Яка молекулярна формула органічної речовини, враховуючи, що масова частка вуглецю складає 69,77%, масова частка водню

Viktorovich

68

Для нашого розуміння та обліку елементів у молекулі органічної речовини, ми припустимо, що масова частка всіх інших елементів (крім вуглецю, водню та кисню) становить 0%.

Для початку, знайдемо масову частку кисню у молекулі. Масова частка вуглецю та водню у молекулі відома, а загальна масова частка всіх елементів у молекулі повинна дорівнювати 100%. Знаючи це, можемо відкрити перетворення:

Масова частка кисню = 100% - масова частка вуглецю - масова частка водню

Масова частка кисню = 100% - 69,77% - 11,63%
Масова частка кисню = 18,60%

Отже, масова частка кисню у молекулі складає 18,60%.

Далі, щоб знайти молекулярну формулу органічної речовини, нам потрібно визначити взаємні співвідношення атомів вуглецю, водню і кисню у молекулі. Для цього будемо використовувати так звані мольні відношення або стехіометрічні коефіцієнти.

Спочатку перетворимо масові частки у відносні кількості атомів, використовуючи мольні відношення елементів.

За допомогою періодичної системи елементів, ми знаємо, що атомна маса вуглецю (C) становить 12 г/моль, а атомна маса водню (H) становить 1 г/моль.

Перетворимо масові частки вуглецю і водню на мольні частки:

Мольна частка вуглецю = масова частка вуглецю / атомна маса вуглецю = 69,77% / 12 г/моль
Мольна частка водню = масова частка водню / атомна маса водню = 11,63% / 1 г/моль

Отримаємо:

Мольна частка вуглецю = 5,81 моль
Мольна частка водню = 11,63 моль

Тепер перетворимо мольні частки вуглецю, водню та кисню на повністю спрощені коефіцієнти.

Для цього поділимо мольні частки на найменшу значущу частку:

Коефіцієнт вуглецю = Мольна частка вуглецю / Мінімальна мольна частка = 5,81 моль / 5,81 моль = 1
Коефіцієнт водню = Мольна частка водню / Мінімальна мольна частка = 11,63 моль / 5,81 моль = 2

Отримали коефіцієнти: C₁H₂

Тепер, знаючи мольні коефіцієнти, можемо скласти молекулярну формулу органічної речовини: C₁H₂O₁₊ₓ, де x - це кількість молекул кисню, яка не наведена.

На жаль, у задачі не надається інформація щодо інших елементів у молекулі, тому не можемо точно визначити кількість молекул кисню. Однак, ми можемо знайти загальну формулу органічної речовини, використовуючи масові частки.

Парова густина (d) органічної речовини виражається як відношення маси речовини до об"єму пари речовини. Парова густина (d) може бути обчислена за допомогою наступної формули:

d = (молекулярна маса) / (22,4 л/моль)

Молекулярна маса органічної речовини складається з сумарної маси всіх атомів у молекулі.

Знаючи коефіцієнт вуглецю (C₁), коефіцієнт водню (H₂) та коефіцієнт кисню (O₁₊ₓ), можемо вирахувати молекулярну масу органічної речовини:

Молекулярна маса = (Маса вуглецю) + (Маса водню) + (Маса кисню)

Маса вуглецю = мольна маса вуглецю (12 г/моль) * коефіцієнт вуглецю (1)
Маса водню = мольна маса водню (1 г/моль) * коефіцієнт водню (2)
Маса кисню = мольна маса кисню (16 г/моль) * коефіцієнт кисню (1 + x)

Знаючи маси всіх елементів у молекулі, можемо обчислити молекулярну масу в г/моль.

Сполучивши всі розрахунки, ми отримуємо загальну молекулярну формулу органічної речовини і можемо обчислити її парову густину. Значення x у формулі відповідає кількості молекул кисню, яку ми не можемо точно визначити без додаткової інформації.

Будь ласка, обережно проводьте розрахунки й обчислення, оскільки молекулярна формула речовини може відрізнятися від запропонованої у зв"язку з недостатньою інформацією про інші елементи у молекулі.