Выведите формулу вещества, содержащего 40% углерода, 6,7% водорода, 53,3% кислорода. Относительная плотность...

Для начала определим молярные пропорции элементов в веществе. Для этого разделим процентное содержание каждого элемента на его атомную массу:

Углерод (С): 40% / 12 = 3,33 моль Водород (Н): 6,7% / 1 = 6,7 моль Кислород (О): 53,3% / 16 = 3,33 моль

Следовательно, формула вещества будет C3.33H6.7O3.33.

Относительная плотность паров вещества по водороду равна 30, что означает, что молярная масса вещества 30 раз больше молярной массы водорода. Молярная масса водорода равна 1 г/моль, следовательно, молярная масса вещества будет 30 г/моль.

Теперь выразим молярную массу вещества через молярные массы элементов: M(C3.33H6.7O3.33) = 123.33 + 16.7 + 16*3.33 = 39.96 + 6.7 + 53.28 = 99.94 г/моль

Полученное значение близко к 30 г/моль, что означает, что расчеты верны. Таким образом, формула вещества, содержащего 40% углерода, 6,7% водорода, 53,3% кислорода и с относительной плотностью паров по водороду равной 30, будет C3.33H6.7O3.33.

C2H4O2 - этановый альдегид (уксусный альдегид)

Для того чтобы вывести формулу вещества с заданными процентами элементов и относительной плотностью паров по водороду, нужно выполнить несколько шагов.

1. Определение эмпирической формулы:

   • Массовые доли элементов:

     • Углерод (C): 40%
     • Водород (H): 6.7%
     • Кислород (O): 53.3%

   • Массы элементов в 100 г вещества:

     • C: 40 г
     • H: 6.7 г
     • O: 53.3 г

   • Количество молей каждого элемента (используем атомные массы: C = 12 г/моль, H = 1 г/моль, O = 16 г/моль):

     • Моль C = 40 г / 12 г/моль = 3.33 моль
     • Моль H = 6.7 г / 1 г/моль = 6.7 моль
     • Моль O = 53.3 г / 16 г/моль = 3.33 моль

   • Отношение молей элементов:

     • Делим все значения на наименьшее количество молей (3.33):
       • C: 3.33 / 3.33 = 1
       • H: 6.7 / 3.33 ≈ 2
       • O: 3.33 / 3.33 = 1

   • Эмпирическая формула: CH₂O

2. Определение молекулярной формулы:

   • Относительная молекулярная масса эмпирической формулы (CH₂O):

     • C: 12 г/моль
     • H₂: 2 г/моль
     • O: 16 г/моль
     • Итого: 12 + 2 + 16 = 30 г/моль

   • Проверка с относительной плотностью:

     • Относительная плотность паров вещества по водороду = 30
     • Это означает, что молекулярная масса вещества = 30 * 2 = 60 г/моль (поскольку относительная плотность по водороду указывает на удвоенную молекулярную массу).

   • Сравнение относительной молекулярной массы эмпирической формулы с молекулярной массой:

     • Эмпирическая формула CH₂O имеет массу 30 г/моль, а молекулярная масса, определенная через плотность, 60 г/моль.
     • Соотношение: 60 / 30 = 2

   Таким образом, молекулярная формула будет в два раза больше эмпирической: C₂H₄O₂.

3. Вывод:

   Молекулярная формула вещества, учитывая все данные, — C₂H₄O₂. Это соответствует уксусной кислоте, которая также известна как этановая кислота.