Органическое вещество, массовой доля углерода в котором ровна 65,75%, водорода - 15,06%, азота - 19,18%,...

Для того чтобы определить молекулярную формулу вещества, необходимо вычислить количество атомов каждого элемента в молекуле. Для начала найдем мольные доли каждого элемента в данном органическом веществе.

Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль Молярная масса азота (N) = 14 г/моль

Массовые доли элементов в веществе: m(C) = 65,75% m(H) = 15,06% m(N) = 19,18%

Теперь найдем количество молей каждого элемента в 100 г вещества: n(C) = m(C) / M(C) = 65,75 / 12 ≈ 5,48 моль n(H) = m(H) / M(H) = 15,06 / 1 ≈ 15,06 моль n(N) = m(N) / M(N) = 19,18 / 14 ≈ 1,37 моль

Теперь найдем отношение молей каждого элемента и минимальное отношение для определения молекулярной формулы: n(C) / n(N) ≈ 5,48 / 1,37 ≈ 4 n(H) / n(N) ≈ 15,06 / 1,37 ≈ 11

Минимальное отношение элементов - 1:1:1, значит молекулярная формула вещества будет CHN.

Относительная плотность паров этого вещества по воздуху 2,52, что указывает на наличие атома азота. Поэтому молекулярная формула вещества будет C2H4N2.

Чтобы определить молекулярную формулу вещества, начнем с нахождения его эмпирической формулы. Эмпирическая формула показывает соотношение атомов в молекуле, но не обязательно является ее точной формулой.

1. Нахождение эмпирической формулы:

   У нас дана массовая доля элементов:

   • Углерод (C): 65,75%
   • Водород (H): 15,06%
   • Азот (N): 19,18%

   Предположим, что у нас есть 100 граммов вещества. Тогда масса каждого элемента будет равна его массовой доле:

   • Масса углерода = 65,75 г
   • Масса водорода = 15,06 г
   • Масса азота = 19,18 г

   Теперь найдем количество молей каждого элемента:

   • M(C) ≈ 12.01 г/моль, n(C) = 65,75 г / 12,01 г/моль ≈ 5,475 моль
   • M(H) ≈ 1.008 г/моль, n(H) = 15,06 г / 1,008 г/моль ≈ 14,940 моль
   • M(N) ≈ 14.01 г/моль, n(N) = 19,18 г / 14,01 г/моль ≈ 1,370 моль

   Найдем соотношение молей, разделив все количество молей на наименьшее количество молей (азот):

   • Соотношение C: 5,475 / 1,370 ≈ 4
   • Соотношение H: 14,940 / 1,370 ≈ 11
   • Соотношение N: 1,370 / 1,370 ≈ 1

   Эмпирическая формула: C₄H₁₁N

2. Нахождение молекулярной формулы:

   Относительная плотность паров вещества по воздуху равна 2,52. Плотность указывает на то, что молекулярная масса вещества в 2,52 раза больше средней молекулярной массы воздуха. Средняя молекулярная масса воздуха составляет примерно 29 г/моль.

   Следовательно, молекулярная масса вещества: M = 2,52 × 29 г/моль ≈ 73,08 г/моль

   Рассчитаем молекулярную массу эмпирической формулы C₄H₁₁N:

   • M(C₄H₁₁N) = 4(12.01) + 11(1.008) + 14.01 ≈ 73.14 г/моль

   Поскольку расчетная молекулярная масса эмпирической формулы (73.14 г/моль) очень близка к искомой молекулярной массе (73.08 г/моль), то молекулярная формула совпадает с эмпирической.

Таким образом, молекулярная формула вещества: C₄H₁₁N.