У сполуці масою 3,1 г міститься 0,6 г атомів Карбону, 2,4 г атомів Окси-гену і Гідроген. Визначте молекулярну формулу речовини.
Ответы
Ответ:
Для визначення молекулярної формули речовини, нам потрібно знати відсотковий вміст кожного елемента в загальній масі сполуки. За заданими даними, ми маємо:
Маса Карбону: 0,6 г
Маса Оксигену і Гідрогену: 2,4 г
Загальна маса: 3,1 г
Щоб знайти відсоток маси Карбону, ми розділимо масу Карбону на загальну масу і помножимо на 100%:
(0,6 г / 3,1 г) 100% = 19,35%
Отримали, що Карбон становить 19,35% маси сполуки.
Тепер знайдемо відсоток маси Оксигену і Гідрогену:
(2,4 г / 3,1 г) 100% = 77,42%
Отримали, що Оксиген і Гідроген становлять 77,42% маси сполуки.
Враховуючи, що всі інші елементи у речовині є недомішками, можемо вважати, що 100% вмісту ваги сполуки складається з Карбону, Оксигену і Гідрогену.
Знаючи відсотковий вміст кожного елемента, ми можемо розрахувати співвідношення їх масових часток, що допоможе визначити молекулярну формулу речовини.
За даними, вагове співвідношення Карбону, Оксигену і Гідрогену становить:
Карбон: (0,6 г / 12,01 г/моль) = 0,05 моль
Оксиген і Гідроген: (2,4 г / (16,00 г/моль + 1,01 г/моль)) = 0,15 моль
Тепер, ми можемо обчислити співвідношення атомів Карбону, Оксигену і Гідрогену, що входять у молекулу:
Карбон: (0,05 моль / 0,05 моль) = 1
Оксиген і Гідроген: (0,15 моль / 0,05 моль) = 3
Отримали, що співвідношення атомів Карбону, Оксигену і Гідрогену у молекулі дорівнює 1:3.
Зробивши аналіз, ми можемо встановити, що молекулярна формула речовини буде C1H3O3.
Примітка: Оксиген і Гідроген можуть утворювати різні структури/склади, тому точна молекулярна формула залежатиме від конкретної складової речовини.
- Вуглець (C): 0.6 г
- Оксиген (O): 2.4 г
- Гідроген (H): Залишок маси (3.1 г загальної маси - маси C і O)
- Атомна маса вуглецю (C) = 12 г/моль
- Атомна маса оксигену (O) = 16 г/моль
- Атомна маса водню (H) = 1 г/моль
1. Для вугільного атома (C):
\[Маса (г) = Кількість молей (моль) * Атомна маса (г/моль)\]
\[0.6 г = x моль * 12 г/моль\]
\[x = 0.6 г / 12 г/моль = 0.05 моль\]
2. Для атомів кисню (O):
\[2.4 г = y моль * 16 г/моль\]
\[y = 2.4 г / 16 г/моль = 0.15 моль\]
Залишок маси для водню (H) буде:
\[3.1 г (загальна маса) - (0.6 г + 2.4 г) = 0.1 г\]
3. Для атомів водню (H):
\[0.1 г = z моль * 1 г/моль\]
\[z = 0.1 г / 1 г/моль = 0.1 моль\]
- Кількість молей C: 0.05 моль
- Кількість молей O: 0.15 моль
- Кількість молей H: 0.1 моль
Тепер спростимо відношення, поділивши на найменший спільний коефіцієнт (0.05 моль) і отримаємо:
- Кількість молей C: 1 моль
- Кількість молей O: 3 молі
- Кількість молей H: 2 моль
Отже, молекулярна формула речовини буде С1Н2О3, але її можна спростити до CO3H2.