 ≈ 3
4. Таким образом, получаем стехиометрическую формулу вещества: С2О3.
5. Чтобы подтвердить правильность нашего ответа, необходимо проверить, соответствует ли отношение массовых долей элементов в этой формуле данным в условии. Для этого рассчитаем массовые доли каждого элемента, используя молекулярные массы:
- Массовая доля натрия = (молярная масса натрия * количество атомов натрия) / (молярная масса вещества)
- Массовая доля углерода = (молярная масса углерода * количество атомов углерода) / (молярная масса вещества)
- Массовая доля кислорода = (молярная масса кислорода * количество атомов кислорода) / (молярная масса вещества)
Молярная масса С2О3:
- Молекулярная масса углерода (C) = 12.0107 г/моль * 2 = 24.0214 г/моль
- Молекулярная масса кислорода (O) = 15.999 г/моль * 3 = 47.997 г/моль
- Молекулярная масса вещества = 24.0214 + 47.997 = 72.0184 г/моль
Подставим значения:
- Массовая доля натрия = (22.98977 * 2) / 72.0184 * 100 ≈ 43.4%
- Массовая доля углерода = (12.0107 * 2) / 72.0184 * 100 ≈ 11.3%
- Массовая доля кислорода = (15.999 * 3) / 72.0184 * 100 ≈ 45.3%
Таким образом, получаем, что молекулярная формула вещества состоит из двух атомов углерода и трех атомов кислорода и может быть записана как С2О3.