Дано:
- Число атомов азота (N) = 3,01 · 10^23 атомов.
- Число атомов водорода (H) = 6,02 · 10^23 атомов.
- Относительная молекулярная масса вещества = 32.
Найти:
Молекулярную формулу вещества.
Решение:
1. Рассчитаем количество моль каждого элемента, используя число Авогадро (NA ≈ 6,022 · 10^23 моль^-1):
- Молей азота: n(N) = 3,01 * 10^23 атомов / 6,022 * 10^23 атомов/моль ≈ 0,50 моль.
- Молей водорода: n(H) = 6,02 * 10^23 атомов / 6,022 * 10^23 атомов/моль ≈ 1,00 моль.
2. Запишем полученные значения в виде целых чисел для соотношений:
- Количество атомов азота (N) = 0,50 моль (или 1 атом N в расчете на 2).
- Количество атомов водорода (H) = 1,00 моль (или 2 атома H в расчете на 2).
Таким образом, соотношения:
- Для N: 1 (приведенное к минимальному целому числу).
- Для H: 2.
3. Проверим, обеспечивают ли эти соотношения относительную молекулярную массу 32:
Относительная молекулярная масса = n(N) * 14 + n(H) * 1,
где молярная масса Н ≈ 14 г/моль и 1 г/моль для водорода.
Подставим значения:
molecular mass = 1 * 14 + 2 * 1 = 14 + 2 = 16.
Так как 16 меньше 32, необходимо умножить соотношения на 2:
- N: 1 * 2 = 2
- H: 2 * 2 = 4
Таким образом, окончательная формула вещества будет:
C2H4.
Ответ:
Молекулярная формула вещества составляет N2H4.