Дано: массовая доля углерода, составляющая 82.21%, плотность паров вещества по водороду равна 57
Найти: молекулярную формулу углерода
Решение:
1. Найдем количество моль углерода и водорода в 100 г вещества:
Масса углерода = 82.21 г
Масса водорода = 100 - 82.21 = 17.79 г
2. Найдем количество молей углерода и водорода:
n(C) = 82.21 г / 12.01 г/моль ≈ 6.85 моль
n(H) = 17.79 г / 1.008 г/моль ≈ 17.63 моль
3. Теперь найдем отношение количества атомов углерода к количеству атомов водорода:
отношение = n(C) / n(H) ≈ 6.85 / 17.63 ≈ 0.388
4. Поскольку данное отношение близко к 0.5, можем предположить, что молекулярная формула содержит удвоенное количество атомов углерода по сравнению с атомами водорода:
CxHy, где x = 2 * y
5. Наконец, зная плотность паров по водороду, можем определить молекулярную массу вещества:
Пусть молекулярная масса = M
M = (2*12.01 + y*1.008) г/моль
6. Составим уравнение для плотности паров:
Плотность паров = M / (2*1.008)
7. Решим уравнение относительно y:
57 = (24.02 + 1.008y) / 2.016
57 * 2.016 = 24.02 + 1.008y
115.152 = 24.02 + 1.008y
1.008y = 91.132
y ≈ 90.45
Таким образом, получаем молекулярную формулу C8H18.
Ответ: Молекулярная формула углерода, массовая доля которого составляет 82.21%, и плотность паров вещества по водороду равна 57, равна C8H18.