Какова молекулярная формула соединения, в котором на каждые 7г азота приходится 8г кислорода и плотность соединения

  • 69
Какова молекулярная формула соединения, в котором на каждые 7г азота приходится 8г кислорода и плотность соединения составляет 1,35?
Yagnenka
31
Для того чтобы найти молекулярную формулу данного соединения, нам необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдите количество молей азота и кислорода в данном соединении. Мы знаем, что 7 г азота и 8 г кислорода соответствуют одной порции соединения.
Масса одной порции соединения равна сумме масс азота и кислорода, то есть 7 г + 8 г = 15 г.

Шаг 2: Рассчитайте количество молей данного соединения, используя массу одной порции и плотность соединения.
Плотность (р) вычисляется как отношение массы вещества (m) к его объему (V): ρ=mV.
Мы знаем, что плотность данного соединения равна 1,35 г/см^3. Поскольку плотность равна отношению массы к объему, то масса одной порции соединения равна его плотности умноженной на его объем.
У нас уже есть масса одной порции соединения (15 г), поэтому мы можем рассчитать объем (V).
1,35 г/см^3 = 15гV.
Перенесем переменные и решим уравнение:
V=15г1,35г/см3.
V = 11,11 см^3 (округленно).

Шаг 3: Рассчитайте количество молей соединения, используя полученный объем и объемную долю каждого элемента в одной порции соединения.
Мы знаем, что объем 11,11 см^3 соответствует объемной доле 1 порции соединения, где на каждые 7 г азота приходится 8 г кислорода.
Объемная доля азота (V_azota) рассчитывается так: Vазота=mазота(mазота+mкислорода)×V.
Аналогично объемная доля кислорода (V_kisloroda) рассчитывается так: Vкислорода=mкислорода(mазота+mкислорода)×V.
Подставляем значения и рассчитываем объемные доли:
Vазота=7г(7г+8г)×11,11см3
Vазота4,04см3,
Vкислорода=8г(7г+8г)×11,11см3
Vкислорода7,07см3.

Шаг 4: Рассчитайте количество молей азота и кислорода в данной порции объема.
Для этого нам нужно знать объемную долю каждого элемента в одной порции объема.
Молярный объем (V_mol) — это объем, занимаемый одной молью вещества. Для молярного объема газов при нормальных условиях принимается значение 22,4 л/моль.
Объемная доля азота в одной порции объема равна Vазота/Vmol и количество молей азота (n_азота) равно Vазота/Vmol.
Аналогично, объемная доля кислорода в одной порции объема равна Vкислорода/Vmol и количество молей кислорода (n_кислорода) равно Vкислорода/Vmol.
Подставляем значения и рассчитываем количество молей:
nазота=VазотаVmol,nкислорода=VкислородаVmol.

Шаг 5: Найдите отношение количества молей азота к количеству молей кислорода.
Обозначим отношение количества молей азота к количеству молей кислорода как x.
x=nазотаnкислорода.
Подставим найденные значения:
x=Vазота/VmolVкислорода/Vmol.
Упростим:
x=VазотаVкислорода.

Шаг 6: Найдите отношение массы азота к массе кислорода в данном соединении.
Обозначим отношение массы азота к массе кислорода как y.
y=mазотаmкислорода.
Подставим найденные значения:
y=7г8г.

Шаг 7: Найдите отношение молекулярной массы азота к молекулярной массе кислорода.
Молекулярная масса азота (M_азота) равна 14 г/моль, а молекулярная масса кислорода (M_кислорода) равна 16 г/моль.
Обозначим отношение молекулярной массы азота к молекулярной массе кислорода как z.
z=MазотаMкислорода.
Подставим значения:
z=14г/моль16г/моль.

Шаг 8: Найдите молекулярную формулу соединения.
Мы знаем, что молекулярная формула соединения составляется из атомов разных элементов. Поэтому отношение количества атомов азота к количеству атомов кислорода в молекуле соединения должно быть таким же, как отношение количества молей азота к количеству молей кислорода в одной порции соединения.
То есть x=nазотаnкислорода должно быть равно отношению атомных отношений y=mазотаmкислорода, что также должно быть равно отношению молекулярных отношений z=MазотаMкислорода.
Таким образом, молекулярная формула данного соединения будет иметь такое отношение атомов азота к атомам кислорода:
x=y=z.

В данной задаче у нас x=VазотаVкислорода, y=7г8г, z=14г/моль16г/моль.
То есть x=VазотаVкислорода=7г8г=14г/моль16г/моль.

Таким образом, молекулярная формула данного соединения будет равна C7H8NO4.