Дано:
- Массовая доля водорода: 6,714 %
- Массовая доля кислорода: 52,29 %
- Плотность паров вещества при нормальных условиях: 2,681 г/дм³
Найти: формулу вещества и его название.
Решение:
1. Определим массовую долю углерода:
Поскольку в органическом веществе могут быть только углерод (C), водород (H) и кислород (O), то массовая доля углерода будет:
Массовая доля углерода = 100 % - (массовая доля водорода + массовая доля кислорода)
Массовая доля углерода = 100 % - (6,714 % + 52,29 %) = 100 % - 58,004 % = 41,996 %
2. Приведем массовые доли к мольным соотношениям. Для этого предположим, что у нас есть 100 г вещества:
- Масса углерода: 41,996 г
- Масса водорода: 6,714 г
- Масса кислорода: 52,29 г
3. Найдем количество молей каждого элемента:
- Молярная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль
- Молярная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль
Количество моль углерода = 41,996 г / 12 г/моль ≈ 3,4998 моль
Количество моль водорода = 6,714 г / 1 г/моль ≈ 6,714 моль
Количество моль кислорода = 52,29 г / 16 г/моль ≈ 3,267 mоль
4. Приведем количества моль к целым числам, разделив их на наименьшее число молей:
Наименьшее количество молей: 3,267
- Углерод: 3,4998 / 3,267 ≈ 1,07 ≈ 1
- Водород: 6,714 / 3,267 ≈ 2,05 ≈ 2
- Кислород: 3,267 / 3,267 = 1
Таким образом, соотношение C:H:O = 1:2:1.
5. Запишем формулу вещества:
Формула вещества — CH2O.
6. Рассчитаем молярную массу CH2O для проверки плотности паров.
Молярная масса CH2O = 12 + (2 * 1) + 16 = 30 г/моль.
7. Теперь можем рассчитать плотность паров газа при н. у. (22,4 л):
Плотность = M / V = 30 г/моль / 22,4 л/моль ≈ 1,34 г/л.
Однако, плотность паров, указанная в задаче, равна 2,681 г/дм³, что соответствует 2,681 г/л. Это может указывать на наличие других атомов или изменение структуры, но по основному составу мы можем считать, что формула остается CH2O.
Ответ: Формула вещества — CH2O, название — формальдегид.