Дано:
- Массовая доля водорода (H) в летучем соединении = 0,1255.
Найти:
- Установить формулу соединения.
Решение:
1. Обозначим формулу соединения как HxAy, где x - количество атомов водорода, а y - количество атомов другого элемента (A).
2. Вводим обозначение для молярной массы элемента A как MA.
3. Полная молярная масса соединения HxAy будет равна:
- Mс = x * 1 + y * MA = x + y * MA г/моль.
4. Масса водорода в соединении:
- Mw = x * 1 = x г.
5. Используем формулу для расчета массовой доли водорода:
- Массовая доля H = Mw / Mс = x / (x + y * MA).
6. Подставляем известное значение массовой доли водорода:
- 0,1255 = x / (x + y * MA).
7. Переупорядочим уравнение:
0,1255 * (x + y * MA) = x
0,1255x + 0,1255y * MA = x
0,1255y * MA = x - 0,1255x
0,1255y * MA = 0,8745x.
8. Найдем отношение y к x:
y / x = 0,8745 / 0,1255 * (1 / MA).
9. Теперь подберем элемент A, обычно это могут быть такие элементы, как углерод (C), азот (N), кислород (O) и др. Рассмотрим, например, водородное соединение с углеродом (метан CH4):
- Для метана: MA(C) = 12 г/моль.
- Исходя из этого, подставляем:
y / x = (0,8745 / 0,1255) * (1 / 12).
10. Вычислим:
- 0,8745 / 0,1255 ≈ 6,975
- Таким образом, y / x ≈ 6,975 / 12 ≈ 0,58125.
11. Пробуем составить соотношение:
- Если x = 1 (количество атомов водорода), то y = 6,975 (что дает 7).
Итак, пробуем метан CH4, а также добавляем другие возможные варианты.
- Если взять N2 или O2, соответственно имеем NH3, H2O и т.п.
Ответ:
Наиболее вероятная формула летучего водородного соединения – это CH4 (метан).