Помогите пожалуйста)) В 60 г бензола растворено 2,09 г некоторого вещества, массовые доли элементов которого, %: С - 50,69; Н2 - 4,23 и О2 - 45,08. Раствор кристаллизуется при 4,25 °С, установите молеку­лярную формулу вещества. Чистый бензол кристаллизуется при 5,5 °С.

Чтобы найти молекулярную формулу вещества, которое растворено в бензоле, нужно выполнить несколько шагов. Мы используем информацию о понижении температуры кристаллизации раствора, а также массовые доли элементов в данном веществе.

1. Вычисление эмпирической формулы вещества

Итак, у нас даны массовые доли элементов в веществе:

• Углерод (С) — 50,69%
• Водород (H) — 4,23%
• Кислород (O) — 45,08%

Предположим, что у нас есть 100 граммов вещества. Тогда:

• Масса углерода: $50,69 \, \text{г}$
• Масса водорода: $4,23 \, \text{г}$
• Масса кислорода: $45,08 \, \text{г}$

Теперь находим количество молей каждого элемента:

1. Углерод (C):
   $n_{\text{C}} = \frac{50,69}{12} = 4,224 \, \text{моль}$

2. Водород (H):
   $n_{\text{H}} = \frac{4,23}{1} = 4,23 \, \text{моль}$

3. Кислород (O):
   $n_{\text{O}} = \frac{45,08}{16} = 2,818 \, \text{моль}$

Теперь находим соотношение между молями элементов, деля все количества молей на наименьшее значение (2,818):

• Для углерода: $\frac{4,224}{2,818} \approx 1,5$
• Для водорода: $\frac{4,23}{2,818} \approx 1,5$
• Для кислорода: $\frac{2,818}{2,818} = 1$

Таким образом, соотношение молей элементов примерно равно $C_{1.5}H_{1.5}O$. Чтобы избавиться от дробных коэффициентов, умножаем все индексы на 2, получаем: $C_3H_3O_2$.

Эмпирическая формула вещества — $C_3H_3O_2$.

2. Определение молекулярной массы вещества

Теперь найдем молекулярную массу вещества с использованием понижения температуры кристаллизации раствора.

Температура кристаллизации чистого бензола $T_0 = 5,5^\circ \text{C}$, а температура кристаллизации раствора $T = 4,25^\circ \text{C}$. Следовательно, понижение температуры составляет:

Константа криоскопии бензола ($K_{\text{кр}}$) равна 5,12 \, ^\circ\text{C} \cdot \text{кг/моль}.

Формула для расчета молекулярной массы растворенного вещества через понижение температуры кристаллизации:

где:

• $m$ — масса растворенного вещества, $2,09 \, \text{г}$,
• $m_{\text{бензола}}$ — масса бензола, $60 \, \text{г} = 0,06 \, \text{кг}$,
• $M$ — молярная масса вещества.

Перепишем уравнение для молярной массы $M$:

Подставляем значения:

3. Определение молекулярной формулы

Молекулярная масса вещества приблизительно равна 143 г/моль, а молекулярная масса эмпирической формулы $C_3H_3O_2$ равна:

Молекулярная масса вещества примерно в два раза больше массы эмпирической формулы, значит, реальная молекулярная формула — $C_6H_6O_4$.

Ответ:

Молекулярная формула вещества — $C_6H_6O_4$