Какая химическая формула у вещества, если его массовая доля углерода составляет 64,86%, водорода — 13,51%, и всё остальное — кислород, а его относительная плотность паров над воздухом равна 2,551?
Исчерпывающий ответ:
Для того чтобы найти химическую формулу вещества, зная массовые доли его составляющих элементов и относительную плотность паров, давайте выполним следующие шаги:
-
Найдем количество молей каждого элемента в данном веществе, начав с массовых долей.
-
Массовая доля углерода (C) составляет 64,86%. Переведем это в количество молей, используя молярную массу углерода (12 г/моль):
Масса углерода = 64,86% * Молярная масса углерода = 0,6486 * 12 г/моль = 7,7832 г/моль
-
Массовая доля водорода (H) составляет 13,51%. Также переведем ее в количество молей, используя молярную массу водорода (1 г/моль):
Масса водорода = 13,51% * Молярная масса водорода = 0,1351 * 1 г/моль = 0,1351 г/моль
-
Теперь найдем массовую долю кислорода (O) в данной смеси, учитывая, что сумма массовых долей всех элементов равна 100%:
Массовая доля кислорода = 100% — (64,86% + 13,51%) = 21,63%
Переведем ее в количество молей, используя молярную массу кислорода (16 г/моль):
Масса кислорода = 21,63% * Молярная масса кислорода = 0,2163 * 16 г/моль = 3,4588 г/моль
-
-
Теперь найдем отношение молей каждого элемента между собой, чтобы получить наименьшее целое отношение. Для этого поделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей, которое мы найдем:
- Для углерода: 7,7832 г/моль / 3,4588 г/моль = примерно 2,25
- Для водорода: 0,1351 г/моль / 3,4588 г/моль = примерно 0,039
- Для кислорода: 3,4588 г/моль / 3,4588 г/моль = 1
-
Теперь округлим эти отношения к наименьшим целым числам:
- Для углерода: около 2
- Для водорода: около 0, с учетом округления будет 0
- Для кислорода: 1
-
Полученные целые числа станут нижними индексами в химической формуле вещества. Таким образом, формула вещества будет:
C2H0O1
-
Теперь давайте уберем ноль в индексе водорода (H0), так как он не вносит вклад в формулу. Таким образом, окончательная химическая формула вещества будет:
C2O1, что можно записать как CO2.
Итак, химическая формула вещества — CO2. Это диоксид углерода, также известный как углекислый газ.