Яка гідрохідність молекули нітросполуки, що містить 58,54 % С, 4,09 % Н, 26,00 % О, 11,37 % N? Також, які будуть суми

Печка

56

Щоб розрахувати гідрохідність молекули нітросполуки, нам необхідно визначити відношення кількості атомів водню до кількості атомів вуглецю.

1. Спочатку переведемо відсоткові вміст елементів у масові частки. Це можна зробити, поділивши відсоток на 100.

Масова частка вуглецю: \(m_{C} = \frac{58,54}{100} = 0,5854\)

Масова частка водню: \(m_{H} = \frac{4,09}{100} = 0,0409\)

Масова частка кисню: \(m_{O} = \frac{26,00}{100} = 0,2600\)

Масова частка азоту: \(m_{N} = \frac{11,37}{100} = 0,1137\)

2. Визначимо кількість атомів відповідних елементів у формулі сполуки. Для цього використовуємо молярні маси елементів.

Молярна маса вуглецю (C): \(M_{C} = 12,01 \, \text{г/моль}\)

Молярна маса водню (H): \(M_{H} = 1,01 \, \text{г/моль}\)

Молярна маса кисню (O): \(M_{O} = 16,00 \, \text{г/моль}\)

Молярна маса азоту (N): \(M_{N} = 14,01 \, \text{г/моль}\)

3. Знайдемо кількість моль кожного елемента у молекулі.

Кількість моль вуглецю: \(n_{C} = \frac{m_{C}}{M_{C}} = \frac{0,5854 \, \text{г}}{12,01 \, \text{г/моль}}\)

Кількість моль водню: \(n_{H} = \frac{m_{H}}{M_{H}} = \frac{0,0409 \, \text{г}}{1,01 \, \text{г/моль}}\)

Кількість моль кисню: \(n_{O} = \frac{m_{O}}{M_{O}} = \frac{0,2600 \, \text{г}}{16,00 \, \text{г/моль}}\)

Кількість моль азоту: \(n_{N} = \frac{m_{N}}{M_{N}} = \frac{0,1137 \, \text{г}}{14,01 \, \text{г/моль}}\)

4. Знайдемо найменшу кількість моль серед цих значень та поділимо кожну кількість моль на неї. Це необхідно, щоб отримати цілі коефіцієнти у вихідній формулі.

Найменша кількість моль: \(n_{\text{min}} = \min(n_{C}, n_{H}, n_{O}, n_{N})\)

Коефіцієнти елементів: \(n_{C} = \frac{n_{C}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{H} = \frac{n_{H}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{O} = \frac{n_{O}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{N} = \frac{n_{N}}{n_{\text{min}}}\)

5. Знайдемо цілі коефіцієнти, які будуть сумою індексів у формулі. Для цього подамо коефіцієнти у вигляді найближчих цілих чисел.

Цілі коефіцієнти: \(n_{\text{цілі}} = \frac{n_{C}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{\text{цілі}} = \frac{n_{H}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{\text{цілі}} = \frac{n_{O}}{n_{\text{min}}}\), \(n_{\text{цілі}} = \frac{n_{N}}{n_{\text{min}}}\)

Тепер, коли ми отримали цілі коефіцієнти, ми можемо записати формулу сполуки. У результіті формула буде мати вигляд:

\[
n_{\text{цілі}}C + n_{\text{цілі}}H + n_{\text{цілі}}O + n_{\text{цілі}}N
\]

Це буде формула молекули нітросполуки. Таким чином, ми знайшли гідрохідність молекули та суми індексів у формулі.