Дано:
Относительная плотность паров кислородсодержащего вещества по гелию = 15
Массовая доля углерода в молекуле = 0,4
Массовая доля водорода в молекуле = 0,0667
Найти:
1. Молекулярную формулу вещества.
2. Возможные структурные формулы.
Решение:
1. Обозначим массы углерода (mC), водорода (mH) и кислорода (mO) в молекуле.
Из данных известно, что mC = 0,4M, mH = 0,0667M, mO = M - mC - mH.
2. Рассмотрим отношения массовых долей компонентов:
mO/mC = 15/16 ≈ 0,9375
mO/mH = 15/2 ≈ 7,5
3. Подставим значения массовых долей и выразим mO через mC и mH:
mO = 0,9375mC = 7,5mH
4. Решим систему уравнений:
0,4M + 0,0667M + (M - 0,4M - 0,0667M) = M
0,4M + 0,0667M + 0,5333M = M
1,000M = M
Таким образом, сумма массовых долей равна единице, что верно, следовательно, данное соединение это органическое.
5. Предположим, что молекула вещества содержит n атомов углерода, m атомов водорода и k атомов кислорода.
Составим систему уравнений по количеству атомов каждого элемента в молекуле:
n = 10 * 0,4 => n = 4
m = 10 * 0,0667 => m ≈ 1
k = 10 - n - m => k = 5
6. Таким образом, молекулярная формула вещества будет C4H(m≈1)O5.
7. Возможные структурные формулы для данной молекулы:
- C2H5OOH (Этанол)
- CH3COOH (Уксусная кислота)
Ответ:
Молекулярная формула вещества - C4HO5.
Возможные структурные формулы:
1. Этанол (C2H5OOH)
2. Уксусная кислота (CH3COOH).