Дано:
Массовая доля водорода (H) = 6,75 %
Массовая доля углерода (C) = 39,97 %
Массовая доля кислорода (O) = 100% - 6,75% - 39,97% = 53,28%
Относительная плотность паров по углекислому газу = 4,091
Найти: формулу соединения
Решение с расчетом:
1. Найдем мольные доли каждого элемента.
Для этого разделим массовую долю каждого элемента на его молярную массу.
Молярная масса H = 1 г/моль
Молярная масса C = 12 г/моль
Молярная масса O = 16 г/моль
Тогда мольные доли:
n(H) = (6,75 / 1) = 6,75 моль
n(C) = (39,97 / 12) ≈ 3,33 моль
n(O) = (53,28 / 16) ≈ 3,33 моль
2. Найдем отношение мольных долей элементов.
Для этого разделим каждую мольную долю на наименьшее из полученных значений (3,33).
Тогда отношение мольных долей:
n(H) ≈ 6,75 / 3,33 ≈ 2,03
n(C) ≈ 3,33 / 3,33 = 1
n(O) ≈ 3,33 / 3,33 = 1
3. Полученные отношения близки к целым числам, что позволяет предположить, что формула соединения будет простой и будет иметь вид CnH2mOn.
4. Найдем отношение масс каждого элемента в данной формуле.
Для этого умножим мольные доли на их молярные массы.
Масса H = 6,75 * 1 = 6,75 г
Масса C = 39,97 * 12 ≈ 479,64 г
Масса O = 53,28 * 16 ≈ 852,48 г
5. Подберем такие значения n и m, чтобы отношение масс было близко к заданному отношению плотности паров по углекислому газу (4,091).
Возможные комбинации:
C1H2O1: (479,64 / 12) : (6,75 / 1) : (852,48 / 16) ≈ 40 : 6,75 : 53,28 ≈ 5,93
C2H4O2: (2*479,64 / 12) : (2*6,75 / 1) : (2*852,48 / 16) ≈ 80 : 13,5 : 106,56 ≈ 5,96
C3H6O3: (3*479,64 / 12) : (3*6,75 / 1) : (3*852,48 / 16) ≈ 120 : 20,25 : 159,84 ≈ 5,93
Ответ:
Истинная формула соединения, содержащего 6,75 % водорода, 39,97 % углерода и кислород, при относительной плотности паров этого вещества по углекислому газу равна C3H6O3.