дано:
- массовая доля кислорода w_O = 16,84%
- массовая доля углерода w_C = 37,89%
- относительная плотность паров вещества по воздуху d = 13,10
молярные массы:
- молярная масса кислорода M_O ≈ 16,0 г/моль
- молярная масса углерода M_C ≈ 12,0 г/моль
- молярная масса водорода M_H ≈ 1,0 г/моль
- молярная масса воздуха M_air ≈ 29,0 г/моль
найти:
- число атомов водорода n_H в молекуле органического вещества
решение:
1. Сначала определим массовую долю водорода w_H:
w_H = 100% - w_C - w_O
w_H = 100% - 37,89% - 16,84% = 45,27%
2. Найдём молярную массу органического вещества M_compound с использованием относительной плотности:
M_compound = d * M_air
M_compound = 13,10 * 29,0 г/моль = 380,9 г/моль
3. Запишем уравнение для молярной массы органического вещества через его массовые доли:
M_compound = (w_C / 100) * M_C + (w_O / 100) * M_O + (w_H / 100) * M_H
Подставим известные значения:
380,9 = (37,89 / 100) * 12,0 + (16,84 / 100) * 16,0 + (45,27 / 100) * M_H
4. ВычислимContribution of carbon and oxygen to the molar mass:
Carbon contribution:
(37,89 / 100) * 12,0 = 4,5468 g/mol
Oxygen contribution:
(16,84 / 100) * 16,0 = 2,6944 g/mol
5. Подставим в уравнение:
380,9 = 4,5468 + 2,6944 + (45,27 / 100) * M_H
6. Объединим и упростим уравнение:
380,9 = 7,2412 + (45,27 / 100) * M_H
373,6588 = (45,27 / 100) * M_H
7. Перепишем уравнение для M_H:
M_H = (373,6588 * 100) / 45,27
M_H ≈ 825,7 г/моль
8. Теперь найдем общее количество атомов водорода в молекуле, разделив молярную массу водорода на его атомную массу:
n_H = M_compound / M_H
где M_H = 1,0 г/моль.
9. Так как M_H = 1 г/моль, подсчитаем:
n_H = 825,7 / 1 = 826 атомов водорода.
ответ:
в состав молекулы этого вещества входит 826 атомов водорода.