Выведите молекулярную формулу вещества,содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода, если относительная плотность по водороду равна 22

Для определения молекулярной формулы вещества, начнем с анализа предоставленных данных:

Дано:

1. Массовая доля углерода (C): 81,8%.
2. Массовая доля водорода (H): 18,2%.
3. Относительная плотность вещества по водороду: $D_H = 22$.

Шаг 1: Вычисление эмпирической формулы

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

• Масса углерода: $81,8 \, \text{г}$,
• Масса водорода: $18,2 \, \text{г}$.

Далее вычисляем количество молей каждого элемента:

• $n(\text{C}) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{81,8}{12} = 6,816 \, \text{моль},$
• $n(\text{H}) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{18,2}{1} = 18,2 \, \text{моль}.$

Теперь находим отношение числа молей к наименьшему значению:

• Отношение для углерода: $\frac{6,816}{6,816} = 1$,
• Отношение для водорода: $\frac{18,2}{6,816} \approx 2,67.$

Отношение $\approx 2,67$ близко к $\frac{8}{3}$, что предполагает формулу вида $\text{C}_3\text{H}_8$.

Однако округление может зависеть от плотности.

Шаг 2: Определение молекулярной массы

Относительная плотность вещества по водороду равна 22, что означает, что молекулярная масса вещества равна:

Шаг 3: Сравнение молекулярной и эмпирической массы

Эмпирическая формула $\text{C}_2\text{H}_6$ имеет молекулярную массу:

Извините за путаницу! Давайте более аккуратно продолжим рассуждение:

1. Вычисление эмпирической формулы

Исходя из начальных данных:

• Масса углерода: $81.8 \, \text{г}$, $n(\text{C}) = \frac{81.8}{12} = 6.816 \, \text{моль}$,
• Масса водорода: $18.2 \, \text{г}$, $n(\text{H}) = \frac{18.2}{1} = 18.2 \, \text{моль}$.

Находим их соотношение:

Это соответствует $\text{C}_3\text{H}_8$, т.е. эмпирическая формула $\text{C}_3\text{H}_8$.

2. Определение молекулярной формулы

По условию, относительная плотность по водороду ($D_H = 22$) означает молекулярную массу:

Эмпирическая масса для $\text{C}_3\text{H}_8$ равна:

Так как эмпирическая масса совпадает с молекулярной, молекулярная формула вещества: