дано:
массовая доля углерода (C) = 37,49 %
массовая доля водорода (H) = 12,58 %
массовая доля кислорода (O) = 49,93 %
относительная плотность паров по азоту (N2) = 1,143
найти: молекулярную формулу и структурную формулу вещества
решение:
1. Рассчитаем количество моль каждого элемента в 100 г вещества:
- Для углерода:
число моль C = 37,49 г / 12,01 г/моль ≈ 3,12 моль
- Для водорода:
число моль H = 12,58 г / 1,01 г/моль ≈ 12,44 моль
- Для кислорода:
число моль O = 49,93 г / 16,00 г/моль ≈ 3,12 моль
2. Найдем наименьшее количество моль из всех элементов:
Наименьшее значение: 3,12 (для C и O)
3. Теперь найдем отношение каждого элемента к наименьшему количеству моль:
- Соотношение C: 3,12 / 3,12 = 1
- Соотношение H: 12,44 / 3,12 ≈ 4
- Соотношение O: 3,12 / 3,12 = 1
Таким образом, получаем соотношения для элементов:
C: 1
H: 4
O: 1
4. Запишем эмпирическую формулу вещества:
Эмпирическая формула: CH4O
5. Рассчитаем молярную массу эмпирической формулы:
Молярная масса CH4O = 12,01 + (4 * 1,01) + 16,00 = 32,05 г/моль
6. Используем относительную плотность паров по азоту, чтобы найти молекулярную массу вещества:
Относительная плотность (D) = 1,143
Молярная масса N2 = 28,02 г/моль
Молярная масса вещества = D * Молярная масса N2
Молярная масса вещества = 1,143 * 28,02 ≈ 32,0 г/моль
7. Сравним молярную массу эмпирической формулы с найденной молярной массой:
32,0 г/моль (молярная масса вещества) = 32,05 г/моль (молярная масса CH4O)
Так как эти значения близки, то молекулярная формула будет совпадать с эмпирической формулой:
Молекулярная формула: CH4O
8. Структурная формула метанола (CH3OH):
H
|
H - C - O - H
|
H
ответ:
Молекулярная формула: CH4O
Структурная формула:
H
|
H - C - O - H
|
H