1. Знайдіть формулу сполуки, масова частка Карбону в якій становить 84,21% і густина пари цієї сполуки за киснем

Artem

13

1. Для розв"язання цієї задачі нам потрібно знайти формулу сполуки з масовою часткою Карбону 84,21% і густину пари, яка дорівнює 3,56.

Спочатку знайдемо масові частки інших елементів у цій сполуці. Якщо масова частка Карбону складає 84,21%, то масова частка Кисню дорівнює 100% - 84,21% = 15,79%.

Знаючи масові частки Карбону і Кисню, ми можемо обчислити масові частки інших елементів. Оскільки сполука є органічною, то масова частка Водню також буде дорівнювати 15,79%.

Тепер перейдемо до обчислення формули сполуки. Для цього розглянемо стосунок маси окремих елементів у сполуці. За умовою масова частка Карбону дорівнює 84,21%, а масова частка Кисню - 15,79%.

Оскільки маса елементів також просто пропорційна їх масовим часткам у сполуці, то ми можемо записати наступне:

\[
\frac{{\text{{маса Карбону}}}}{{\text{{маса Кисню}}}} = \frac{{84,21}}{{15,79}}
\]

Тепер давайте врахуємо густину пари сполуки за киснем, яка дорівнює 3,56. Оскільки густина пари пропорційна її масі, ми можемо записати наступне:

\[
\frac{{\text{{густина Карбону}}}}{{\text{{густина Кисню}}}} = \frac{{\text{{маса Карбону}}}}{{\text{{маса Кисню}}}} = \frac{{3,56}}{{1}}
\]

Тепер ми можемо знайти масу Карбону і Кисню у сполуці, шляхом розв"язання отриманих рівнянь:

\[
\begin{align*}
\text{{маса Карбону}} &= \frac{{3,56}}{{1}} \times \text{{маса Кисню}} \\
\text{{маса Карбону}} &= \frac{{3,56}}{{1 + \frac{{84,21}}{{15,79}}}}
\end{align*}
\]

\[
\begin{align*}
\text{{маса Кисню}} &= \text{{маса Карбону}} \times \frac{{15,79}}{{84,21}} \\
\text{{маса Кисню}} &= \text{{маса Карбону}} \times 0,1875
\end{align*}
\]

Підставимо вираз для маси Кисню у другому рівнянні:

\[
\text{{маса Карбону}} = (\text{{маса Карбону}} \times 0,1875) \times \frac{{15,79}}{{84,21}}
\]

\[
\text{{маса Карбону}} = \frac{{\text{{маса Карбону}} \times 0,1875 \times 15,79}}{{84,21}}
\]

Зробимо спрощення:

\[
\text{{маса Карбону}} = \frac{{0,1875 \times 15,79}}{{84,21}}
\]

\[
\text{{маса Карбону}} = 0,03515
\]

\[
\text{{маса Кисню}} = \text{{маса Карбону}} \times 0,1875
\]

\[
\text{{маса Кисню}} = 0,03515 \times 0,1875
\]

\[
\text{{маса Кисню}} = 0,006588
\]

Тепер можемо записати формулу сполуки, використовуючи отримані значення:

\[
\text{{Формула сполуки: }} C_{0,03515}O_{0,006588}
\]

2. Визначення формули вуглеводню з масовою часткою Карбону 81,8% і Гідрогену 18,2% та густиной 1,96 г/л можемо провести за схожим алгоритмом, як у попередній задачі. Підставимо значення у відповідні рівняння:

\[
\begin{align*}
\text{{маса Карбону}} &= \frac{{1,96}}{{1}} \times \text{{маса Гідрогену}} \\
\text{{маса Карбону}} &= \frac{{1,96}}{{1 + \frac{{18,2}}{{81,8}}}}
\end{align*}
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = \text{{маса Карбону}} \times \frac{{81,8}}{{18,2}}
\]

Зробивши обчислення, отримаємо:

\[
\text{{маса Карбону}} = 0,3584
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = 1,6016
\]

Тепер ми можемо записати формулу вуглеводню:

\[
\text{{Формула вуглеводню: }} C_{0,3584}H_{1,6016}
\]

3. Третю задачу можна розв"язати, знаючи, що маса 1 л речовини дорівнює 3,84 г, а масова частка Карбону - 83,72%. Знову застосуємо аналогічний алгоритм:

\[
\text{{маса Карбону}} = \frac{{3,84}}{{1 + \frac{{83,72}}{{100 - 83,72}}}}
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = \text{{маса Карбону}} \times \frac{{16,28}}{{83,72}}
\]

Після обчислень отримаємо:

\[
\text{{маса Карбону}} = 0,5584
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = 2,2816
\]

Тепер можемо записати формулу вуглеводню:

\[
\text{{Формула вуглеводню: }} C_{0,5584}H_{2,2816}
\]

4. Запишемо формулу органічної речовини з масовими частками елементів Карбону - 51,89%, Гідрогену - 9,73%, Хлору - 38,38%. Знову будемо використовувати подібну методику:

\[
\text{{маса Карбону}} = \frac{{51,89 \times 100}}{{51,89 + 9,73 + 38,38}}
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = \frac{{9,73 \times 100}}{{51,89 + 9,73 + 38,38}}
\]

\[
\text{{маса Хлору}} = \frac{{38,38 \times 100}}{{51,89 + 9,73 + 38,38}}
\]

Після обчислень отримаємо:

\[
\text{{маса Карбону}} = 28,16
\]

\[
\text{{маса Гідрогену}} = 5,27
\]

\[
\text{{маса Хлору}} = 16,57
\]

Тепер можемо записати формулу органічної речовини:

\[
\text{{Формула органічної речовини: }} C_{28,16}H_{5,27}Cl_{16,57}
\]