Установите простейшую формулу вещества, в состав которого входят водород, углерод, кислород и азот в массовом соотношении 1 : 3 : 4 : 7.
от

1 Ответ

дано:  
- массовое соотношение водорода (H) : углерода (C) : кислорода (O) : азота (N) = 1 : 3 : 4 : 7

найти:  
простейшую формулу вещества.

решение:

1. Примем массу каждого элемента в граммах, взяв за основу минимальную единицу:
   - Масса водорода (H) = 1 г  
   - Масса углерода (C) = 3 г  
   - Масса кислорода (O) = 4 г  
   - Масса азота (N) = 7 г  

2. Найдем количество молей каждого элемента в 15 г вещества:
   - Молярная масса водорода (H) = 1,01 г/моль  
   - Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль  
   - Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль  
   - Молярная масса азота (N) = 14,01 г/моль  

   Количество молей водорода:
   n(H) = mass(H) / molar_mass(H)  
   n(H) = 1 г / 1,01 г/моль ≈ 0,99 моль.

   Количество молей углерода:
   n(C) = mass(C) / molar_mass(C)  
   n(C) = 3 г / 12,01 г/моль ≈ 0,25 моль.

   Количество молей кислорода:
   n(O) = mass(O) / molar_mass(O)  
   n(O) = 4 г / 16,00 г/моль = 0,25 моль.

   Количество молей азота:
   n(N) = mass(N) / molar_mass(N)  
   n(N) = 7 г / 14,01 г/моль ≈ 0,50 моль.

3. Найдем соотношение между молями элементов, делим на меньшее количество:
   - Минимальное количество молей = 0,25 моль

   Отношение для водорода:
   n(H) / min(n) = 0,99 моль / 0,25 моль ≈ 4.

   Отношение для углерода:
   n(C) / min(n) = 0,25 моль / 0,25 моль = 1.

   Отношение для кислорода:
   n(O) / min(n) = 0,25 моль / 0,25 моль = 1.

   Отношение для азота:
   n(N) / min(n) = 0,50 моль / 0,25 моль = 2.

4. Простейшая формула вещества:
   Соответствующее соотношение: H4C1O1N2 или просто C1H4O1N2.

ответ:  
Простейшая формула вещества: C1H4O1N2 или CH4N2.
от