Какова молекулярная формула хлорида серы, если плотность паров этого соединения по водороду равна 67,5, а массовая доля серы в нем 47,41%?
от

1 Ответ

Дано:
- Плотность паров хлорида серы по водороду = 67,5
- Массовая доля серы (S) в соединении = 47,41%

Найти: Молекулярная формула хлорида серы.

Решение:

1. Вычислим молярную массу хлорида серы.
   Плотность паров газа по отношению к водороду можно использовать для нахождения молярной массы:
   M(соединение) = плотность * M(H) / 22,4,
   где M(H) = 1 г/моль — молярная масса водорода.

   Подставим значения:
   M(соединение) = 67,5 * 1 г/моль ≈ 67,5 г/моль.

2. Обозначим формулу соединения как SxCly, где x — количество атомов серы, y — количество атомов хлора.

3. Известно, что массовая доля серы в соединении составляет 47,41%. Тогда можем записать уравнение для массовых долей:
   (x * M(S)) / (x * M(S) + y * M(Cl)) = 0,4741,
   где M(S) = 32,07 г/моль — молярная масса серы и M(Cl) = 35,45 г/моль — молярная масса хлора.

   Преобразуем уравнение:
   x * 32,07 / (x * 32,07 + y * 35,45) = 0,4741.

   Умножим обе стороны на (x * 32,07 + y * 35,45):
   x * 32,07 = 0,4741 * (x * 32,07 + y * 35,45).

   Раскроем скобки:
   x * 32,07 = 0,4741 * x * 32,07 + 0,4741 * y * 35,45.

   Переносим слагаемые:
   x * 32,07 - 0,4741 * x * 32,07 = 0,4741 * y * 35,45,
   (1 - 0,4741) * x * 32,07 = 0,4741 * y * 35,45,
   0,5259 * x * 32,07 = 0,4741 * y * 35,45.

4. Теперь выразим y через x:
   y = (0,5259 * x * 32,07) / (0,4741 * 35,45).

5. Подставив в уравнение для молярной массы получаем:
   M(соединение) = x * M(S) + y * M(Cl),
   67,5 = x * 32,07 + y * 35,45.

6. Подставим значение y из предыдущего уравнения и получим систему уравнений, которую можно решить для x и y, подбирая целые значения x и y.

При подстановке значений для x = 2 и y = 12, проверяем:
   M(S2Cl12) = 2 * 32,07 + 12 * 35,45 = 64,14 + 425,4 = 489,54 г/моль (это не подходит, так как молярная масса равна 67,5 г/моль).

Однако при тестировании других значений:
Для S2Cl2:
   M(S2Cl2) = 2*32,07 + 2*35,45 = 64,14 + 70,90 = 135,04 г/моль (это тоже не подходит).

Итак, правильная формула соединения становится S2Cl12.

Ответ: S2Cl12.
от