Какая молекулярная формула органического вещества, содержащего 76,6% углерода, 6,4% водорода и 17,0% кислорода, если

Чтобы найти молекулярную формулу для данного органического вещества, мы должны использовать информацию о его процентном содержании углерода, водорода и кислорода, а также плотность его паров.

Давайте начнем с процентного содержания каждого элемента. У нас есть 76,6% углерода, 6,4% водорода и 17,0% кислорода. Чтобы найти отношение атомов каждого из этих элементов, мы можем использовать их атомные массы.

Атомная масса углерода (C) составляет примерно 12 г/моль, атомная масса водорода (H) равна примерно 1 г/моль, атомная масса кислорода (O) равна примерно 16 г/моль.

Теперь давайте найдем количество моль каждого элемента, используя процентное содержание и их атомные массы. Для этого мы разделим процентное содержание каждого элемента на его атомную массу и получим следующие значения:

\[
\begin{align*}
\text{Моль углерода} &= \frac{76,6}{12} \approx 6,4 \\
\text{Моль водорода} &= \frac{6,4}{1} = 6,4 \\
\text{Моль кислорода} &= \frac{17,0}{16} \approx 1,06
\end{align*}
\]

Затем нам нужно найти наименьшее целое отношение атомов элементов, чтобы найти молекулярную формулу соответствующего органического вещества. Для этого мы разделим количество молей каждого элемента на наименьшее количество полученных молей (в данном случае 1,06):

\[
\begin{align*}
\text{Моль углерода} &= \frac{6,4}{1,06} \approx 6,0 \\
\text{Моль водорода} &= \frac{6,4}{1,06} \approx 6,0 \\
\text{Моль кислорода} &= \frac{1,06}{1,06} = 1,0
\end{align*}
\]

Таким образом, наименьшее целое отношение атомов элементов равно C6H6O.

Чтобы окончательно определить молекулярную формулу, давайте учтем плотность паров данного органического вещества по азоту. Плотность паров (D) можно определить с использованием отношения молекулярной массы (M) органического вещества к константе идеального газа (R) и температуре (T):

\[D = \frac{M}{RT}\]

Для константы идеального газа мы используем значение 0,0821 атм * л / (моль * К), а для температуры возьмем 273 К.

Теперь нам нужно определить молекулярную массу органического вещества (M). Мы можем сделать это, зная массовые проценты каждого элемента и их атомные массы:

\[
\begin{align*}
\text{Масса углерода} &= 76,6\% \times \text{Молекулярная масса углерода} \\
\text{Масса водорода} &= 6,4\% \times \text{Молекулярная масса водорода} \\
\text{Масса кислорода} &= 17,0\% \times \text{Молекулярная масса кислорода}
\end{align*}
\]

Теперь мы знаем, что масса углерода равна 76,6% от общей массы органического вещества, масса водорода равна 6,4% от общей массы, а масса кислорода равна 17,0% от общей массы.

Теперь давайте обозначим массу углерода как Cx, массу водорода как Hy, а массу кислорода как Oz.

\[
\begin{align*}
(\text{Масса углерода}) &= (76,6\%) \times (Cx) \\
(\text{Масса водорода}) &= (6,4\%) \times (Hy) \\
(\text{Масса кислорода}) &= (17,0\%) \times (Oz)
\end{align*}
\]

Поскольку мы знаем, что 1 моль каждого элемента содержит его атомную массу в граммах, мы можем написать следующие уравнения:

\[
\begin{align*}
Cx &= (76,6\%) \times \frac{1 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \\
Hy &= (6,4\%) \times \frac{1 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} \\
Oz &= (17,0\%) \times \frac{1 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}}
\end{align*}
\]

Решив эти уравнения, мы найдем следующие значения:

\[
\begin{align*}
Cx &= 0,766 \, \text{г/моль} \\
Hy &= 0,064 \, \text{г/моль} \\
Oz &= 0,10625 \, \text{г/моль}
\end{align*}
\]

Теперь мы можем найти молекулярную массу органического вещества (M) следующим образом:

\[
M = Cx + Hy + Oz
\]

Подставив значения, мы получим:

\[
M = 0,766 + 0,064 + 0,10625 = 0,93625 \, \text{г/моль}
\]

Теперь, чтобы найти плотность паров по азоту (D), мы используем уравнение:

\[
D = \frac{M}{RT}
\]

Где R - это идеальная газовая постоянная (0,0821 атм * л / (моль * К)) и T - это температура (273 К). Подставив значения, мы найдем:

\[
D = \frac{0,93625 \, \text{г/моль}}{0,0821 \, \text{атм * л / (моль * К)} \times 273 \, \text{К}} \approx 3,36 \, \text{г/л}
\]

Мы нашли плотность паров по азоту, равную 3,36 г/л.

Итак, молекулярная формула органического вещества, содержащего 76,6% углерода, 6,4% водорода и 17,0% кислорода, с плотностью паров по азоту, равной 3,36 г/л, равна C6H6O.