Яку формулу має органічна речовина з масовою часткою карбону 84,21% та гідрогену 15,85%, яка має густину пари 3,93

Матвей

19

Для розрахунку формули органічної речовини, яка має задані масові частки вуглецю (C) і водню (H), можна скористатися методом відносних молекулярних мас.

1. Спершу необхідно визначити масові частки оксигену (O) в органічній речовині. За відомим умовою задачі, сума масових часток повинна дорівнювати 100%. Таким чином:

100% - (масова частка C) - (масова частка H) = (масова частка O)

100% - 84,21% - 15,85% = (масова частка O)

Масова частка O = 100% - 84,21% - 15,85% = 0,94%

2. Далі, визначимо мольні співвідношення елементів C, H і O в органічній речовині. Для цього необхідно знати атомні маси цих елементів, які можна знайти в періодичній системі.

Атомна маса C = 12,01 г/моль
Атомна маса H = 1,008 г/моль
Атомна маса O = 16,00 г/моль

3. Для знаходження формули органічної речовини скористаємося співвідношенням мольних співвідношень.

Припустимо, що кількість атомів C, H і O в органічній речовині відповідає загальному множнику n (тобто, масова частка відноситься до загальної кількості мас атомів можна помножити на 100 г). Тоді маємо:

n(x*C) + n(y*H) + n(z*O) = 100 г

де x, y, z - мольні співвідношення (стехіометричні коефіцієнти), які треба знайти.

4. За допомогою співвідношення мольних співвідношень обчислюємо:

12,01*x + 1,008*y + 16,00*z = 100 г

5. Для розв"язання системи рівнянь (2 рівняння з 3 невідомими) необхідно ще одне додаткове рівняння. Це рівняння залежить від заданих фізичних властивостей органічної речовини. У нашому випадку маємо густину пари відносно повітря.

Густина пари відносно повітря = (молярна маса органічної речовини) / (молярна маса повітря)

6. Молярна маса повітря складає 28,97 г/моль, що відповідає змішанню газів азоту (N2) і кисню (O2) у природніх пропорціях. Тому ми можемо записати:

Густина пари відносно повітря = (молярна маса органічної речовини) / (28,97 г/моль)

7. Без втрати загальності припустимо, що маса органічної речовини дорівнює 100 г (нормуємо на одиницю маси для простоти).

Тоді маємо:

12,01*x + 1,008*y + 16,00*z = 100

Густина пари відносно повітря = (12,01*x + 1,008*y + 16,00*z) / 28,97

8. Розв"яжемо цю систему рівнянь. Замінивши y = 1 - x - z вже в підстановку, ми робимо одновимірне рівняння.

9. Рішення цієї системи рівнянь дасть нам мольні співвідношення x, y і z, з яких ми зможемо визначити формулу органічної речовини.

Отже, шляхом розв"язання цієї системи рівнянь можна отримати формулу органічної речовини з масовими частками вуглецю і водню, а також густину пари відносно повітря. Конкретні значення залежать від численних вхідних даних, які не наведені у вихідному запиті.