дано:
массовая доля углерода (C) = 59,76 %
массовая доля кислорода (O) = 22,11 %
массовая доля водорода (H) = 4,458 %
1 атом хлора (Cl)
1 атом азота (N)
найти:
молекулярную формулу вещества «Феноксапроп-П-этил»
решение:
1. Рассчитаем массовые доли элементов в веществе. Сначала найдём массу оставшихся элементов, начиная от 100 %:
mass_fraction(Cl) + mass_fraction(N) = 100 % - (mass_fraction(C) + mass_fraction(O) + mass_fraction(H))
mass_fraction(Cl) + mass_fraction(N) = 100 % - (59,76 % + 22,11 % + 4,458 %)
mass_fraction(Cl) + mass_fraction(N) = 100 % - 86,328 %
mass_fraction(Cl) + mass_fraction(N) = 13,672 %
Поскольку в молекуле содержится 1 атом Cl и 1 атом N, можно записать:
mass_fraction(Cl) = x %
mass_fraction(N) = y %
где x + y = 13,672 %
2. Так как мы знаем, что в молекуле присутствует по одному атому Cl и N, то можно считать их массы равными и равными 50 % от 13,672 %:
mass_fraction(Cl) = 6,836 %
mass_fraction(N) = 6,836 %
3. Теперь определим количество моль каждого элемента в 100 г вещества. Для этого воспользуемся молярными массами:
Молярная масса:
M(C) = 12 г/моль
M(H) = 1 г/моль
M(O) = 16 г/моль
M(Cl) = 35,5 г/моль
M(N) = 14 г/моль
Количество моль каждого элемента:
n(C) = mass_fraction(C) / M(C) = 59,76 г / 12 г/моль ≈ 4,980 моль
n(H) = mass_fraction(H) / M(H) = 4,458 г / 1 г/моль ≈ 4,458 моль
n(O) = mass_fraction(O) / M(O) = 22,11 г / 16 г/моль ≈ 1,382 моль
n(Cl) = mass_fraction(Cl) / M(Cl) = 6,836 г / 35,5 г/моль ≈ 0,192 моль
n(N) = mass_fraction(N) / M(N) = 6,836 г / 14 г/моль ≈ 0,488 моль
4. Чтобы найти целые числа для соотношений, определим минимальное количество моль:
Наименьшее значение n = min(4,980; 4,458; 1,382; 0,192; 0,488) = 0,192.
Теперь делим количество моль каждого элемента на 0,192:
n(C) = 4,980 / 0,192 ≈ 25
n(H) = 4,458 / 0,192 ≈ 23
n(O) = 1,382 / 0,192 ≈ 7
n(Cl) = 0,192 / 0,192 = 1
n(N) = 0,488 / 0,192 ≈ 3
5. Теперь можем записать молекулярную формулу вещества:
C25H23N3O7Cl
ответ:
Молекулярная формула вещества «Феноксапроп-П-этил» составляет C25H23N3O7Cl.